Обоснование параметров трансмиссии геохода с волновой передачей

• Автор: Тимофеев, Вадим Юрьевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Юрга
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 Конструкция и принцип работы геоходов и трансмиссии
1.2 Приводы и трансмиссии горной техники
1.3 Обзор волновых передач с промежуточными телами качения
1.4 Выводы
2 ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ТРАНСМИССИИ ГЕОХОДА
2.1 Особенности работы и разработка требований к трансмиссии гео- 38 хода
2.2 Определение необходимых усилий трансмиссии при непрерывном 41 перемещении двухсекционного геохода
2.3 Определение влияния размеров геохода на силовые параметры его 55 трансмиссии
2.4 Выводы
3 СИНТЕЗ КОНСТУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ТРАНСМИССИИ 61 ГЕОХОДА С ВОЛНОВОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ТЕЛАМИ КАЧЕНИЯ
3.1 Разработка компоновочного решения волновой передачи с про- 61 межуточными телами качения
3.2 Разработка компоновки волновой передачи с промежуточными 62 телами качения в трансмиссии геохода
3.3 Разработка схемного решения привода геохода с волновой пере- 67 дачей с промежуточными телами качения
3.4 Синтез конструктивных решений трансмиссии геохода с волновой 72 передачей с промежуточными телами качения
3.5 Принцип работы трансмиссии геохода с волновой передачей с 82 промежуточными телами качения
3.6 Выводы

4 МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ТРАНСМИССИИ ЕЕОХОДА
С ВОЛНОВОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМИ ТЕЛАМИ
КАЧЕНИЯ
4Л Силовое распределение в элементах волновой передачи с промежуточными телами качения
4.2 Определение основных геометрических параметров роликов волновой передачи с промежуточными телами качения
4.3 Исследование напряженно-деформированного (НДС) состояния элементов волновой передачей с промежуточными телами качения методом конечных элементов
4.4 Определение основных взаимосвязей геометрических параметров волновой передачи с промежуточными телами качения
4.5 Определение влияния внешних силовых факторов на геометрические параметры волновой передачи с промежуточными телами качения в трансмиссии геохода
4.6 Разработка методики расчета параметров трансмиссии геохода с волновой передачей с промежуточными телами качения
4.7 Выводы ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
В настоящее время на шахтах Кузбасса на один миллион тонн добытого угля приходится около 4,7 километров подземных горных выработок, проводимых с использованием проходческих комбайнов. Объем проведенных горных выработок в Кузбассе за 2011 год составляет около 400 км. В соответствии с Долгосрочной Программой развития угольной промышленности России на период до 2030 года намечено увеличение объемов добычи угля подземным способом в 1,3 раза. Ожидаемый объем проведения горных выработок к 2030 году может составить
500...550 км в год.
За всю историю метрополитена России сооружено 480 км линий метро. В рамках развития строительства подземных линий метро в ближайшие 15 лет планируется проложить еще 160 км.
Существующее горнопроходческое оборудование (проходческие комбайны и щиты) накопило в своем развитии ряд существенных недостатков: создание тяговых и напорных усилий происходит за счет массы проходческого оборудования; большая металлоемкость оборудования; ограниченность применения по углам наклона проводимой выработки; низкие скорости проходки.
Одним из перспективных направлений в решении проблемы проведения горизонтальных и наклонных выработок является геовинчестерная технология, базовым элементом которой, является геоход - аппарат, движущийся в подземном пространстве с использованием геосреды. Одной из основных систем геохода, определяющей его работоспособность, является трансмиссия.
В последнее время получают распространение (в том числе и в трансмиссиях горных машин) механизмы с относительно новой механической передачей - волновой передачей с промежуточными телами качения (ВППТК). Данная передача обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с передачами, традиционно используемыми в трансмиссиях горных машин: большие предаваемые вращающие моменты, большие передаточные числа, меньшая металлоемкость.

Дальнейшее развитие волновая передача получила в изобретении волнового генератора с плавающей шайбой. Трение тел качения об эксцентрик волнового генератора уменьшают, вынося дорожку качения на отдельное, свободно вращающееся на эксцентрике, звено [39, 43-45]. Схема передачи показана на рисунке 1.21. На генераторе волн 1 на подшипниках 2 установлено кольцо 3 (плавающая шайба). Кольцо 3 воздействует на тела качения 4, размещенные в прорезях сепаратора 5, и является плавающей шайбой. Выходным элементом и неподвижным звеном в разных патентах являются либо сепаратор 5, либо зубчатый венец 6 с профилем 7. Такая схема, уменьшая трение тел качения о кулачковую поверхность волнового генератора, но увеличивает дисбаланс масс.
1 - генератор волн, 2 - подшипник, 3 - коль- 1 - ролики, 2 - нажимное кольцо, 3 - тела ка-цо, 4 - тела качения, 5 - сепаратор, 6 - зубча- чения, 4 - сепаратор, 5 - зубчатый венец тый венец, 7 - профиль зубчатого венца
Рисунок 1.21 — Схема ВППТК Рисунок 1.22 — Схема передачи
Кинематическая схема ВППТК [54], изображенная на рисунке 1.22, отличается взаимным расположением волнового генератора и зубчатого колеса. Волновой генератор представляет собой три ролика 1, эксцентрично смещенных относительно оси передачи (точки О). Ролики 1 взаимодействуют с наружной поверхностью нажимного кольца 2, являющегося плавающей шайбой. Внутренняя поверхность нажимного кольца 2 взаимодействует с цепочкой тел качения 3, размещенных в прорезях неподвижного сепаратора 4. С другой стороны тела качения 3 взаимодействуют с зубчатым венцом 5 внешнего зацепления, являющегося вы-