Разработка методов определения режимов нагружения приводов торфяных фрезерующих агрегатов на стадии проектирования

• Автор: Крылов, Константин Станиславович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1.1. Методы анализа нагрузок на рабочих органах

1.2. Методы анализа динамических нагрузок в элементах привода

1.3. Постановка задачи и выбор методов исследования

2.АНАЛИЗ НАГРУЗОК В ЭЛЕМЕНТАХ ПРИВОДА ТОРФЯНОГО ФРЕЗЕРУЮЩЕГО АГРЕГАТА 48 2.1.Оценка режимов нагружения в элементах привода

фрезерующего агрегата

2.2.Оценка режимов нагружения в элементах привода

на основе применения линейных моделей

2.3.0пределение параметров импульсов нагружения
при взаимодействии с древесными включениями
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАТРУЖЕННОСТИ ПРИВОДОВ МАШИН ПОСЛОЙНО-ПОВЕРХНОСТНОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ
3.1. Определение режимов нагружения машин
поверхностного фрезерования на стадии проектирования
3.2.Анализ нагруженности фрезера МТФ-14
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРУЖЕННОСТИ И НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИВОДА МАШИН ПОВЕРХНОСТНОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ
4.1 .Методика проведения экспериментальных исследований
4.2.Результаты экспериментального определения
параметров надежности и режимов нагружения

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ В ЭЛЕМЕНТАХ ПРИВОДА ТОРФЯНОГО ФРЕЗЕРУЮЩЕГО АГРЕГАТА
5.1. Исходные данные для расчета режимов нагружения
5.1.1. Статистические характеристики изменчивости
параметров торфяной залежи
5.1.2.Статистические характеристики распределения
древесных включений и их параме-фов
5.2.Методика расчетов режимов нагружения
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 13

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы.
В настоящее время в торфяной промышленности широкое применение нашли машины с фрезерующими рабочими органами, которые обладают большой производительностью при высоком качестве выполнения технологических операций. Опыт эксплуатации показывает их недостаточную надежность. Интенсификация торфяного производства в первую очередь ставит задачи перевооружения и модернизации существующего парка основного технологического оборудования. Одной из важнейших задач при этом является повышение их надежности и долговечности. Проблема приобретает исключительное значение в связи с возрастанием энергонасыщенности и увеличением скоростных параметров машин, приводящим к повышению динамических составляющих и напряженности работы элементов трансмиссий и несущих конструкций.
Точность и эффективность расчета машин с фрезерующими рабочими органами зависит от того насколько нагрузка, принимаемая при проектировании, соответствует нагрузкам, возникающим в процессе эксплуатации. Поэтому задача разработки методов их проектирования, учитывающих конструктивные особенности, условия эксплуатации, величину и характер нагрузки в элементах конструкции является актуальной.
В настоящее время в расчетной практике для расчета на усталостную прочность различных элементов машин применяют методики, основанные на использовании понятия режима нагружения. Кроме того, оно использовано в соответствующих расчетных блоках автоматизированных систем проектирования, таких как Компас 36, У1пМасЫпе.
Сейчас информацию о режимах нагружения получают экспериментальным путем, в результате измерения нагрузок на машинах в условиях эксплуатации, что не позволяет оценить адекватно параметры надежности разрабатываемой техники на стадии проектирования.
Плотность вероятности может быть представлена в виде ряда Эджворта
ветственно 3-й и 4-й полиномы Эрмита.
Полученные зависимости позволяют по кумулянтам оценить значение плотности вероятности нагрузок на рабочем органе при взаимодействии с древесными включениями.
Анализ выражений для вероятностных характеристик моментов и сил на рабочем органе фрезерующего агрегата позволил определить ряд особенностей, отображающих характер нагрузок. При использовании системы отсчета, связанной с углом поворота фрезы при взаимодействии с беспнистой залежью, нагрузки являются периодически стационарными случайными процессами. При фрезеровании древесных включений они обладают стационарными свойствами. Спектральные плотности моментов и сил при взаимодействии с беспнистой залежью состоят из двух частей: непрерывной и дискретной. Непрерывная часть определяется спектром функции, описывающей форму импульса нагружения на режущем элементе, и корреляционными связями параметров импульсов, ее величина пропорциональна дисперсии параметров, а занимаемый диапазон частот обратно пропорционален длительности импульсов и увеличивается с ростом скорости вращения рабочего органа.
В результате перехода от одной системы отсчета к другой (от угла поворота к текущему времени) происходит трансформация энергетического спектра. Вместо дискретных линий в составе спектра появляются пики, по форме соответствующие функции, описывающей плотность распределения изменения угловой скорости рабочего органа.
Попадание значений собственных частот динамической системы в интервал частот, занимаемый непрерывной частью спектральной плотности, вызывает возбуждение колебаний элементов системы с собственными часто-
где ОдГ - дисперсия нагрузки; Н3(у) = у3 -Зу и Н4(у)= у4-6у2 +3-соот-