Магістр ДонНТУ Зубовська Юлія Вікторівна. Вдосконалення методів розрахунку зубчастих передач підсистеми приводу виконавчого органу очисного комбайну

       Вугілля є найважливішим енергоносієм, власні запаси якого на Україні здатні забезпечити її енергетичну безпеку. Державною програмою розвитку вугільної промисловості України передбачається неухильне збільшення річного об'єму видобутку вугілля який до 2010 року досягне 110 млн.т. Однією з умов виконання програми є підвищення навантажень на очисний вибій, завдяки застосуванню нових інтенсивних технологій видобутку корисних копалин і більш довершеної техніки.
       Одним з най відповідальніших вузлів, що визначають рівень надійності комбайна в цілому, є привод виконавчого органу. Підвищені вимоги до міцності його елементів визначаються високим рівнем навантажування, а так само тим, що трансмісія виймальних машин є послідовними з'єднаннями великого числа елементів з обмеженою надійністю, у зв'язку з чим витрати на запасні частини до трансмісій складають велику частину вартості всіх запасних частин.
      Важливим напрямом вдосконалення конструкцій комбайнів що проектуються є запобігання втомного руйнування в деталях трансмісії. Одним з аспектів вирішення цієї проблеми є подальше вдосконалення методів розрахунку на витривалість. Отже, питання, пов'язані з подальшим дослідженням експлуатаційного навантаження елементів трансмісії, є актуальними.

Аналіз досліджень і публікацій

Питанням вивчення динамічних процесів в приводі різних типів очисних комбайнів і навантажень, що виникають при цьому, методики розрахунку на міцність зубчастих передач в цілому присвячено велика кількість науково-дослідних робіт. Вивченням проблем динаміки і створенням гірничих машин займаються різні проектний-конструкторські організації, науково-дослідні інститути, кафедри вищих учбових закладів. До їх числа відносяться такі організації, як: Донгипроуглемаш, ДОНУГИ, ДОННИИ, ПНИУИ, Автоматгормаш, ИГД ім. А.А. Ськочинського, УКРНИИ Вуглезбагачення, ВНИИбуддормаш, НІІхіммаш, МНТК «Механобр» (м. Санкт-Петербург), Механобрчормет (м. Кривий Ріг), Ясиноватській машинобудівний завод, НКМЗ, ДОНГТУ, НГА України, Донбаський гірничо-металургійний інститут, Донбаська державна машинобудівна академія, ДОНГАСА, МГГУ та інші.

Постановка завдання

    Метою роботи є - аналіз навантажень, що діють на валах редуктора приводу виконавського органу очисного комбайна і вдосконалення існуючих методів розрахунку на міцність і витривалість даних елементів редуктора.

     Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні основні задачі:
        1) Аналіз існуючих методів розрахунку на втомну міцність;
        2) Аналіз існуючих методів схематизації випадкових процесів;
        3) Проведення математичного моделювання навантаження зубчастих коліс;
        4) Обробка експериментальних даних.

Дана ММ враховує вплив живлячої мережі і зміни параметрів електродвигуна внаслідок витіснення струму в короткозамкненому роторі з складною формою пазів. Зміну параметрів АЭД здійснюється заміною реальної клітки ротора фіктивною подвійною, в якій опори верхньої і нижньої кліток не залежать від ковзання. Параметри схеми заміщення X_m, X_s, X_r_в, X_r_н, R_s, R_r_в, R_r_н визначаються розрахунковим шляхом з використанням довідкових даних АЭД.

Далі в системі

ω_с – кутова швидкість магнітного поля;

a_s, a_r_в, a_r_н – коефіцієнти відносного реактивного опору, залежні від параметрів схеми заміщення:

; ; ;

де X_rs – приведений індуктивний опір статора:

;

X_m – індуктивний опір взаємоиндукції;

X_s – синхронний індуктивний опір статора;

X_rв, X_rн – індуктивний опір розсіяння відповідно верхньої і нижньої кліток ротора;

b_s, b_rв, b_rн – коефіцієнти відносного активного опору, залежні від параметрів схеми заміщення:

; ; ;

R_s – активний опір фази обмотки статора;

R_rв, R_rн – активний опір фаз відповідно верхньої і нижньої кліток ротора;

ΔU_sα, ΔU_sβ – проекції вектора падіння напруги статора на осі α і β, що враховують вплив живлячої мережі:

де R_c і X_c – відповідно активний і реактивний опори живлячій мережі (сполучних кабелів і трансформатора);

i_s_α, i_s_β – проекції струмів статора і ротора на осі α і β:

U_m – амплітуда напруги фази:

U_н – номінальна фазна напруга мережі;

t – поточний час процесу;

р – число пар полюсів електродвигуна;

– передавальне відношення редуктора дробарки.

Унаслідок нелінійності СДУ і необхідності її рішення чисельними методами залежність обурюючих сил від часу в явному вигляді не використовувалася, і СДУ розглядалася як автономна.

Надалі на основі цієї ММ буде виконаний розрахунок зубчатих передач підсистеми приводу виконавського органу очисного комбайна і встановлені параметри довговічності зубчатої передачі.

Актуальність

Аналіз досліджень і публікацій

Постановка завдання