Мертвый ход как комплексный показатель оценки ресурса силовых кинематических передач

УДК 622.232.62

асп. Павлов Ю.Г.

Мертвый ход как комплексный показатель оценки ресурса силовых кинематических передач

Технический уровень, качество и надежность редукторов в значительной мере определяют технико-экономические показатели любой горной машины.

За последние годы в отечественном редукторостроении достигнуты определенные успехи в расчетах, конструировании, изготовлении зубчатых передач, увеличена нагрузочная способность, снижены масса и габариты редукторов. Тем не менее, проблема повышения ресурса редукторов не только не утратила своего значения, но и приобрела еще большую актуальность для обеспечения непрерывности технологического цикла.

Из анализа литературы следует, что реальный ресурс блоков приводов скребковых конвейеров почти вдвое меньше установленного. Так конвейер СПЦ 271.38 И имеет установленный ресурс 1 млн. т., в то время как реальный ресурс по блоку привода составляет порядка 500 тыс. т. /1/. В результате анализа причин выхода из строя редукторов восьми серийных горных машин (очистных комбайнов, проходческих комбайнов и скребковых конвейеров) повреждения зубчатых колес занимают первое место. Установлено, что основными причинами отбраковки зубчатых колес при дефектировке: 56%—износ, 17%—питтинг, 17%—излом, 10%—остальные виды повреждений. Для очистных комбайнов виды повреждений распределялись следующим образом 40% — износ, 28% — питтинг, 23% — излом, 9% — остальные виды; для проходческих комбайнов соответственно: 61; 22; 15 и 2%; для скребковых конвейеров— 61,5; 13; 15,5 и 10% /2/.

В связи с этим актуальной является задача повышения фактического ресурса блоков привода скребковых конвейеров до установленного в конструкторской документации.

В данной статье рассматриваются только технологические методы повышения ресурса (повышение износостойкости контактирующих поверхностей).

Существующие технологические методы повышения ресурса можно условно разделить на следующие группы:

1. изменение параметров поверхностного слоя (макро- и микрогеометрия, твёрдость);

2. рациональное построение технологического процесса механической обработки деталей;

3. рациональное построение технологического процесса сборки блоков приводов.

Каждый вид включает в себя множество показателей качества

изготовления, сборки и монтажа, регламентируемых в соответствующих ГОСТах.

Ресурс является, по сути, комплексным показателем учитывающим точность изготовления деталей, состояния поверхностного слоя, точности сборки и монтажа, конструкторских решений, применения новых материалов и многих других показателей.

Комплексным показателем оценки точности изготовления силовых цепей редукторов может служить «Мертвый ход» (ГОСТ 21098-82 «Цепи кинематические. Методы расчета точности» /3/) представляющий собой разность кинематических погрешностей передачи при прямом и обратном ходе рис.1.

Исследования, выполненные на кафедре «Технологии машиностроения и ремонт горных машин» МГГУ, выявили наличие связи величины мертвого хода силовой кинематической цепи с ресурсом очистных комбайнов. Таким образом, более целесообразно для оценки ресурса использовать комплексный показатель Мертвый ход.

Мертвый ход передачи является функцией многих переменных (точности изготовления деталей входящих в привод; качества сборки и монтажа; макро- и микрогеометрии, твердости поверхностного слоя контактирующих поверхностей), изменяется в процессе эксплуатации в зависимости от объёмов выполненной работы, а также от первоначальной величины мертвого хода. На рисунке 2 а) и б) приведено изменение величины мертвого хода от величины выполненной работы /4/. Как видно из рисунка 2 кривые износа имеют три явно выраженных участка:

первый - характеризующий процесс приработки передач силовой трансмиссии;

второй -соответствующий периоду нормальной работы сопряжений (естественный износ) имеет наибольшую величину; третий - соответствующий периоду катастрофического износа (аварийный износ), после достижения предельного состояния.

Рис. 2 Изменение мертвого хода передач очистных комбайнов 1К101 в процессе эксплуатации.

Графики показывают, что при выполнении одинакового объема функциональной работы, предельного состояния быстрее достигают силовые трансмиссии, которые имели большую величину первоначального мертвого хода (рис 2,б).

Следовательно, первоначальное значение мертвого хода является одной из важных характеристик, определяющих ресурс блоков приводов скребковых конвейеров.

Так как основной причиной увеличения мертвого хода в процессе эксплуатации является износ элементов силовой кинематической

цепи, то в связи с этим представляет интерес установления закономерностей потерь мощности на трение в элементах трансмиссии конвейеров в зависимости от выполненной функциональной работы.

Наличие таких закономерностей позволит, на наш взгляд, определить величину ожидаемого ресурса с заданной вероятностью.

Список литературы:

1. Журнал «Уголь», 3-1998 /864/. Козловчунас Е.Ф., Носенко В.Д., Мышляев Б.К., Скрыль А.И. Перспективы технического переоснащения очистных работ.

2. Семенча П.В., Зислин Ю.А. Редукторы горных машин. Конструкции, расчет и испытания. - М.: Недра, 1990.-237.: ил.

3. ГОСТ 21098-82 Цепи кинематические. Методы расчета точности.

4. Гелюх В.С. «Установление ресурсов очистных комбайнов 1К101 в процессе эксплуатации», диссертация, М.: МГИ, 1986 г.

Научный руководитель: д.т.н. проф. Радкевич Я.М.

ПРИМЕЧАНИЕ

Автор: Павлов Юрий Геннадиевич, аспирант кафедры «Технология машиностроения и ремонт горных машин» Московского Государственного Горного Университета.

Телефон: раб. 501-44-31; дом. 965-87-28.

Тема: Мертвый ход как комплексный показатель оценки ресурса

силовых кинематических передач.

Научный руководитель: д.т.н. проф. Радкевич Я.М.