Повышение производительности вибрационной щековой дробилки на основе стабилизации синхронно-противофазных колебаний средствами автоматизированного электропривода

• Автор: Тягушев, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ И НАПРАВЛЕНИЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВИБРАЦИОННЫХ 11ДЕКОВЫХ ДРОБИЛОК
1.1. Область применения дробильного оборудования
1.2. Конструкции и характеристики щековых дробилок
1.3. Особенности электропривода вибрационной щековой дробилки
1.4. Выводы по главе
2. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВИБРАЦИОННОЙ ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ
2.1. Математическая модель приводного механизма
2.2. Компьютерная модель вибрационной щековой дробилки
2.2.1. Компьютерная модель приводного механизма
2.2.2. Компьютерная модель асинхронного двигателя
2.3. Результаты моделирования вибрационной щековой дробилки
2.4. Выводы по главе
3. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРАЦИОННОЙ ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ
3.1. Структура экспериментального стенда
3.2. Измерительный канал виброускорений
3.2.1. Частотные характеристики инерциального преобразователя 53 .3.2.2. Частотная характеристика пьезопреобразователя
3.3. Аппаратура сбора данных
3.4. Алгоритмы анализа и виртуальный интерфейс
3.4.1. Алгоритмы первичной обработки данных
3.4.2. Алгоритмы оценки основных параметров режима ВЩД
3.4.3. Виртуальный интерфейс
3.5. Выводы по главе
4. ЭКСПЕРИМНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВЩД В УДАРНОМ И БЕЗУДАРНОМ РЕЖИМАХ
4.1. Оценка параметров рассогласованного режима ВЩД. Способ воспроизведения несимметричного режима
4.2. Исследование привода в безударном режиме
4.3. Исследование привода в ударном режиме
4.4. Учет особенностей технологической нагрузки в модели вибрационной щековой дробилки
4.5. Выводы по главе
5. СИНТЕЗ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ ВЩД. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДРОБИЛКИ С ОПЫТНЫМ ОБРАЗЦОМ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
5.1. Способы стабилизации и оценка управляющих воздействий на электропривод
5.2. Система стабилизации синхронно-противофазного режима ВЩД на базе тиристорного регулятора напряжения
5.3. Система стабилизации синхронно-противофазного режима ВЩД на основе полупроводникового преобразователя частоты
5.4. Построение структурной схемы автоматизированного электропривода и синтез параметров регулятора
5.5. Практическая реализация системы управления приводом ВЩД. Экспериментальные исследования системы
5.6. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Вибрационные щековые дробилки (ВЩД), конструкции ОАО «НГЖ «Ме-ханобр-Техника» являются перспективным видом оборудования для дробления рудных и нерудных, а таюке техногенных материалов. Основной вклад в создание и развитие этих машин в разные годы внесли Блехман И. И., Вайсберг Л. А., Лавров Б. П., Нагаев Р. Ф., Туркин В. Я. Фрадков А. Л. и другие ученые.
К достоинствам дробилки следует отнести динамическую уравновешенность конструкции и способность пропускать недробимые тела через рабочую камеру. Для получения номинальных показателей ВЩД необходимо, чтобы разрушение и транспортирование материала в рабочей камере происходило при синхронно-противофазном движении щек. Такой режим обеспечивается двухдвигательным приводом вибровозбудителей колебаний симметричных подсистем дробилки при наличии вибрационной связи между ними.
Влияние на процессы в системе технологической нагрузки, а также случайного разброса конструктивных и электромеханических параметров подсистем дробилки вызывает отклонение от номинальных синхронно-противофазных колебаний. В ряде случаев это приводит к нарушению условий эффективного разрушения и ухудшению технологических показателей ВЩД. Действие возмущающих факторов на технологический процесс возрастает при использовании ВЩД для измельчения неоднородных материалов различной крупности и твердости, например, при дроблении твердых сплавов, отходов металлургического производства, строительных отходов.
В связи с этим возникает задача обеспечения номинального режима дробления в сложных условиях функционирования ВЩД. Решение задачи требует проведение дополнительных исследований, направленных на выявление основных дестабилизирующих факторов, оценку их влияния на режим работы дробилки и разработку мер по компенсации возмущений с целью стабилизации синхронно-противофазного режима колебаний, при котором технологические

- (+ 2 // / Ъ біп а віп р
(2.1.21)
где М = тдр + //, + /л2 - масса дробилки.
Рабочим режимом ВЩД является синхронно-противофазный режим, при котором щеки движутся в противофазе (р2 = -<р1 . Существование это режима возможно в случае, когда коэффициент устойчивости положителен у>0.
В работе [73] показано, что при выборе рабочей частоты дробилки следует учитывать ряд дополнительных факторов, а именно: коэффициент вибрационной связи к<а, равный отношению значений максимального вибрационного момента к номинальному моменту приводных двигателей, и коэффициент стабильности амплитуды движения щек кг, равный отношению частот собственных и вынужденных колебаний щеки
На рис. 2.2 приведен пример совместного рассмотрения коэффициентов %, ка, кр, рассчитанных для параметров дробилки ВЩД 440x800. Рекомендованный диапазон скоростей определяется неравенствами: у>0, к10 >0 и 0,7< кр<0,9.
Рис. 2.2. Комплексный подход к выбору рационального частотного диапазона работы ВЩД
/Мт„; кр = тК/ш.
(2.1.22)

Синфазный режим