WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные матриалы
 

«УДК 622.23.05 М.М. Исманов канд. техн. наук, доцент, Кыргызско-Узбекский университет, г. Ош, Киргизия ЗАВИСИМОСТИ СИЛЫ НАТЯЖЕНИЯ РЕЖУЩЕГО КАНАТА ОТ РЕЖИМНЫХ ...»

Приволжский научный вестник

УДК 622.23.05

М.М. Исманов

канд. техн. наук, доцент,

Кыргызско-Узбекский университет,

г. Ош, Киргизия

ЗАВИСИМОСТИ СИЛЫ НАТЯЖЕНИЯ РЕЖУЩЕГО КАНАТА

ОТ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ АЛМАЗНО-КАНАТНОЙ МАШИНЫ АКМ-1

Аннотация. В данной работе разработана расчетная схема и получены зависимости силы натяжения

режущего каната от конструктивных и режимных параметров алмазно-канатной машины АКМ-1. На основе анализа полученных зависимостей выработаны соответствующие рекомендации по определению рациональных режимов работы, силовых и конструктивных параметров алмазно-канатных машин.

Ключевые слова: сила натяжения, режущий канат, рабочий шкив, процесс резания камня, усилие подачи, сила резания, сила упругости, сила сопротивления, скорость режущего каната, угловая скорость рабочего шкива.

M.M. Ismanov, Kyrgyz-Uzbek University, Osh, Kyrgyzstan

DEPENDENCES OF FORCE OF A TENSION OF THE CUTTING ROPE ON REGIME PARAMETERS OF

THE DIAMOND AND ROPE CAR AKM-1

Abstract. In this paper we developed the design scheme and obtained according to the tension force of the rope cutter design and operational parameters of the rough and the cable car AKM-1. On the basis of analysis of the dependencies to make appropriate recommendations for the definition of rational modes of operation, power and design data diamond cable cars.

Keywords: tension force, cutting the rope pulley working, stone cutting process, feed force, cutting force, elastic force, resistance force, the speed of the cutting of the rope, the angular velocity of the pulley working.

Как показывает практика, что через определенное время эксплуатации режущие алмазные канаты часто подвергаются разрыву. В большинстве случаев разрыв режущего каната происходит из-за превышения предельно допустимого значения силы натяжения режущего каната.

Возникновение этого явления, особенно у ведущей ветви режущего каната, часто наблюдается при нерациональных режимах резания природного камня [1–4].

Исходя из вышеизложенного, можно отметить, что аналитические исследования в данном направлении актуальны, так как дают возможность произвести расчетную оценку долговечности режущего каната и тем самым повысить эксплуатационные показатели алмазно-канатных машин, пометить пути дальнейшего совершенствования их конструкций.

В связи с этим для решения вышеизложенной проблемы, а также для определения зависимости силы натяжения режущего каната от конструктивных и режимных параметров рассмотрим конструкцию опытного образца алмазно-канатной машины АКМ-1 (рис. 1).

Для проведения аналитических исследований разработана расчетная схема (рис.

2.), с учетом следующих допущений:

1. натяжение троса, ремня, режущего каната в достаточных пределах и их проскальзывание по шкивам отсутствует;

2. сила тяги рабочей тележки тросом равно силе тяжести груза;

3. коэффициенты трения качения подшипников и колес рабочей тележки равны нулю, и они катятся без скольжения.

В процессе резания камня на ведущую ветвь режущего каната действуют суммарные силы сопротивления (рис. 2): силы трения скольжения РТР, силы сопротивления резанию РР и силы упругости РУ. Эти силы, противодействуя усилию протягивания режущего каната РК, оказывают значительное влияние на эксплуатационные показатели алмазно-канатной машины АКМ-1.

–  –  –

Рисунок 2 – Расчетная схема алмазно-канатной машины АКМ-1м Для определения зависимости силы натяжения ведущего и ведомого ветвей режущего каната рассмотрим правую часть рисунка 2 и составим другую расчетную схему (рис. 3). При составлении расчетной схемы пренебрегаем силой тяжести элемента режущего каната длиной CD.

Рисунок 3 – К определению сил натяжения режущего каната

Рассмотрим равновесие элемента режущего каната длиной CD l = R2, где R2 – радиус дугообразного участка пути резания, т.е. радиус охвата режущим канатом блока камня.

Из рисунка 3 видно, что натяжение режущего каната в точке С имеет величину Т, а в точке D равно величине Т + Т. Разность натяжений режущего каната в точке D и С равно Т, и она уравновешивается элементарной силой сопротивления движению режущего каната PC.

С учетом уравнения (7), элементарную силу сопротивления движению режущего каната PC запишем в виде:

–  –  –

Рисунок 4 – Зависимости силы натяжения режущего каната от режимных параметров машины АКМ-1 при резании камня Как видно из рисунка 4а, значительное влияние на величину РК оказывает усилие подачи РП. Из зависимости РК(РП) выявлено, что с увеличением величины РП пропорционально растет значение силы натяжения режущего каната РК. При РП = 0,2 кН значение РК = 1,925 кН, а при увеличении РП на 0,2 кН величина силы натяжения режущего каната увеличивается на 0,34 кН и РК = 2,265 кН, т.е. в этом случае величина РК увеличивается на 17,6%. Определено, что при ступенчатом увеличении величины усилия подачи РП на 0,2 кН пропорционально растет значение силы натяжения режущего каната РК на 0,34 кН.

