Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Эйдерман, Б. А. Методика исследования процесса формирования динамических нагрузок в тяговых цепях забойного конвейера при установившемся режиме работы

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
2.09 Mб
Скачать

Экспериментально и теоретически были выведены зависимости изменения периметра контура тягового органа в месте стыка двух рештаков от их взаимного вертикального угла изгиба (см.раздел а также изменения скорости л й перед ударом от вертикального угла изгиба (см .табл.2 и рис.4 .1 ).

а- нарастание скорости во время удара; С- изменение средних усилий;

&- время уменьшения скорости перед ударом

При исследовании процесса возникновения упругой продольной волны деформаций в звене тягового органа, был решен вопрос о мае се, принимающей участие в ударном импульсе:

dm ■&

= д S Ш 5

d t

гд е тй = К - количество движения.

Интегрируя количество движения по времени, получим

 

d t

/ га L

 

т

AS

d t

d t .

 

 

пин

 

 

 

Следовательно, приведенная масса, участвующая в ударе, равна

nS

А ^ван d t

т — —

*

 

dt

20

 

Однако

определить массу по этой формуле довольно

трудно. По­

этому, ^зная,

что &SiguH~ ml ai i

 

 

=

&5дин

АЙ-*

S f .

,

и учитывая многочисленные

экспериментальные данные,

находим массу dm , принимающую участие в

импульсе

на

каждом

стыке

(она

равна

примерно

36 к г ).

Это составляет приближенно тот

вес

цепи,

 

который располагается по

длине реотана,плюс половина

веса

 

насыпного

груза (рассматривается двухцепной

скребковый

конвейер типа СП63).

составляющей л S^UH по формуле,

 

 

Проверка динамической

пред­

лагаемой

для

определения нагрузок

при ударах Е.В. Александровым

[ i j

(

a S^uw

= р a

■л

), подтвердила полученные

дан­

ные. Разница в результатах расчетов составляет 5—7%.

 

 

 

Периодические

воздействия звеньев

цепи

на элементы стыка вы­

зывают интенсивный износ концов линейных секций цепи и формируют колебания деформаций в звеньях тягового органа, при которых по­ являются усталостные явления в цепи. Энергия упругих волн, воз­ никающая от возмущения на стыке, распространяется по всему звену Единственный выход из данной ловушки - пятно контакта с другим звеном. В изношенных цепях эта точка соприкосновения превращает­ ся в площадку. В изношенных цепях энергия упругих продольных и поперечных волн, претерпевших различные преломления, значительно полнее и быстрее переходит от звена к звену. Но ввиду того, что контактные усилия довольно резко ослабевают, большая часть энер­ гии упругих волн, не находя выхода, превращается в поверхностные волны Редея, которые при соприкосновении цепи с рештаком диффун­ дируют в виде электронного газа; следовательно, происходит демпфирование.

Рис. 4 .2 . График изменения количества энергии

( а

- основная зона изменения энергии

в

забойных передвижных конвейерах)

'

до и после динамического удара

21

Проведенные эксперименты показали, что при 100 ударах тяго­ вой цепи конвейера на стыке секций частичное разрушение атом­ ной структуры металла звена происходит примерно в 21 случае.Paa-i рушение атомной структуры на осциллограмме выражается меньшими площадями вторых четвертей амплитуд, пропорциональных энергии деформации (рис. 4 .2 ). Коэффициент диссипации энергии равен

 

 

V = In.

= tr,

)

 

 

 

 

Wn+I

Ca*f

 

 

где W„,W'

-

количество энергии

соответственно

перед ударом и

Л

1

после него;

 

 

 

 

С1-

коэффициент жесткости ;

с*= /ncdZ

'f

 

Z - величина амплитуды;

 

 

 

 

V=

0 ,3 -0 ,б

(для двухцепных

забойных конвейеров).

многочисленные обследования показывают, что выход из строя забойных передвижных конвейеров. СП63, СПМ87Д, СП63М, СПМ87 АП и других после 6-7 месяцев эксплуатации наблюдается вследствие усталостного разрушения. Для уменьшения коэффициента диссипации, то есть уменьшения образования 'усталостных явлений, можно реко­ мендовать:

увеличение скорости движения тягового органа теоретически примерно до 3 м/сек, так как при данной скорости коэффициент жесткости С практически будет постоянным, а вследствие этого и размах д SgW уменьшится;

изготовление"фасок на концах сопряжений рештаков, применение которых уменьшит абсолютный вертикальный взаимный угол их изгиба,, вследствие этого уменьшится и количество энергии, участвующей в динамическом ударе;

более плотную стыковку рештаков друг к другу, так как , уменьшением величины зазора дифракция напряжений в цепи становит­ ся более расплывчатой (рис.4.3) и гармоническое затухание колеба­ ний деформаций происходит быстрее (фактически вначале затухание происходит по апериодическому закону).

22

Рис, 4 ,3 .

Кривые

изменения формы динамических амплитуд

в зависимости

от величины зазора между секциями

Лабораторией

комбайновой выемки и доставки угля с целью

выявления характера формирования динамических нагрузок на стыках секций были проведены совместно с ИГТМ АН УССР стендовые и шахт­ ные испытания на конвейерах различных типов, указанных в табл.З.

После обработки на вычислительной машине пРаздан-2" в лабо­ ратории машинных методов вычисления была получена корреляционная

зависимость (рис.

4 .4 . ) ,

которую можно разложить

на три

основ­

ные составляющие:

 

 

 

 

 

 

 

1 - экспоненциальную кривую

 

отражающую статическое

изменение усилий в тяговом органе

в зависимости от длины

става,

характера трассы и загрузки;

 

 

 

 

 

2 - кривую

-cos { ^ - ) i

» отражающую

изменение

контактных

нагрузок между звеньями цепи по длине рештака:

 

 

3 - кривую -j2- cos (-р ;- ] t )

sin. (

)

t

, отражающую

изменение коэффициента диссипации

у = fa

Wп

 

 

23

Т а б л и ц а 3

Тип конвейера

Произ­

Длина,

Установленная мощ­

Размер

води-

м

ность привода, квт

цепи,

 

 

тель-

 

головно­

концево­

MU

 

 

ность,

 

 

 

 

т/ч

 

го

го

 

 

с1г^ Став ОКА

ЗОО

60

60

-

18x64

 

став СПбЗ

(гидрав­

 

 

 

лическо­

 

 

 

СП63/С1

 

 

го)

 

 

 

260

АО

32

32

18x64

 

СП63/С1

260

15

32

32

18x64

 

СП63 (специального ис- '

 

90

44

 

18x64

 

полнения)

 

 

 

С1К87ДС

до 700

НО

55

55

18x64

 

 

 

 

(45)

(45)

 

 

!!Меко"

300

153

88

 

18x64

-

 

 

 

(гидрав­

 

 

 

 

 

 

лическо­

 

 

 

СП63Т

 

 

го)

 

 

 

160

238

64

64

18x64

 

СПМ87АП

400

150

НО

55

18x64

 

Скорость

Длина

движения

реш-

цепи,

така,

м/сек

и

0,336,

1.0

0,66,

,1*35

0,963

0,8

1,35

0,92

 

0,92

1,35

0-3

1,35

1,32

1,895

1,48

 

1,75

 

0,4,

1,5

0,8

 

0,8.

1,35

0,92

 

0,85,

1,895

1,115

 

Место испытаний

Стенд ИГД

Стенд ИГД

Стенд ФДПИ

Стенд ИГТМ АН УССР

Шахта им. XII съезда КПСС комби­ ната Красноармейекуголь

Шахта "Централь­ ная" комбината Красноармейскуголь

Шахта №5-6 им.Димитрова ком­ бината Красноармейскуголь

Шахта "Краснолиманская" комбина­

та Красноармейскуголь

В общей виде изменение колебаний деформаций в данный момент выражается следующей зависимостью:

( S3) s 4 могут быть определены по известной методике [в]),

Йа основании изложенного всю кратмввременную нагрузку на стыке секций в виде всплесков усилий можно разбить на следующие участки (рис. 4 . f ): подъем и поворот звена ( I ) ; соскакивание звена со стыка (2 ); удар в звеньях (3 ).

В Ы В О Д Ы

I . Анализ расчетов, приведенных в методике,свидетельствует о необходимости учета динамических нагрузок, возникающих при про­ хождении мест сопряжения секций вертикальным звеном цепи забойно-

25

го конвейера, так как интенсивное разрушение тягового органа и направляющих боковин рештаков вызвано этими нагрузками.

2 . Результаты исследования нарастания нагрузок на стыках при увеличении скорости двикения тяговой цепи свидетельствуют о не­ линейном повышении динамических нагрузок.

3. Анализ динамических нагрузок на стыках секции

показал,

что необходимо наличие фасок или радиусных

округлений

на со­

прягаемых поверхностях в месте соединения

секций.

 

4 . Анализ расчетов, приведенных в методике, свидетельствует о необходимости разработки новых тяговых органов, способствующих снижению динамических нагрузок на стыках секций конвейера.

 

 

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

 

 

 

1.

АЛЕКСАНДРОВ Е .В .,

СОКОЛИНСКИЙ В.Б. Прикладная теория

соударения

стержней о торцами произвольной формы.

 

М., ИГД им.А.А.Скочинского, 1964.

2 .

ФРОЛОВ А .Г .,

ЭЙДЕРМАН Б .А .,

БЕРМАН А.В.

Методика исследования пере­

движных скребковых забойных конвейеров

 

с плосковерхим приводом, вынесенным

на штрек. И., ИГД им.А.А.Скочинского,

1971.

 

 

 

 

3.

ЭЙДЕРМАН Б.А.

Исследование

углов поворота

и выбор

рационального^

шага скребков конвейера

повниенвой

изгибаемости,

- В об. "Научные сообще­

ния",

вып. 93. И ., ИГД им.А.А.Скочинского, 1972.

 

 

 

4.

Методика исследования режимов работы многоприводвых

забойных пере­

движных скребковых конвейеров. М.,

ИГД им.А.А.Скочинского,

1972.

 

-gpj 5.

ПАНОВКО Я.й. Введение в теорию механических колебаний. М., "Наука®,

'6 .

БАБАКОВ И.М.

Теория колебаний.

М., "Наука", 1968,

 

 

7.

ДОКУКИН А .В .,

КРАСНИКОВ Ю.Д.

и

др.

Динамические процессы горных

машин. М., "Наука", 1972.

 

 

 

 

 

 

 

 

8 .

ЗШЩРМАН Б .А ., УЛЬЯНОВСКИЙ Д.Э.

 

Методика тягового расчета передвиж­

ных скребковых забойных конвейеров.

М.,

ИГД т.к.к.Скочанского,

1968.

Борис Александрович Эйдерман, Александр Валерианович Берман

МЕТОДЖА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В ТЯГОВЫХ ЦЕПЯХ ЗАБОЙНОГО КОНВЕЙЕРА ПРИ УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ РАБОТЫ

 

Редактор А.Ф.Кустова

 

Т-05804

Тисах 500

Изд. №6949

Заказ №/&

Типография Института горного дела им. А.А.Скочинского

1,75 у ч .-и зд ..л .

 

Подписано к печати

22/Ш 1973 г .

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