Разработка вибрационной транспортирующей машины с импульсным резонансным приводом

• Автор: Братыгин, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 154 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Конструкции вибровозбудителей и вибротранспортных машин

1.2. Резонансные вибротранспортные машины

1.3. Анализ энергоемкости работы ВТМ

1.4. Задачи исследований

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РЕЗОНАНСНОЙ ВИБРОТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

2.1. Анализ методик расчета взаимодействия рабочего органа с грузом

2.2. Динамика резонансной ВТМ

2.3. Имитационная модель ВТМ с импульсным линейным двигателем

2.4. Критерий эффективности работы ВТМ

2.5. Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВТМ С МАГНИТНО-ИНДУКЦИОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
3.1. Описание установки и методика исследований
3.2. Проверка методики расчета скорости движения груза
3.3. Исследование резонансной ВТМ
3.4. Исследование эффективности грохочения резонансного грохота
3.5. Выводы
4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЗОНАНСНЫХ ВТМ

4.1. Методика расчета
4.2. Пример расчета
4.3. Выводы:
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность. Развитие горнодобывающих предприятий в условиях современного рынка неразрывно связано с совершенствованием технологических процессов. Существенный вклад в общую эффективность горного производства вносит технологический процесс классификации горной массы, осуществляемый вибротранспортными машинами (ВТМ).
В настоящее время наибольшее распространение получили ВТМ инерционного типа, работающие в зарезонансном режиме. Эти машины создают как направленные, так и круговые колебания рабочего органа. Инерционный способ возбуждения колебаний имеет ряд недостатков. Главными из них являются: низкий КПД процесса, т. е. высокие энергозатраты; недостаточная долговечность элементов трансмиссии (подшипниковых узлов); перегрузки двигателя в пусковом режиме. В другом, широко распространенном классе ВТМ - питателях, часто используется электромагнитный привод. Эти машины также работают в зарезонансном режиме. Электромагнитный привод является более работоспособным по сравнению с инерционным. В электромагнитном приводе отсутствуют подшипниковые узлы, что значительно увеличивает его надежность. Однако, применение такого привода в грохотах осложняется тем, что он практически неспособен создавать колебания с амплитудой более 1-2 мм. При таких амплитудах обеспечить требуемую эффективность грохочения весьма затруднительно.
Одним из путей уменьшения энергопотребления может быть работа ВТМ в резонансном режиме. Опыт эксплуатации резонансных ВТМ показывает, что они, при прочих равных условиях, потребляют существенно меньше энергии на осуществление технологического процесса. Тем не менее, известные резонансные машины не получили широкого распространения из-за отсутствия систем с автоматическим

поддерлсанием резонанса при изменениях параметров динамической системы.
В связи с этим работы, направленные на создание резонансной ВТМ, обеспечивающей значительное снилсение удельных затрат энергии при классификации и вибротранспортировании горной массы являются, по нашему мнению, актуальными.
Предмет исследования. Рабочий процесс резонансных вибротранспортных машин.
Объект исследования. Резонансные вибротранспортные машины с импульсным линейным двигателем.
Цель работы - повышение эффективности работы вибрационных транспортных машин резонансного типа за счет разработки импульсного привода с векторным управлением.
Идея работы заключается в снижении энергозатрат на классификацию и вибротранспортирование горной массы ВТМ резонансного тина за счет подачи в динамическую систему в определенный момент времени дозированного по величине движущего импульса.
Научные положения
1. Обеспечение стабильной работы вибрационной машины в резонансном режиме возможно при применении в качестве привода импульсного магнитоиндукционного двигателя с накопителем энергии и обратной связью по положению рабочего органа.
2. Энергопотребление при работе резонансной ВТМ зависит от соотношения конструктивных и режимных параметров импульсного двигателя и позволяет осуществить частичный возврат энергии в колебательную систему.
3. Оценку совершенства режимных и конструктивных параметров ВТМ целесообразно проводить по

критерий отличается в 1,5... 1,9 раза, в то время как мощность двигателя отличается в 2,5 раза. В связи с этим возникает необходимость разработки более объективного критерия.
Таблица 1
Параметры и критерий энергетической эффективности ВТМ
№ Р, Мро, т у м * кг Примечание
Марки О, Т/с Г, м кВт Р с * кВт
1 2 3 4 5 6 7
1 ГСТ-31 0,030 2,80 6 0,95 14
2 ГСТ-41 0,044 4 6 1,6 29
3 ГИЛ 43А 0,022 4,5 7,5 3,5 13
4 ГИЛ52 0,047 4,65 15 3,5 15
5 ГИЛ53 0,055 4,65 и 15 3,2 17
6 ГИЛ62 0,069 4,65 15 3,2 21
7 ГИЛ62М 0,030 5 15 2,9 10
8 ГИС 31 0,016 2,7 5,5 1,58 8 Зарезонансные
9 ГИС 32 0,018 2,7 5,5 1,83 9
10 ГИС 33 0,019 2,7 5,5 2,13 9
11 ГИС 42 0,056 3,7 11 2,33 19
12 ГИС 43 0,056 3,7 11 2,6 19
13 ГИС 51 0,056 4,65 11 2,6 24
14 ГИС 52 0,056 4,65 15 3,6 17
15 ГИС62 0,069 4,65 15 4,3 21
16 ГИС-62Г 0,028 5 15 3,5 9
17 СОВ 11 0,042 7,2 7,3 12,00 41,10
18 СйВ 12 0,050 7,2 8,8 13,00 40,91
19 СЭР? 13 0,063 7,2 11 14,20 40,91
20 сов 14 0,076 7,2 13,2 15,50 41,67
21 СОВ 23 0,069 9,35 11 18,00 59,03
22 СОВ 24 0,083 9,35 14,7 19,50 53,00
23 СОВ 31 0,042 10 7,3 12,00 57,08
24 СОВ 32 0,056 10 8,8 13,00 63,13 Резонансные
25 СОВ 33 0,067 10 11 14,00 60,61
26 СОВ 34 0,078 10 13,2 15,00 58,92
27 СОВ 43 0,050 7,9 13,2 16,50 29,92
28 СОВ 44 0,061 7,9 14,7 17,20 32,84
29 СОВ 41 0,028 7,9 8,8 15,00 24,94
30 СОВ 51 0,028 9,5 8,8 16,50 29,99
31 СОВ 52 0,042 9,5 11 17,20 35,98
32 СОВ 53 0,056 9,5 13,2 17,80 39,98
33 СОВ 54 0,069 9,5 14,7 18,20 44,88
34 СОВ 61 0,033 12,1 11 18,90 36,67
35 СОВ 62 0,050 12 13,2 19,60 45,45