Повышение эффективности работы цикловых машин металлургического производства на основе метода оценки неравномерности нагрузок и энергозатрат

• Автор: Егоров, Владимир Федорович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 253 с. : 103 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

ГЛАВА 1 Развитие и современное состояние оборудования

металлургического производства

1.1 Энергосбережение «Энергетическая эффективность» ]7

1.2 Режимы нагружения и эксплуатации машин

1.3 Выводы

1.4 Постановка задач исследования

ГЛАВА 2 Метод оценки неравномерности нагрузок и энергетическая эффективность цикловых машин металлургического производства

2.1 Рабочие нагрузки производственных машин

2.1.1 Статическая нагрузка

2.1.2 Динамические нагрузки
2.1.3 Эксплуатационные свойства цикловых машин
2.2 Условия расчета деталей на выносливость при переменных нагрузках
2.3 Нагрузка двигателя
2.4 Метод и критерии оценки неравномерности нагрузок
2.4.1 Неравномерность нагрузок двигателя
2.4.2 Неравномерность нагрузок деталей машин
2.5 Многодвигательный привод
2.5.1 Распределение нагрузок на валу привода
2.5.2 Распределение нагрузок между двигателями привода
2.5.3 Общий критерий неравномерности распределения нагрузок многодвигательного привода
2.6 Классификация цикловых машин по степени неравномерности распределения нагрузок и энергозатрат
2.7 Энергетическая эффективность переходных процессов
2.7.1 Критерий энергетической эффективности переходных
процессов

2.8 Неравномерность распределения нагрузок и основные показатели, влияющие на качество нагрузочных диаграмм
2.9 Пути снижения неравномерности нагрузок и энергозатрат
2.9.1 Технологическое направление
2.9.2 Энергетическое направление
2.9.3 Организационные меры
2.10 Выводы
ГЛАВА 3. Выравнивание нагрузок в лини привода цикловых машин металлургического производства
3.1 Структуры машин
3.2 Аккумуляторы кинетической энергии
3.3 Аккумуляторы потенциальной энергии
3.4 Выбор параметров уравновешивающих устройств
3.4.1 Изменение уравновешивающего момента по линейному... закону
3.4.2 Изменение уравновешивающего момента по гармоническому закону
3.4.3 Формирование модели уравновешивания
3.5 Исполнительно-преобразующие механизмы

3.6 Передаточно-распределительные механизмы
3.6.1 Применение передач с переменным передаточным отношением в производственных машинах
3. 7 Экспериментальная проверка метода выравнивания
нагрузок
3.7.1 Методика исследований
3.7.2 Результаты исследований
3.8 Выводы
ГЛАВА 4.0птимизация переходных процессов и технических параметров цикловых машин металлургического производства
4.1 Быстродействие и нагрузки переходных процессов
4.1.1 Переходные процессы при двухпериодных скоростных диаграммах

4.1.2 Переходные процессы при трехпериодных скоростных диаграммах
4.1.3 Переходный период
4.1.4 Нагрузки деталей передач
4.2 Номинальные скорости и передаточные отношения
4.2.1 Номинальная скорость при заданной длительности паузы
4.2.2 Номинальная скорость при заданной продолжительности включения двигателя
4.2.3 Выбор передаточного отношения при заданной скорости и длительности паузы
4.2.4 Оптимальное передаточное отношение при заданной продолжительности включения двигателя
4.3 Совместный выбор оптимальных скоростей и передаточных отношений
4.3.1 Влияние отклонения номинальной скорости привода и передаточного отношения от оптимальных значений на режим работы и нагрузки деталей передач
4.4 Номинальная скорость и передаточное отношение при совместном ограничении пускового и тормозного моментов двигателя
4.4.1 Нагрузки передач при двухпериодных скоростных диаграммах
4.5 Выводы
ГЛАВА 5. Многомассовые динамические системы
5.1 Многодвигательный электропривод машин металлургического производства
5.1.1 Математическая модель провода
5.1.2 Механические характеристики МПМ
5.1.3 Распределение нагрузок между двигателями МПМ в установившемся режиме работы
5.1.4 Распределение нагрузок между двигателями МПМ в переходных процессах
5.1.5 Исследования многодвигательного электропривода

привода, на основании свойств их механических характеристик отражено в работах [5], [96], [115], [220], [221] и ряда других. Исследуя взаимосвязи двигателей в режиме установившегося движения, авторы этих работ приходят к выводу, что к неравномерному распределению нагрузок приводит несоответствие механических характеристик двигателей, которое может быть вызвано, как неравенством магнитных потоков возбуждения, так и неравенством сопротивлений якорных цепей. Равномерное распределение нагрузок, считают авторы, возможно только при строгой согласованности механических характеристик, т.е. двигатели должны иметь абсолютно равные магнитные потоки и сопротивления якорных цепей. Однако отмечается, что даже при установке двигателей одного и того же конструктивного исполнения их механические характеристики имеют различия. Несмотря на интенсивное развитие многодвигательных взаимосвязанных общим валом электроприводов (МПМ), вопросы их взаимодействия до сих пор недостаточно изучены. Обычно при наличии однотипных двигателей автоматическое согласование нагрузок не предусматривается. Для согласования механических характеристик двигателей предлагается в якорные цепи и цепи обмоток возбуждения вводить дополнительные сопротивления. Такое решение с использованием современных систем подчиненного регулирования, в условиях дефицита электроэнергии признать эффективным нельзя. Поэтому целью дальнейшего совершенствования многодвигательного электропривода, должно стать формирование активных способов выравнивания нагрузок между двигателями без применения резисторов.
Уравновешивание элементов системы. Большое развитие в практике машиностроения получило уравновешивание элементов конструкции машин. Этой проблеме уделяется исключительно важное внимание. Последнее объясняется тем, что от качества уравновешивания зависит не только общий уровень вибрации машин и приборов, но и их производительность, ресурс, надежность и точность работы, а также качество технологических процессов, интенсивность и характер износа кинематических пар и пр. Основы теории уравновешивания механизмов были заложены в работах академиков И.И. Артоболевско-