Обоснование и выбор параметров нагревательных плит шахтных переносных вулканизационных прессов с целью снижения неравномерности температурного поля

• Автор: Мананников, Петр Николаевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : 14 ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор и анализ работ по методам соединения конвейерных лент и расчету тепловых режимов вулканизационных прессов.

Методы соединения резинотканевых и резинотросовых конвейерных лент

Прессы для вулканизации стыковых соединений конвейерных лент

Методы теплового расчета вулканизационных прессов для соединения конвейерных лент

Направления, цель и основные задачи исследования Глава 2. Разработка расчетных тепловых моделей элементов вулканизационного пресса с саморегулируемыми источниками тепла

Постановка задачи

Анализ влияния конструктивной схемы переносного вулканизационного пресса с саморегулируемыми нагревательными элементами на тепловое поле
Анализ свойств и тепловая модель саморегулируемых источников тепла и нагревательных плит Разработка тепловых моделей пассивных элементов вулканизационного пресса
Особенности расчетных моделей элементов пресса различного функционального назначения
Приближенное определение приведенных коэффициентов теплообмена консольных элементов вулканизационного пресса с окружающей средой Выводы по главе

Глава 3. Анализ распределения температуры на поверхности нагревательных плит вулканизационного пресса с саморегу-лируемыми источниками тепла Постановка задачи
Расчетная тепловая модель вулканизационного пресса Определение оптимальной плотности источников тепла, обеспечивающей равномерное поле температур Анализ влияния различных факторов на оптимальную плотность и мощность источников тепла
Анализ влияния различных факторов на мощность теплового барьера нагревательных плит Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальные исследования температурного поля вулканизационного пресса с позисторными источниками тепла
Условия и методика выполнения экспериментальных исследований
Анализ экспериментального распределения температуры на поверхности стыкового соединения в продольном и поперечном направлениях
Анализ экспериментальных данных о влиянии на неравномерность температурного поля расстояния между дискретными источниками тепла
Анализ экспериментальных данных о влиянии теплового барьера на неравномерность распределения температуры на концах нагревательных плит Выводы по главе 4 Заключение
Список использованной литературы

Введение
Ленточные конвейеры, благодаря их высокой производительности, простоте конструкции и обслуживания, низким эксплуатационным затратам и высокой надежности работы, являются наиболее эффективным средством непрерывного транспорта в горной промышленности. Это подтвердили и итоги реструктуризации горной промышленности, прошедшей в последние годы. Несмотря на сокращение удельного веса магистрального конвейерного транспорта на открытых угольных разработках, он остается основой транспортных систем на угольных шахтах. Уже в течение многих лет расширяется область применения ленточных конвейеров на открытых разработках скальных пород и руд, на карьерах черной и цветной металлургии.
В связи с постоянным увеличением производительности и длины ленточных конвейеров, предъявляются повышенные требования к надежности их работы. Показатели надежности большинства узлов современных ленточных конвейеров являются весьма высокими. В то же время наиболее слабым местом продолжают оставаться стыковые соединения ленты. Вследствие их разрушения нарушается ритмичная работа горных предприятий, увеличивается расход конвейерных лент и стоимость транспортирования. В настоящее время считается бесспорным преимущество метода горячей вулканизации перед другими способами стыковки конвейерных лент. Для резинотросовых лент этот способ вообще является единственно допустимым. Но продолжительность работы вулканизированных стыковых соединений даже в одинаковых условиях эксплуатации колеблется в очень широких пределах - от нескольких недель до нескольких месяцев и даже лет.
Как показали исследования, прочность, долговечность и надежность работы стыковых соединений снижается вследствие дефектов вулканизации: различная толщина резиновой прослойки (от 0,1-0,2 до 3-4 мм), различие в качестве резины прослойки и прочности ее связи с прокладками по площади стыка - в одних местах резина прослойки монолитная, и прочность ее связи с прокладками выше средних значений, в других, часто на больших участках, прослойки состоят из пористой или
Ят=а-1 +Ет = ‘ + 2Х<- <25>
/=1Л
- соответственно толщины и коэффициенты теплопроводности всех изолирующих элементов, отделяющих источник от среды (в нашем случае - в обоих направлениях по оси 2).
Вообще говоря, коэффициент теплоотдачи а при теплоотдаче через пограничный слой конвекцией и излучением зависит от температуры и 10 весьма сложно, однако в диапазоне рабочих температур элементов вулканизационных прессов, как показано в работе [45], можно принять приближенно значение а постоянным и близким к его значению при номинальном температурном режиме.
Таким образом, заменяя все элементы пресса, лежащие ниже и выше плоскости г = 0 (см. рис. 2.5,6), эквивалентным тепловым сопротивлением Я, а величины 8Х и 8г суммарной величиной 8 = 8Х + 82, получаем задачу теплопроводности в достаточно тонкой пластине длиной Ьп, толщиной 8, на одной из границ которой расположен источник тепла длиной 1Х и толщиной 8 «8 (рис. 2.5). Концы пластины (х = 0) и (х-Ь) теплоизолированы, поверхность ОАВ также теплоизолирована, а на верхней границе пластины (заштрихована на рис. 2.5,в) происходит отдача тепла в окружающую среду с коэффициентом теплообмена а0 = Я1.
Очевидно, для оценки неравномерности температурного поля на кромках плиты нужно принимать конец условной пластины при х~Ь не изолированным, а отдающим тепло в среду с некоторым коэффициентом теплообмена аь. Заметим, что если теплоотдача в окружающую среду происходит не непосредственно от поверхности, а через консольные элементы (например, ребра), вид закона теплоотдачи (2.3) не изменяется [32], только значение коэффициента а становится зависящим от конструктивных параметров и тепловых свойств этого теплоотдающего элемента. Поэтому модель, приведенная на рис. 2.5,в, является достаточно общей. Ввиду однородности условий теплоотдачи вдоль осей х и у (см. рис. 2.5,а), можно считать ширину пластины В на рис. 2.5,в (размер вдоль оси у) неопределенно большой В»8, В»Ь. Вдоль оси 2 можно, ввиду поставленного выше ус-