Режимные параметры резонансных вибротранспортных машин

• Автор: Закаменных, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Анализ конструктивных решений резонансных вибротранспортных машин
1.2. Обзор исследований по транспортированию горной массы виб-ротранспортными машинами
1.3. Задачи исследований
2. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА РЕЗОНАНСНЫХ ВИБРОТРАНСПОРТНЫХ МАШИН
2.1. Обоснование критерия эффективности рабочего процесса резонансных ВТМ
2.2. Непроизводительные энергозатраты при работе резонансных ВТМ
2.3. Математическая модель рабочего процесса резонансной ВТМ
2.4. Стохастическая модель движения груза в резонансной ВТМ
2.5. Методика определения энергозатрат при безотрывном
режиме вибротранспортирования горной массы резонансной ВТМ
2.6. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННОЙ РЕЗОНАНСНОЙ ВИБРОТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ
3.1. Описание установки, задачи исследований и методика проведения эксперимента
3.2. Скорость вибротранспортирования горной массы резонансной ВТМ
3.3. Определение энергозатрат при вибротранспортировании горной массы
3.4. Выводы
4. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЗОНАНСНЫХ ВИБРОТРАНСПОРТНЫХ МАШИН
4.1. Исходные данные и методика расчета
4.2. Пример расчета параметров резонансной ВТМ с магнитноиндукционным двигателем
4.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРОГРАММА РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ
РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ СПК
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Справка об использовании результатов диссертационной работы аспиранта Закаменных А.Ю. «Режимные параметры резонансных вибротранспортных машин»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В горнодобывающей промышленности процессы транспортирования и классификации твердых полезных ископаемых являются одними из наиболее масштабных и относительно энергоемких операций. Эти операции практически всегда используются и при производстве строительных материалов. В процессах транспортирования и классификации горной массы широко используются вибротранспортные машины (ВТМ). Практика эксплуатации вибротранспортных машин показывает, что в результате совершенствования их конструкции и режимов работы можно добиться определенного роста эффективности ВТМ и всего горнодобывающего предприятия. В связи с этим дальнейшее развитие вибротранспортных машин имеет важное экономическое значение.
Общая конструкция ВТМ зависит от типа вибровозбудителя - двигателя и трансмиссии. В настоящее время наибольшее распространение в горной промышленности получили ВТМ с силовыми, кинематическими, комбинированными и поршневыми (пневматическими и гидравлическими) вибровозбудителями. Абсолютное большинство этих ВТМ работают в «быстроходном» режиме с зарезонансной частотой.
Резонансные ВТМ появились в середине XX века. Конструктивное исполнение вибровозбудителей у этих машин было такое же, что и у зарезонансных ВТМ. Основным недостатком известных резонансных ВТМ является значительная нестабильность режима колебаний. При изменении технологической нагрузки это приводит к снижению эффективности процесса, что практически исключило их применение в промышленности.
Альтернативой известным вибровозбудителям являются линейные импульсные электромагнитные двигатели, одно из главных достоинств которых - простота конструкции трансмиссии. Рабочий процесс этих резонансных ВТМ с линейным импульсным двигателем в меньшей степени зависит от

тирования, Р — мощность двигателя, Ек - энергия, потребляемая из сети двигателем за один импульс и Кр- критерий энергетической эффективности для физической модели резонансных ВТМ. Отношение массы груза (wrp) к массе рабочего органа (wpo) названо относительной нагрузкой (>п0).
Масса транспортируемого груза, время, путь транспортирования груза замерялись при помощи стандартной измерительной аппаратуры. Положения рабочего органа при колебаниях фиксировались датчиком перемещений LWH 150/ LZ 079121/Е, ток и напряжение регистрировались при помощи цифрового двухканального осциллографа АСК-3106-РО1, соединенного с ЭВМ Aspire 5580/5570/3680 Series. Контроль достоверности показаний измерительной аппаратуры осуществлялся путем построения диаграммы Гука на основании экспериментальных данных определения массы рабочего органа с грузом, расчета коэффициента жесткости и резонансной частоты, которая впоследствии сравнивалась с экспериментальной.
На рис. 2.1 приведена зависимость обобщенного коэффициента энергетической эффективности от относительной нагрузки рабочего органа физической модели резонансной ВТМ. Из рис. 2.1 видно, что рациональное значение энергетической эффективности резонансных ВТМ достигается при относительной нагрузке (я?Г1/лгро), не превышающей 0,6. При относительно небольшой нагрузке (/ч1р//иро< 0,3) обобщенный коэффициент энергетической эффективности существенно возрастает, что объясняется уменьшением производительности ВТМ.
Следует отметить, что с увеличением относительной нагрузки больше 0,4 (/Игр/ тро>0,4, см. табл. 2.2) резонансная частота уменьшается в 1,2 и более раз. Это объясняется тем, что изменяется фактор режима работы ВТМ. Режим работы с подбрасыванием материала переходит в режим безотрывного транспортирования груза с одной или двумя остановками на рабочем органе. При остановке груза на рабочем органе происходит увеличение величины колеблющейся массы и, соответственно, уменьшение частоты собственных