Автор: Мищенко Д.С., Ащеулов А.В., д.т.н., проф., Никитин С.В., к.т.н., ст.преп., Смирнов В.Н., д.т.н., проф.
Источник: Современное машиностроение. Наука и образование / Материалы 2-й Международной научно-практической конференции 14-15 июня 2012 г. – Санкт-Петербург, СПГПУ – 2012, с. 214-215, http://www.mmf.spbstu.ru/2012/nn_2012.pdf
Мищенко Д.С., Ащеулов А.В., д.т.н., проф., Никитин С.В., к.т.н., ст.преп., Смирнов В.Н., д.т.н., проф. Определение оптимального времени разгона конвейера-дозатора. В работе приведен принцип работы конвейера-дозатора, показана циклограмма изменения крутящего момента на валу приводного барабана. Основными результатами расчета являются теоретические графики изменения натяжения тягового органа и окружного усилия на приводном барабане.
Современное машиностроение характеризуется потребностью в уникальных машинах, которые должны работать не только на земле, под водой, в космосе, но и под землей, например на глубине 600 метров. При добыче полезных ископаемых на горизонтах рудников используются ленточные конвейеры-дозаторы в качестве машин загрузчиков скиповых подъемников (элеваторов), которые поднимают руду на поверхность земли.
Специалисты кафедры ТТС ММФ принимают участие в разработке конструкторской документации таких конвейеров и столкнулись с рядом достаточно сложных требований, выполнение которых потребовало принятие нетрадиционных технических решений, заслуживающих внимание.
Конвейер должен иметь большие размеры: ширина ленты 2 м, длина конвейера 56 м. Изменение частоты вращения приводного барабана конвейера в режимах загрузки и разгрузки должно осуществляться от 4,6 до 46,6 об/мин, т.е. в 10 раз.
Особенностью работы конвейера-дозатора является его работа в условиях частых пусков и торможений, загрузок и разгрузок. Циклограмма изменения крутящего момента на валу приводного барабана, предоставленная заказчиком, представлена на рис. 1. На ней представлена работа конвейера в двух режимах: разгрузка конвейера при максимальной скорости – 2 м/c, когда возникают максимальные усилия и разгрузка на небольшой скорости.
Рис. 1. Циклограмма изменения расчетного крутящего момента на валу приводного барабана конвейера-дозатора при работе в автоматическом режиме за один цикл
Для проведения более подробного анализа нагруженности конвейера-дозатора при пуске и перемещении груза сотрудниками кафедры ТТС была составлена динамическая модель учитывающая ряд немаловажных факторов. Реализация численных методов решения уравнений модели представлена в виде расчетной программы.
Основными результатами расчета являются теоретические графики изменения натяжения тягового органа и окружного усилия на приводном барабане.
На рис. 2 представлен пример результата расчета крутящего момента при времени разгона 6 секунд.
Рис. 2. Пример результата расчета крутящего момента при времени разгона 6 секунд
Расчетная динамическая модель пока еще не является оптимальной, т.к. не учитывает демпфирующих свойств привода, но уже позволяет проводить предварительные исследования. Так, например, была построена предварительная зависимость коэффициента динамичности от времени разгона, которая приведена на рис. 3. Из рисунка 3 видно, что с увеличением времени разгона коэффициент динамичности уменьшается. Рациональные значения времени разгона лежат в диапазоне от 12 до 16 секунд. Нижнее значение обосновывается ограничением коэффициента динамичности до значения 1,2.
Рис. 3. Зависимость коэффициента динамичности от времени разгона
Таким образом, решение сложных современных производственных задач должно выполняться специализированными российскими проектными организациями с участием ученых вузов. Принимаемые технические решения должны предусматривать использование лучшего не только импортного, но и российского оборудования.