Повышение долговечности валковых дробилок на основе реконструкции системы демпферов подвижных элементов

• Автор: Пожидаев, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Г лава 1. Анализ проблем эксплуатации и методик конструирования валковых дробилок

1.1. Анализ методик конструирования валковых дробилок

1.2. Основы конструирования виброзащитных устройств

1.3. Методы и технические средства диагностирования механического оборудования

1.4. Модели, описывающие вибрационный сигнал

1.4.1. Почти детерминированная вибрация

1.4.2. Почти гармоническая вибрация

1.4.3. Сумма почти детерминированной вибрации и вибрационного шума

1.4.4. Амплитудно-модулированная вибрация

1.4.5. Случайная вибрация
1.5. Закономерности процесса дробления
1.6. Выводы по главе, цель и задачи исследования
Глава 2. Разработка математической модели колебательного процесса взаимодействия элементов ударно-фрикционного узла дробилки и методики расчёта среднего ресурса узлов трения
2.1. Исследование причин возникновения автоколебаний в процессе дробления.
2.1.1. Детерминация природы автоколебаний податливого валка
2.1.2. Исследование динамики процесса дробления в двухвалковой дробилке.
2.2. Аналитический способ определения усилия сжатия при дроблении хрупких материалов
2.3. Поиск рациональных режимов демпфирования колебаний
2.4. Методика расчёта среднего ресурса узлов трения по критерию износостойкости направляющих элементов рабочего валка дробилки

2.4.1. Определение структуры физико-вероятностной модели процесса формирования постепенных отказов
2.4.2. Моделирование вибрации податливого элемента дробилки и поиск рациональных режимов её эксплуатации
2.4.3. Оптимизация амплитудно-частотной характеристики подвижного элемента валковой дробилки
2.4.4. Прогнозирование долговечности узлов трения и адекватности
разработанной модели
Выводы по 2 главе
Глава 3. Экспериментальные исследования динамики мехатронного модуля в режиме виброгасителя
3.1. Конструирование экспериментальной установки
3.1.1. Компоновка экспериментальной установки
3.1.2. Обоснование выбора типа электрической машины
3.1.3. Описание конструкции и принципа функционирования экспериментальной установки
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований мехатронного модуля в режиме виброгасителя и его диагностики
Анализ функционального состояния мехатронного модуля
Выводы по 3 главе
Глава 4. Разработка конструкции и режима эксплуатации виброзащитного устройства диагностирования валковых дробилок
4.1. Подготовка среды моделирования автоколебаний податливого валка
4.1.1. Исследование физических и механических свойств кокса
4.1.2. Описание процесса дробления кокса в двухвалковой дробилке
4.2. Моделирование вибрации верхнего податливого валка дробилки Д4Г 900x700 и поиск рациональных режимов её эксплуатации

4.3. Модернизация четырёхвалковой дробилки Д4Г 900x
4.3.1. Оптимизация амплитудно-частотной характеристики податливого валка при реконструкции системы демпферов
4.3.2. Функциональное диагностирование технического состояния валковых дробилок
4.3.3. Прогнозирование надёжности линейных подшипников скольжения опор податливого валка дробилки Д4Г 900x700 и проверка адекватности разработанной модели динамики двухвалковой дробилки
4.3.4. Экономическое обоснование предложенных конструктивных решений по модернизации дробилки Д4Г 900х
Выводы по 4 главе
Заключение
Библиографический список. Приложение

в различных стандартах с целью оптимального конструирования изделий в разных областях техники [152,172,173,174].
Интересующий нас класс задач представлен описанием процесса упругопластической деформации тела, когда при достижении достаточно высоких напряжений наблюдается разрушение тела. Процесс разрушения состоит из нескольких стадий: зарождение микротрещин, образование макротрещин, распространение макротрещины по всему сечению тела.
Трещиностойкость, характеризуемая коэффициентом интенсивности напряжений (К]с), является в настоящее время наиболее дифференцированной и физически обоснованной величиной, т.е. достаточно реально определяющей сопротивление материала разрушению. Наличие трещины в теле существенно изменяет его напряжённо-деформированное состояние и усложняет математическое описание последнего.
В статической линейной механике разрушения модели трещин, используемые для определения условий их старта, основаны на следующем постулате: неупругие и необратимые процессы диссипации энергии при распространении трещин локализованы в её вершине и могут быть оценены одной характеристикой - трещиностойкостью материала по отношению к страгиванию трещины К]С [152]. Эта величина может зависеть от толщины испытуемого образца и его температуры (имеется в виду плоская задача), но не зависит от начальной длины трещины, приложенных сил и размеров тела в рассматриваемом сечении. Трещиностойкость некоторых материалов изменяется в несколько раз при увеличении скорости нагружения на порядок, что равносильно переходу от статического воздействия к ударноволновому возмущению [152, 153].
Модельное представление процесса дробления в валковой дробилке на основе механики разрушения твёрдого тела позволит перейти к анализу динамики податливого валка с использованием спектральной теории для оценки диагностического сигнала.