Повышение ресурса привода зубчато-реечных систем перемещения высокопроизводительных очистных комбайнов

• Автор: Лукиенко, Леонид Викторович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 322 с. : ил.

1. Состояние проблемы, цель и задачи исследования

1.1. Анализ условий, опыта эксплуатации и конструктивных особен- 13 ностей бесцепных систем подачи зубчато-реечного типа

1.1.1. Общее устройство бесцепных систем подачи и краткий обзор

опыта эксплуатации

1.1.2. Системы торможения очистных комбайнов

1.2. Обзор результатов исследований систем торможения очистных 37 комбайнов

1.3. Анализ методов расчета геометрических параметров и 40 прогнозирования ресурса движителей бесцепных систем подачи

1.4. Цель и задачи исследований

2. Разработка метода аналитических исследований стационарных и 53 тормозных режимов работы зубчато - реечных систем перемещения
2.1. Определение рациональных параметров пары «зубчатое колесо — 53 зубчатая рейка»

2.2. Метод расчета на износ пары «зубчатое колесо - зубчатая рейка»

2.3. Расчет параметров пары «зубчатое колесо - цевочная рейка»
2.4. Метод расчета па износ пары «зубчатое колесо — цевочная рейка»
2.5. Моделирование процесса изнашивания трехэлементного движите- 87 ля бесцепной системы подачи
2.5.1. Расчет параметров движителя «шестерня - зубчатое колесо

зубчатая рейка»
2.5.2. Расчет параметров движителя «шестерня - зубчатое колесо - це- 94 вочная рейка»
2.5.3. Метод расчета на износ пары «шестерня — зубчатое колесо»
2.5.4. Метод расчета на износ трехэлементного движителя БСП типа
Л «шестерня - зубчатое колесо - рейка»
Выводы

3. Аналитические исследования процесса изнашивания движителей БСП очистных комбайнов
3.1. Модельные экспериментальные исследования движителей БСП
3.1.1. Определение интенсивности механического изнашивания материалов
3.1.2. Определение коэффициентов абразивного ускорения износа материалов склерометрическим методом
3.1.3. Результаты экспериментов по определению интенсивностей изнашивания материалов элементов движителей БСП
3.2. Определение влияния геометрических параметров БСП на ресурс движителя
3.3. Исследование закономерностей изменения кинематических и силовых параметров БСП за время эксплуатации
3.4. Оценка влияния материала, из которого изготовлены элементы системы подачи, на их износостойкость
3.5. Определение рациональных конструктивных параметров зубчатореечных систем подачи очистных комбайнов
3.5.1. Разработка рекомендаций по повышению ресурса движителей БСП
3.6. Прогнозирование ресурса опорно-направляющего механизма очистного комбайна с зубчато-реечной системой подачи
Выводы
4. Повышение ресурса привода зубчато — реечных систем перемещения за счёт применения триботехнических составов
4.1. Методы повышения ресурса механизмов подачи очистных комбайнов
4.2. Сравнительные модельные экспериментальные исследования эффективности различных способов упрочнения поверхностных слоев металла
Выводы

5. Аналитические исследования процесса торможения очистных комбайнов с БСП
5.1. Обобщённая математическая модель торможения очистного комбайна с БСП
5.2. Потери в движителе БСП, работающем в тормозном режиме
5.3. Анализ влияния элементов механизма подачи выемочной машины с электроприводом подающей части на процесс торможения
5.4 Методика расчета встроенной системы торможения очистных комбайнов с БСП
5.5. Анализ тепловой нагруженное встроенных систем торможения
5.6. Обоснование выбора типа автономной системы торможения Выводы
6. Экспериментальные исследования по повышению ресурса бесцеп-ных систем подачи
6.1. Определение ресурса тяговых органов бесцепных систем подачи в шахтных условиях
6.2. Экспериментальные исследования систем торможения очистных комбайнов
6.2.1.Стендовые исследования
6.2.1.1. Планирование экспериментальных исследований
6.2.2. Результаты испытаний
6.2.2.1. Анализ результатов испытания системы торможения комбайна КШ1КГУ с механизмом подачи Г412
6.2.2.2 Результаты испытания встроенной системы торможения комбайна 1КШЭ
6.3. Результаты вычислительного эксперимента по изучению встроенной системы торможения
6.4. Результаты шахтных исследований встроенной системы торможения очистного комбайна 1КШЭ
проблему с использованием модельных образцов, не представляя критериев подобия и не сравнивая свои результаты с опытом эксплуатации исследуемых передач в реальных условиях.
Авторы [90, 91] провели исследования повреждений и долговечности трансмиссий горных машин, базируясь на обследовании значительного количества изношенных деталей очистных комбайнов. Накопленная статистическая информация имеет значительную ценность в качестве материала, на основе которого может быть разработана методика прогнозирования ресурса тяжело нагруженных деталей систем перемещения очистных комбайнов. Необходимо, однако, отметить, что, описывая детально причины изнашивания, авторы не выработали каких-либо рекомендаций по выбору критерия предельного состояния. Это является необходимым при прогнозировании ресурса тяжело нагруженных деталей очистных комбайнов.
В [92 - 95] предложен метод моделирования зацепления, изношенных профилей зубьев зубчатых колёс и прогнозирования их долговечности, основанный на проведении значительного количества экспериментальных исследований по измерению изношенных профилей зацепления, что требует затрат времени и средств. Профили зубьев изношенных колёс предложено описывать при помощи метода наименьших квадратов, что представляет несомненный интерес.
Для тяжело нагруженных зубчато-реечных передач более предпочтителен подход, предложенный в работе [95], так как при этом появляется возможность учесть формоизменение профиля зубьев элементов передачи, что позволит контролировать изменение параметров режима работы контактирующих деталей, а также даст возможность оценить изменение равномерности перемещения машины вдоль забоя по мере износа движителя.
Необходимо, однако, отметить, что в большинстве ранее выполненных работ, посвящённых решению важной научно-технической проблемы ресурсосбережения, недостаточно внимания уделено вопросам выбора критериев предельного состояния. Так в [29, 32] приведена величина пре-