Повышение надежности подземного самоходного транспорта в условиях калийных рудников : На примере РУП ПО "Беларуськалий"

• Автор: Шаповалов, Валерий Иванович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Солигорск
• Количество страниц: 126 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Общая характеристика работы

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИЗУЧЕНИЯ ПОВЫЩЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПОДЗЕМНЫХ САМОХОДНЫХ МАШИН

1.1 Анализ научно- исследовательских работ по повышению Надежности механических передач горных машин

1.2 Горношахтные условия эксплуатации подземного

самоходного транспорта

1.3 Пути и методы повышения надежности механических передач подземного самоходного транспорта

1.4 Причины вибрации трансмиссии горных машин и методы

ее снижения

1.5 Динамические схемы зубчатых передач

1.6 Постановка цели и задач исследований и методов выполнения работы
2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЗУБЧАТОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ФОРМ ЕГО СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБНИЙ
2.1. Методический подход к выбору динамической модели
2.2. Анализ динамической модели механических систем
2.3. Оптимизация динамических моделей
2.4. Определение податливости элементов механической системы
2.5. Математическое описание и решение динамической системы
2.6. Выбор критериев рациональности динамических структур
или сравниваемых вариантов
2.7. Выводы
3. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ НА ОСНОВ Е КРИТЕРИЯ МИНИМАЛЬНОЙ ВИБРОАКТИВНОСТИ
3.1. Выбор, обоснование и математическое описание динамической модели
3.2. Выбор рациональных параметров зубчатых передач по критерию относительной виброактивности на основе анализа форм их собственных колебаний
3.3. Идентификация динамической модели зубчатых передач
3.4. Методика выбора рациональных параметров зубчатых колес на основе критерия минимальной виброактивности
3.5. Выводы
4. СОЗДАНИЕ УСТРОЙСТВА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА НОМАТИВНЫХ СВОЙСТВ МАСЕЛ РЕДУКТОРОВ ГОРНЫХ МАШИН
4.1. Влияние смазки на несущую способность зубчатых
передач горных машин
4.2. Влияние различных факторов на ухудшение смазочной

4.3. Создание прибора для оценки служебных свойств масел
4.4. Выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ И КОНТАКТНОЙ ВЫНОСЛИВОСТИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ МАШИНЫ ШАХТНОЙ МТ -
5.1. Испытательное оборудование
5.2. Измерительная аппаратура
5.3. Методика измерения усилий, действующих на зуб
5.4. Методика измерения фактического коэффициента перекрытия
5.5. Коэффициент перекрытия и динамическая нагрузка зацеплении зубчатых колес
5.6. Влияние точности изготовления на виброактивность зубчатых колес машины шахтной МТ -
5.7. Исследования коэффициентов перекрытия и динамической составляющей нагрузки в коробке передач машины
шахтной МТ - 353
5.8. Оценка долговечности зубчатых колес
с увеличенной высотой зубьев
5.9. Исследования виброакустической активности зубчатой
пары 21/42 коробки передач машины шахтной МТ -353
5.10. Выводы
Заключение
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Применение высокопроизводительной машинной выемки на добычных и проходческих участках и конвейерной доставки калийной руды по главным и панельным транспортным штрекам создало острую необходимость развития и совершенствования вспомогательного транспорта для перевозки людей и доставки грузов. С удалением участков к периферии шахтных полей необходимость в совершенствовании самоходных транспортных машин еще более возрастает.
Для большинства подземных горных машин редукторы являются основными элементами, осуществляющие привод почти всех исполнительных органов машины.
При вскрытии, на дне масляной ванны многих редукторов горных машин можно наблюдать мелкие частицы горной породы (КС1, №С1 и галоперит). Содержание солей в масле снижает служебные свойства и придает ему значительную коррозионную агрессивность. Кроме того, наличие в смазке абразивных частиц снижает сопротивление зубьев всем видам разрушений. Особенно, снижается износостойкость и сопротивление заеданию. Данное предположение подтверждается результатами осмотра зубчатых колес редукторов с мелкими частицами горной пароды на дне масляной ванны. В результате на рабочих поверхностях зубьев можно наблюдать повышенный абразивный износ и питинг. Вышеперечисленные обстоятельства эксплуатации горных машин требуют регулярного и простого контроля смазки редукторов. Что позволит повысить надежность в эксплуатации не только зубчатые передачи, но и машины в целом. Все выше сказанное в равной степени относится и к редукторам подземного самоходного транспорта.
Проведенный нами анализ поломок горных машин рудников ПО «Беларуськалий» показывает что, 78% отказов вызывается повышенным износом пар трения, а лишь 22% приходится на поломки деталей. При этом лимитирующими элементами машин являются; зубчатые передачи, подшипники качения и смазка сопрягаемых деталей.
В результате воздействия переменных сил нагрузки на динамическую систему машины в последней возникают вибрации, параметры которых определяются как характером изменения сил нагрузки, так и свойствами динамической системы горной машины.
При этом необходимо отметить наличие обратной связи - сами динамические процессы, происходящие в машине, оказывают влияние на изменение ее эксплуатационного состояния. В результате помимо основной нагрузки, действующей на отдельные детали и узлы транспортной машины, связанной непосредственно с выполненной функциональной работой, на них действуют и вибрационные нагрузки.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ РАСЧЕТНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЗУБЧАТОЕО ЗАЦЕПЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ФОРМ ЕГО СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ
2.1. Методический подход к выбору динамической модели
При проектировании современных машин важнейшей задачей является обеспечение их эксплуатационной надежности. Под этим подразумевают свойство машины сохранять свои рабочие характеристики в заданных пределах при определенных условиях эксплуатации и ее долговечности.
Вопросы, связанные с обеспечением эксплуатационной надежности машины, могут быть решены лишь на основе исследования динамических процессов, происходящих в ее системах на рабочих режимах.
Среди передаточных механизмов основное применение находят механические передачи, которые служат для передачи механической энергии на расстояние с преобразованием как видов, так и законов движения. Наличие в приводах механизмов передач обусловлено тем, что двигатели обычно выполняют для равномерного вращательного движения и они не всегда могут быть непосредственно соединены с исполнительными механизмами а требуемые скорости движения рабочих органов машины не совпадают с оптимальными скоростями двигателя. В механических приводах современных машин образование и развитие усталостных повреждений высоконагруженных деталей, приводящих к постепенной утрате ресурса, а часто и к преждевременному выходу из строя, обусловлено воздействием динамических нагрузок и возникающих вибраций. Вследствие этого при конструировании приводных механизмов следует предусматривать рациональный выбор, а в ряде случаев и возможность регулирования параметров элементов динамической системы с целью снижения интенсивности колебательных процессов в узлах привода.
Динамические процессы в приводах удобно изучать на их динамических моделях, причем эти исследования целесообразно разделять па два этапа. На первом расчет величии основных динамических нагрузок можно выполнять, предполагая узлы привода состоящими из небольшого числа достаточно жестких элементов, что позволяет рассматривать весьма приближенные динамические модели, имеющие только несколько, даже одну или две степени свободы. На втором этапе для уточнения величин нагрузок необходимо учитывать реальные массы, моменты инерции, упругости и диссипативные характеристики звеньев, и силовые факторы. При этом динамическая модель становится многостепенной. И в том, и другом случаях универсальным аппаратом для исследования колебательных явлений в приводах машин являются хорошо разработанные методы аналитической механики. Уравнения Лагранжа позволяют в наиболее компактной форме составить дифференциальные уравнения движения элементов механических приводов. Как показывает сопоставление результатов теоретических и