Совершенствование метода определения нагрузок и снижения металлоемкости цепных конвейеров

• Автор: Никитин, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 262 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Актуальность проблемы определения динамических нагрузок в цепных конвейерах

1.1. Анализ нагрузок в элементах цепных конвейеров

1.2. Обзор работ по исследованию динамических процессов в

цепных конвейерах

1.3. Постановка цели и задач работы

2. Комплексная модель конвейеров с цепным тяговым органом

2.1. Принцип модульности в комплексной модели

2.2. Модель тягового органа

2.3. Численный метод решения уравнения динамики тягового

органа
2.4. Кинематика и динамика звездочного и гусеничного приводов
2.5. Модели натяжного и отклоняющего устройств
2.6 Моделирование нагрузки цепных конвейеров
2.7. Алгоритм функционирования комплексной модели
2.8. Выводы по главе
3 Определение упруго-вязких параметров элементов цепных
конвейеров
3.1 Определение упругих параметров тягового органа
3.1.1. Стендовое определение жесткости разборных цепей
3.1.2. Расчетное определение жесткости разборных цепей
3.1.3. Расчетное определение жесткости пластинчатых цепей типа М224, МС224 и твухшарнирной цепи Д
3.2. Определение вязких параметров элементов цепных конвейеров
3.2.1. Характеристика сил трения в механических системах
3.2.2. Внутреннее трение в тяговой цепи
3.2.3. Исследование поглощения энергии в области

сопряжения груженой и порожней ветвей трассы
3.3. Исследование поглощения энергии на сосредоточенных устройствах
3.3.1. Анализ данных численных экспериментов
3.3.2. Определение упругих параметров модели привода
3.4. Выводы по главе
4. Исследование динамических процессов в цепных конвейерах и
практическая реализация работы
4.1. Исследование динамических нагрузок в моделях с одним приводом
4.1.1. Исследование усилий в конвейерах со звездочным приводом по упрощенной динамической модели
4.1.2. Исследование нагрузок в конвейерах со звездочным приводом при помощи комплексной модели
4.1.3. Исследование нагрузок в конвейерах с гусеничным приводом
4.1.4. Исследование нагрузок в моделях конвейеров с учетом отдельных грузовых единиц
4.2. Исследование динамики многоприводных конвейеров
4.3. Моделирование резонансных процессов
4.4. Обоснование достоверности комплексной модели на основе стендовых испытаний
4.5. Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
В машиностроении и многих других отраслях промышленности с массовым и крупносерийным производством широко применяются цепные конвейеры [67, 72, 73, 78, 79]. Ответственность данного типа машин обуславливает высокие требования: к надежности и экономичности' при эксплуатации [14, 36, 44, 52, 53, 61, 69, 74], которые напрямую связаны с конструктивными особенностями машин, методами прочностного и усталостного расчета, а главное, с достоверным определением действующих нагрузок.
Увеличение интенсивности грузопереработки на предприятиях требует повышения* производительности транспортирующих машин, что обеспечивается увеличением количества груза на единице длины трассы или скоростей транспортирования.
Первая возможность связана со значительным повышением статической нагруженности конвейера, высокой металлоемкостью: ходовой и опорных частей, высокими приведенными затратами на перевозку груза. Проектировщики чаще всего проблему повышения производительности решают именно таким образом. Чтобы снизить металлоемкость конвейеров можно идти несколькими путями: повышать скорость транспортирования, привод устанавливать в месте трассы, когда минимальное усилие в тяговом органе будет наименьшим, конвейеры большой длины делать многоприводными.
Вместе с тем важнейшей задачей является достоверное определение нагрузок на узлы и механизмы конвейеров, что так же приведет к снижению металлоемкости.
Скорости транспортирования в цепных конвейерах обычно связаны с технологическим процессом, условиями загрузки и разгрузки, характеристиками грузов и не превышает одного-двух метров в секунду. Увеличение скорости неизбежно ведет и к повышению динамических нагрузок

начальные условия. Графическое представление сеточной функции явной схемы представлено на рис. 2.6.
Рис. 2.6. Схема решения волнового уравнения на координатно-временной сетке Начальные условия (НУ) задаются изначально или являются результатом решения уравнений на предыдущем временном шаге. Для однозначного решения волнового уравнения должны быть заданы граничные условия (ГУ), определяющие условия закрепления.
Применимость явной схемы ограничивается ее условной сходимостью, т.е. для получения сходящегося результата требуется знать значения дискретностей Ах и А г разбиения координатно-временного пространства.
Устойчивой при любых сочетаниях дискретностей системы является «Неявная» схема. В этом случае в волновое уравнение включаются конечноразностные отображения производных с тремя неизвестными членами на искомом временном уровне / +1 (2.23, 2.26). При этом разностное уравнение принимает вид: