Покращання системи захисту від перевантажень та інтенсивного спрацювання приводу млинів барабанного типу

Abstract

Дисертаційна робота присвячена покращанню системи захисту від перевантажень та інтенсивного спрацювання механічного приводу великогабаритних млинів на основі впровадження нового типу кулькової муфти та вибору раціональних умов роботи зубчастої передачі. У роботі викладено теоретичні та експериментальні дослідження запропонованої муфти вільного ходу осьової дії та великогабаритної зубчастої передачі. Науково обґрунтовано можливості застосування запатентованої муфти для вуглерозмелювальних млинів. Розроблено принципово нові конструкції кулькових муфт вільного ходу з обґрунтуванням конструктивно-силових та міцнісних параметрів. Проведено дослідження навантажувальної здатності та величини спрацювання великогабаритної відкритої зубчастої передачі та розроблено рекомендації щодо збільшення терміну її роботи. Синтезовано, виготовлено та впроваджено у виробництво нову кулькову муфту вільного ходу осьової дії та розроблено методики її інженерного проектування. Промисловий зразок конструкції кулькової муфти вільного ходу впроваджено на Добротвірській та Бурштинській ТЕС.Диссертационная работа посвящена улучшению системы защиты от перегрузок и интенсивного износа механического привода углеразмалывающих мельниц с помощью синтеза и внедрения нового типа шариковой муфты и выбора рациональных условий работы зубчатой передачи. С этой целью проведено теоретические и экспериментальные исследования и разработаны принципиально новые конструкции шариковых муфт и на их основе проведен синтез производственного образца муфты данного типа. Этот вариант конструкции муфты устраняет появление знакопеременных нагрузок при неустановившихся режимах работы привода, что значительно улучшает эксплуатационные характеристики при уменьшении металлоемкости его элементов. Выполнен кинематический анализ предложенной шариковой муфты свободного хода, что позволило установить рациональные конструктивно-кинематические параметры при условии минимизации металлоемкости привода. Выполнены исследования распределения удельной нагрузки шариков и рабочих поверхностей пазов полумуфт с целью установления максимального её значения и мест приложения. Построена динамическая модель привода барабанной мельницы с разработанной муфтой для определения закономерностей колебательных явлений и максимальных вращательных моментов, которые передает муфта. Составлена математическая модель, описывающая движение масс системы для двух характерных этапов процесса пуска и остановки крупногабаритного привода мельницы для размельчения угля. Рассмотрение колебаний масс системы в два этапа позволило установить влияние инерционных, прочностных и геометрических параметров на время включения муфты и величину динамической нагрузки упругих элементов конструкции. Результаты теоретических исследований дают возможность определить предельные значения искомых величин. Исследован процесс нагружения крупногабаритной открытой зубчатой передачи с выводом аналитических зависимостей, описывающих удельную силу трения в зацеплении, удельную работу силы трения и величину износа профилей зубьев за определенный срок работы. Количественный анализ и экспериментальные исследования в промышленных условиях удовлетворительно подтвердили достоверность предложенных аналитических зависимостей. Установлено, что крупногабаритные зубчатые передачи в большой степени склонны к неравномерности распределения нагрузки по рабочих поверхностях зубьев, что приводит к интенсивному износу профилей зубьев в местах концентрации нагрузки. Предложена методика компьютерного построения профилей зубьев и определения значений величины износа в различных по их высоте и длине зонах. Результаты сведены в таблицы и в отдельных случаях приведены графически. Выполнены экспериментальные исследования по установлению компенсирующих функций предложенной шариковой муфты с определением максимально допустимых несоосностей валов, численные значения которых соизмеримы с известными компенсирующими муфтами. Dissertation work is devoted the improvement of operating descriptions of muff and opened gearing of mechanical occasion of hyper-size mills. Theoretical and experimental researches of the offered muff of free motion of axial action and industrial hyper-size gearing are expounded in work. Possibilities of application of the patented muff are scientifically grounded for coal-crushing mills. The new constructions of ball-shaped muffs of free motion with the ground of structurally kinematics power and durability parameters are developed on principle. Research of loading ability and size of deterioration the hyper-size opened gearing with development of recommendation to this in relation to the increase of term of its work. It is synthesized, made and applied in industry new ball-shaped muff of free motion of axial action for development of method of it engineering design and design. Developed plant of laboratory research of muff is inculcated on the department of details machines National university «Lvov politekhnika», an an industrial prototype is inculcated on Dobrotvir and Burshtin electric power stations.