Повышение эффективности эксплуатации редукторов мощных шагающих экскаваторов в экстремальных условиях

• Автор: Иов, Иван Алексеевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 107 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Состояние проблемы. Цели и задачи исследования
1.1 Состояние проблемы
1.2 Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. Изучение причин отказов редукторов копающих механизмов экскаватора-драглайна
2Л. Отказы редукторов экскаватора ЭШ 20.
2.2. Механизм образования и развития усталостных трещин
2.3. Эксплуатационные факторы, влияющие на усталостную долговечность
вала-шестерни
Выводы
ГЛАВА 3. Исследование нагружености элементов редуктора тяги экскаватора ЭШ 20.90 в динамических режимах
3.1. Разработка модели электромеханической системы привода тяги
3.2. Исследование нагружености элементов редуктора тяги в динамических режимах
3.3. Расчет напряжений на валу-шестерне г=20, т=26 в динамических режимах

Выводы
ГЛАВА 4.Влияние нагрузок на ресурс вала-шестерни редуктора тяги
4.1. Определение напряжений на валу-шестерне редуктора тяги при различных режимах работы привода
4.2.Выбор гипотезы определения ресурса вала-шестерни
4.3. Разработка способа ограничения динамических нагрузок в элементах
трансмиссии
Выводы
Г ЛАВА б.Разработка технического решения для способа ограничения динамических нагрузок в элементах редуктора тяги
5.1. Анализ существующих способов ограничения перегрузок в приводах.экскаватора
5.2. Разработка технического решения для ограничения динамических нагрузок
5.3.0жидаемый экономический эффект от реализации предлагаемого решения
Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложения
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Горнодобывающая промышленность является основной базой промышленного потенциала страны, весомую часть которой составляет разработка и добыча бурых и каменных углей. Поэтому техникоэкономические показатели предприятий, занимающихся разработкой угольных месторождений, влияют на отрасль и экономику страны в целом.
На настоящее время большинство угольных предприятий расположено в районах Сибири и Крайнего Севера с суровыми климатическими условиями. Основным видом машин, используемых на вскрыши, являются мощные шагающие экскаваторы, составляющие весомую часть в парке оборудования горных предприятий. При эксплуатации экскаваторов в суровых климатических условиях наблюдается снижение надежности редукторов тягового и подъемного механизмов. Так, простои шагающих экскаваторов, связанные с техническим обслуживанием и ремонтом на предприятии ООО «Черемховуголь», составляют до 35% календарного времени.
Основным фактором, влияющим на эксплуатационную надежность экскаваторов в зимнее время года, являются динамические нагрузки, величина которых зависит от качества подготовки забоя и умения машиниста управлять копающими механизмами экскаватора. При низких отрицательных температурах снижение надежности механического оборудования связано с уменьшением значений ударной вязкости сталей. В тоже время возрастает уровень динамической нагружености механизма в связи с ухудшением качества забоя. Так, например, количество отказов редукторов тяги и подъема ковша экскаватора ЭШ 20.90 в зимнее время года увеличивается в среднем в 1,5...2 раза. В связи с этим, анализ работы редукторов копающих механизмов шагающих экскаваторов, эксплуатирующихся в экстремальных условиях, и поиск технических решений повышения их надежности является актуальной задачей.

где М - масса шестерни (колеса), кг; т - модуль зацепления, мм; 2 - число зубьев; і - передаточное отношение приводимой ступени редуктора. Для первой
гк1 140 , „ . як2 юз г- „ г-
ступени редуктора = — = — = 4,375, для второй 12 = — = — = 5Д5.
2Щ1 32 %ш2
Приведенный к двигателю момент инерции барабана определялся по вы-
м-й-ю-
ражению: / = —----------, кг ■ м , где М - масса барабана, кг; Об - диаметр бара-
бана, мм.
Приведенный к двигателю момент инерции ковша вычисляется по выражению: ] — Мк - { І ; кг . м2; Где м _ масса ковша; Ц.яги - номинальная ско-
<Чцв/
рость ковша, м/с; шдв - номинальная скорость двигателя, рад/сек. В модели момент инерции вычислен для порожнего ковша.
Выполненные расчеты инерционных масс /, приведенных к скорости двигателя, представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.
п/п М, кг т, мм г і 2 /, кг-м
М “ “ - -
Ш1 900 12 32 1 33,
К1 5650 12 140 4,375
Ш2 980 26 20 4,375 3,
К2 6000 26 103 4,375-5,15 18,
Барабан 6070 “ - 4,375-5,15 9,
Ковш 24000 “ - 4,375-5,15