ОБРАЗЕЦ ДЛЯ МОДЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ДВИЖИТЕЛЕЙ БЕСЦЕПНЫХ СИСТЕМ ПОДАЧИ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ КОМБАЙНОВ

Полезная модель относится к технике для проведения модельных испытаний по исследованию изнашивания движителей бесцепных систем подачи, выполненных по схеме «зубчатое колесо - рейка», работающих в условиях трения качения с проскальзыванием при значительных нагрузках.
Сложные технологические условия работы угледобывающих комбайнов (высокая интенсивность работы и значительные нагрузки в условиях подземной эксплуатации) делают весьма проблематичной возможность проведения натурных испытаний проектируемых движителей бесцепных систем подачи. Применение полномасштабных стендов, позволяющих проводить ресурсные испытания, также затруднено из-за большого срока необходимого для таких экспериментов. Между тем, в связи с имеющейся тенденцией увеличения нагруженности (значительное повышение усилия и скорости перемещения) угледобывающих комбайнов имеется необходимость в проведении исследования изнашивания движителей бесцепных систем подачи угледобывающих комбайнов. С этой целью в современных условиях наиболее рационально применять модельные испытания.
При этом при проведении таких испытаний целесообразно стремиться к снижению трудоемкости испытаний. Одним из путей решения этой задачи может быть исследование нескольких образцов, учитывающих все конструктивные особенности исследуемых элементов, для одновременного установления нескольких значений величины изнашивания.
Известна машина трения СМЦ-2 (стр.232) (Испытательная техника: Справочник. В 2-х кн. / Под ред. В.В.Клюева. - М.: Машиностроение, 1982 - Кн.1. 1982 - 528 с.) предназначенная для изучения изнашивания деталей машин в условиях трения качения (с проскальзыванием и без). Для работы по
этой схеме используют образцы в виде цилиндра, образующая которого выполнена по прямой линии. Результаты эксперимента определяют посредством взвешивания цилиндра на аналитических весах после работы под нагрузкой. Таким образом, получают значения массового износа.
Недостатком такой схемы проведения исследования является то, что экспериментатор для получения статистически значимого результата должен затратить много времени и усилий при значительном расходе электроэнергии.
Известна полезная модель (Прототип заявляемой полезной модели) (Решение о выдаче патента на полезную модель по заявке №2006101314/22 (001418) от 17.01.2006) представляющая собой составной образец, включающий несущую часть и измерительные вкладыши, выполненный в виде цилиндра, у которого на образующей поверхности, имеются радиальные отверстия. В них установлены измерительные вкладыши с возможностью их осевой фиксации, причем несущая часть и измерительные вкладыши выполнены из одного материала.
Необходимо отметить, что эта полезная модель, предназначенная для изучения трения и изнашивания материалов, способствующая снижению сроков экспериментов, не может быть использована для проведения модельных испытаний движителей бесцепных систем подачи угледобывающих комбайнов, т.к. не в полной мере учитывает все их конструктивные особенности.
Настоящая полезная модель направлена на повышение информативности результатов модельного эксперимента по изучению изнашивания движителей бесцепных систем подачи угледобывающих комбайнов и сокращение сроков исследования.
Сущность полезной модели заключается в том, что образец для ми-дельных испытаний движителей бесцепных систем подачи угледобывающих комбайнов включающий сменные измерительные сегменты, зафиксированные на базовой части, выполнен в виде диска. Образующая диска выполнена по радиусу, значение которого определяется по зависимости:
о
о
n
к
где: r - радиус образца; ρ - радиус кривизны образующей; r - радиус профиля зуба колеса движителя; ρ - радиус кривизны образующей рабочей поверхности зуба колеса.
Выполнение образующей диска, рассчитываемой по определенной зависимости позволит приблизить условия эксперимента к реальным условиям эксплуатации движителей бесцепных систем подачи, за счет того, что контактировать будут диск, имеющий образующую (выполненную по прямой) диска, имитирующую цевку или зуб тягового органа бесцепной системы подачи, и диск, имеющий образующую (выполненную по радиусу с учетом предлагаемой зависимости), имитирующий колесо движителя.
При такой постановке эксперимента исследователь получает возможность учесть дополнительный существенный факт влияющий на работу тяжело нагруженных движителей бесцепных систем подачи очистных комбайнов и таким образом увеличивается информативность модельных экспериментальных исследований.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. Образец, выполненный в виде диска, состоит из базовой части 1 с посадочным отверстием 2, монтажными отверстиями 3, на которой зафиксированы сменные измерительные сегменты 4.
Работа полезной модели заключается в следующем. При проведении экспериментальных исследований сменные измерительные сегменты 4 устанавливаются на базовой части 1 и закрепляются, например, шплинтами, для которых предусмотрены монтажные отверстия 3. Собранный образец насаживается на выходной вал машины трения, где фиксируется от смещения. После окончания опыта сменные измерительные сегменты снимают с базовой части, обезжиривают и взвешивают их на аналитических весах. Таким образом, фиксируют их массовый износ.
Выполнение поверхности, образующей зуб колеса, с некоторым
радиусом кривизны обусловлено технологической необходимостью.
Угледобывающие комбайны, удерживаясь при помощи обратных захватов на скребковом конвейере, лежащем на почве пласта и копирующем ее профиль, посредством зубчато-реечного движителя бесцепной системы подачи перемещаются вдоль забоя. Процесс работы угледобывающего комбайна сопровождается значительными динамическими нагрузками и некоторым разворотом вокруг продольной оси комбайна. Поэтому, для обеспечения постоянства контакта в зацеплении «колесо - рейка», поверхность, образующую профиль зуба колеса принято выполнять с некоторым радиусом кривизны. Учет этого фактора при проведении модельных экспериментальных исследований изнашивания вновь проектируемых движителей позволит оценить их ресурс с большей степенью достоверности.