УДК 621.87
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ МОСТОВОГО КРАНА,
РАБОТАЮЩЕГО В УСЛОВИЯХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
Д.А.Шевченко, Н.В.Водолазская
Источник: матеріали міжнародної науково-техничної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Прогресивні напрямки розвитку машино-приладобудівних галузей і транспорту» / Севаст. нац. техн. ун-т. – Севастополь, 2010. – С.180 -182.
На предприятиях металлургического производства перемещаются огромные массы сырья, материалов, полуфабрикатов, полупродуктов и других материальных ценностей.
Мостовые краны, являются необходимой составляющей процесса непрерывного производства [1]. Операции по перемещению грузов и погрузочно – разгрузочные являться органической частью комплексного производственного процесса, успешность и ритмичность протекания которого зависят от своевременности и регулярности этих операций. Которые в свою очередь зависят от работоспособности машин, от надежности их узлов и деталей.
Конструкторы и изготовители часто не в полной мере учитывают особенности чрезвычайно жесткого режима эксплуатации мостовых кранов, что отражается на их надежности и приводит к непредвиденным срывам в обслуживании производства.
Выявлено, что механическое оборудование мостовых кранов, работающих в условиях агрессивных сред, имеет более высокое число отказов [1]. Это связано как с попаданием механических частиц пыли на трущиеся поверхности, так и с коррозионным разрушением от действия кислых газов и высокой влажности.
Результат анализа данных, полученных в результате проведенной экспертной оценки средних наработок узлов мостовых кранов, работающих в разных по агрессивности средах, приведен в таблице.
Таблица 1.Ресурсы узлов мостовых кранов, работающих в различных по степени агрессивности средах
| Сборочная единица | Уровень агрессивности | |||||
| сильный | средний | слабый | ||||
| Средняя наработка узла, ч | Средняя наработка комплекта, ч | Средняя наработка узла, ч | Средняя наработка комплекта, ч | Средняя наработка узла, ч | Средняя наработка комплекта, ч | |
| Редуктор РМ-400 | 7794,7 | 7900 | 8732,2 | 9180 | 9225,2 | 10900 |
| Промежуточный вал | 7754,0 | 8710,2 | 10002,5 | |||
| Редуктор ВК-350 | 7994,0 | 8816,6 | 10311,5 | |||
| Редуктор РМ-350 | 7895,3 | 9154,7 | 10185,8 | |||
| Трансмиссионные валы | 8066,3 | 9167,2 | 10940,0 | |||
| Грузовой барабан | 8020,0 | 8979,5 | 10344,8 | |||
| Ходовое колесо | 7838,3 | 8816,6 | 10111,0 | |||
| Тормоз ТКГТ-300 | 4106,0 | 4320 | 4639,7 | 4260 | 5297,2 | 4800 |
| Уравнительный блок | 3688,0 | 4222,1 | 5009,1 | |||
| Тормоз ТКГ-160 | 4310,0 | 4769,3 | 5856,7 | |||
| Тормоз ТКГ-100 | 4023,7 | 4390,8 | 5460,7 | |||
| Крюковая подвеска | 4049,3 | 4420,9 | 4790,9 | |||
| Трансмиссионные валы | 2005,0 | 1980 | 2529 | 2200 | 2372,6 | 2400 |
| Зубчатая муфта | 2054,0 | 2268,3 | 2431,8 | |||
| Зубчатая муфта | 2014,7 | 2306,5 | 2384,5 | |||
| Зубчатая муфта | 2043,0 | 2355,3 | 2417,2 | |||
| Зубчатая муфта | 1961,3 | 2137,1 | 2665,0 | |||
| Зубчатая муфта | 1992,0 | 2273,4 | 2705,7 | |||
Из таблицы видно, что наименьшее число наработок у зубчатой муфты. Это свидетельствует о том, что они наиболее подаются воздействию веществ, выделяемых при получении цветных металлов. Зубчатое сопряжение муфт является не достаточно надежным элементом – из-за сил трения возникающих при перекосе валов происходит быстрый износ зубьев, а агрессивная среда в несколько раз ускоряет этот процесс. Поэтому есть вполне целесообразным замена этих муфт, на более надежные и устойчивые к агрессивной среде.
В ходе анализа из многочисленного разнообразия муфт выбирали наиболее рациональные по конструкции и техническим параметрам для условий работы данного мостового крана. Главные критерии отбора - это габариты, материал муфты, величина максимального передаваемого крутящего момента и возможность выдерживать большие нагрузки.
Результатом анализа существующих конструкций муфт стал выбор упругой муфты с винтовыми пружинами. Эти муфты обладают следующими компенсирующими свойствами:
- угловое смещение валов до 2°;
- параллельное смещение до 1 % от наружного диаметра муфты;
- осевое смещение до 5% от наружного диаметра муфты;
- угол закручивания до 5°.
Обладая высокой эластичностью, муфты смягчают толчки и удары нагрузки, а также отличаются отсутствием свободного хода [2]. Это весьма важный показатель, так как муфта используется в механизме передвижения, от плавности работы которого зависит качество выполнения работ мостового крана.
В ходе расчета, с учетом заданных характеристик КМ 5, установлено, что упругие муфты с винтовыми пружинами способны передавать крутящий момент от выходного вала редуктора к ходовым колесам мостового крана Мкр=5191Н•м [3]. Максимальный крутящий момент, передаваемый муфтой входит в рамки допустимых (5191Н•м>1353Н•м ).
Использование данной муфты позволит в несколько раз увеличить долговечность и безотказность мостового крана в целом. Однако ее применение возможно лишь после устранения недостатков муфты, связанных с наличием сегментов из пластмасс. Хотя эти пластмассы и являются износостойкими, но в условиях данного производства это весьма ненадежный элемент, который в дальнейшем ходе работы планируется модифицировать.
Библиографический список
- Старостина Ж. А. Совершенствование организации технической эксплуатации мостовых кранов в условиях агрессивной среды // Автореферат диссертации /– Норильский индустр. ин-т. – Норильск: НИИ, 2007. – 19 с.
- ПоляковВ.С. Справочник по муфтам / В.С. Поляков, И.Д. Барбаш, О.А. Ряховский. – Ленинград. Машиностроение.1979.- 343 с.
- Шевченко Д.А. Обоснование параметров муфты мостового крана, работающего в условиях агрессивной среды/Д.А. Шевченко, Н.В. Водолазская// Наукові праці Донец. держ. техн. ун-ту. Випуск 25 – Донецк. 2009