Назад в библиотеку

3. Кондрахин В.П. докт. техн. наук., проф.,(ДонНТУ) - «Расчетные схемы, упругие, инерционные и диссипативные характеристики привода конвейера при наличии и отсутствии торсионного вала и упругой муфты»

   Кинематическая схема редуктора привода конвейера КСД27 представлена на рис. 3.1

формула 1

Рисунок 3.1 Кинематическая схема редуктора конвейера КСД27

   На рисунке приняты следующая нумерация узлов и деталей, которая используется в дальнейшем при составлении расчетной схемы в качестве индексов при соответствующих динамических характеристиках: 1 – ротор электродвигателя; 2 – торсионный вал; 3 – упругая муфта; 4 – первый вал в сборе; 5 – вал храпового натяжного механизма в сборе; 6 – второй вал в сборе; 7 – третий вал в сборе; 8 – четвертый вал; 9 – планетарная передача; 10 – вал приводной звезды в сборе.
   Массовые моменты инерции элементов привода определялись из их твердотельных моделей на компьютере и приводились к ротору двигателя путем деления момента инерции детали или сборочной единицы на квадрат передаточного отношения. Результаты определения инерционных характеристки приведены в таблице 3.1. Номера в первой колонке соответствуют обозначениям по рис. 3.1.

Таблица 3.1 – Массовые моменты инерции элементов привода, кгм^2
Составной элемент Момент инерции Передаточное число Приведенный момент инерции
Ротор (1,2) 5,04 1 5,04
Муфта (3) 0,783 1 0,783
Вал (4) 0,117 1 0,117
Вал (5) 0,285 1,39 0,148
Вал (6) 0,347 2,278 0,067
Вал (7,8) 11,1 5,84 0,323
Водило (9) 14,8 33,4 0,013
Вал звезды (10) 13,1 33,4 0,012

   Из таблицы следует, что доля момента инерции ротора двигателя в общем моменте инерции привода достигает 78 %, другими динамически значимыми инерционными элементами являются упругая муфта (12%) и валы 7 и 8 с коническим колесом (5%).
   Суммарные упругие характеристики привода конвейера определены экспериментально. Для составления расчетной схемы необходимо знать долю податливости каждого из элементов в общей податливости привода. Для определения этой доли был выполнен расчет податливости составных элементов привода по методике. Полученное общее расчетное значение коэффициента податливости привода примерно на 20 % меньше экспериментально полученного значения. Это обусловлено тем, что в расчете не учитывалась податливость корпусных деталей, подшипников и изгибная податливость валов. Анализ результатов расчетного и экспериментального определения податливости показывает, что основными податливыми элементами редуктора (без учета торсионного вала и упругой муфты) являются вал 8 (28%), планетарная передача 9 (25%) и вал звезды 10 (46 %). С учетом полученных результатов построены расчетные динамические схемы привода конвейера КСД27 в линейной постановке, которые представлены на рис.3.2. Схема а) соответствует варианту привода без торсионного вала (Т) и упругой муфты (М), б) – с торсионным валом без упругой муфты, в) с торсионным валом и упругой муфтой; г) и д) - упрощенные универсальные расчетные схемы одного и двух приводов.
   Параметры упрощенной расчетной схемы привода конвейера КСД27 приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Приведенные к двигателю параметры расчетных схем
Вариант привода Jзв,
кгм^2 		Jдв,
кгм^2 		e, 10^-4,
1/Hм 		ßc
Нмс 		δ,рад
M-T- 5,55 0,012 1,04 70 0,6
M-T+ 5,55 0,012 1,38 60 0,6
M+T- 5,55 0,012 1,82 58 0,6
M+T+ 5,55 0,012 2,16 53 0,6


формула 1

Рисунок 3.2 - Расчетные динамические схемы привода конвейера КСД27


   Диссипативные свойства привода конвейера характеризует линеаризованный коэффициент сопротивления ?с, значения которого получены в соответствии с рекомендациями. При этом использовались также результаты построения гистерезисных петель при статическом нагружении приводов, в частности принято, что коэффициент поглощения системы с упругой муфтой на 12% выше, чем без муфты.
   Как показали экспериментальные исследования, при пуске конвейера происходит изменение знака момента на валах редуктора, что сопровождается пересопряжением зазоров в соединениях и зубчатых передачах. Динамические исследования механических систем привода с зазорами, как правило, проводятся на основе кусочно-линейной модели. На расчетной динамической схеме зазоры обозначены символом δ. Величина δ представляет собой приведенный к звену приведения (к электродвигателю) суммарный зазор в соединении. Величина зазора в трансмиссии определяется по величине мертвого хода, который может быть найден как экспериментально, так и расчетным путем. Приведенные в таблице значения зазора получены методом параметрической идентификации в ходе вычислительных экспериментов с использованием разработанных математических моделей.

   Список источников.
1. Косарев В.В. Новая техника Донгипроуглемаша - основа интенсифи-кации добычи угля //Уголь Украины.-2003.№9.-С.5-9.
2. Скребковые конвейеры нового технического уровня. Андреев Г.В.,Косарев И.В., Лелека И.Т., Довженко В.И. // Уголь Украины.-2003.№9.-С. 36-38.
3. Стадник Н.И., Сергеев А.В., Мезников А.В. Система управления и привод забойных скребковых конвейеров // Уголь Украины.-2003.№9.-С. 38-41.
4. Скребковые конвейеры. Справочник / Под ред. А.В. Леусенко. - М.: Недра, 1992. – 221с.

Назад в библиотеку