Из анализа следует, что для данного случая наиболее рациональные значения величины РП находятся в пределах от 0,3 до 0,5 кН. Для точного определения рациональных значений РП возникает необходимость проведения экспериментальных исследований алмазно-канатной машины АКМ-1, с учетом физико-механических свойств природного камня, а также упругоинерционных характеристик режущего каната и рабочего шкива.

Существенное влияние на величину РК окажет сила резания РР. Как видно из рисунка № 6 (58) – 2016 Приволжский научный вестник 4а, с увеличением величины РР наблюдается значительное увеличение силы натяжения режущего каната РК. При РР = 0,1 кН значение РК = 1,275 кН, а при увеличении РР от 0,1 до 0,3 кН значение РК пропорционально растет от 1,275 до 2,275 кН, т.е. величина РК на этом интервале увеличивается на 1,0 кН и рост составляет 78,4%. Каждый раз, когда величина РР увеличивается на 0,2 кН, величина РК растет на 78,4%.

Как показывает проведенный анализ, рациональные значения РР находятся в интервале от 0,25 до 0,35 кН. Из анализа следует, что для достижения надежной работы режущего каната следует выбирать рациональную величину силы резания РР, с учетом коэффициента сопротивляемости пород относительному сдвигу (сцепление) или срезу скорости движения режущего каната и угловой скорости рабочего шкива.

.

Как показывает зависимость РК(Мd), увеличение величины Мd от 0,2 до 0,4 кН м приводит к росту силы натяжения режущего каната от 1,059 до 1,34 кН (рис. 4а), т.е. на этом интервале РК растет на 0,28 кН. При последующем увеличении величины Мd наблюдается пропорциональный рост значения РК на 28,5%.

Из вышеизложенного следует, что резкое увеличение величины Мd в 2 и более раза в процессе резания природного камня может привести к разрыву режущего каната. Исходя из анализа зависимости РК(Мd) следует, что рациональные значения величины Мd необходимо выбирать в интервале от 0,4 до 0,5 кН м, а процесс резания камня нужно обеспечить при постоянных и рациональных значениях движущего момента Мd.

Зависимость РК(К ) показывает (рис. 4б), что увеличение величины скорости движения режущего каната К положительно влияет на рассматриваемый процесс (рис. 4б). При увеличении величины К наблюдается уменьшение величины силы натяжения режущего каната РК.

При К = 20 м/с величина РК = 1,145 кН, а при К = 30 м/с величина РК = 1,02 кН, т.е. величина силы натяжения каната РК уменьшается на 0,125 кН.

Следует отметить, что для повышения скорости движения режущего каната требуется увеличение угловой скорости и диаметра рабочего шкива. В свою очередь, чрезмерное увеличение этих параметров приводит к динамической неуравновешенности и появлению вынужденных колебаний алмазно-канатной машины. Из проведенного анализа определено, что наиболее рациональные значения скорости режущего каната К колеблются в пределах от 35 до 40 м/с.

Из зависимости РК( Ш ) видно, что на силу натяжения режущего каната свое определенное влияние оказывает величина Ш (рис. 4б). При увеличении величины Ш от 60 до 70 раd/c параметр РК растет от 1,0 до 1, 044 кН, т.е. на 4,4%.

Учитывая незначительное влияние угловой скорости Ш на величину РК, можно увеличить Ш до рациональных ее значений, с учетом упруго-инерционных характеристик рабочего шкива. Следует отметить, что повышение величины угловой скорости рабочего шкива требует тщательного изучения данного процесса и решения ряда технических задач. С точки зрения наших аналитических исследований и анализа зависимости РК( Ш ), наиболее рациональные значения угловой скорости рабочего шкива Ш колеблется в пределах от 74 до 84 раd/c.

Значительное влияние на величину РК оказывает коэффициент сопротивляемости пород относительному сдвигу (сцепление) или срезу µ. Как видно из рисунка 4б, с увеличением величины µ наблюдается значительное увеличение силы натяжения режущего каната РК. При µ = 0,1, значение РК = 0,92 кН, а при µ = 0,2, значение РК = 1,06 кН, т.е. РК увеличивается на 14%. При увеличении µ от 0,2 до 0,4 значение РК пропорционально растет от 1,06 до 1,34 кН, т.е. величина РК на этом интервале увеличивается в 2 раза. Для минимизации величины РК, возникает необходимость уменьшения коэффициента µ. Из анализа следует, что для достиПриволжский научный вестник жения надежной работы режущего каната, следует минимизировать величину коэффициента сопротивляемости µ до 0,1.

Таким образом, на основе анализа зависимостей силы натяжения режущего каната от усилия подачи РП, силы резания РР и движущего момента Мd, а также от скорости движения режущего каната К, угловой скорости рабочего шкива Ш и коэффициента сопротивляемости пород относительному сдвигу (сцепление) или срезу µ выявлены существенные резервы по совершенствованию данного процесса. Выработаны соответствующие рекомендации по определению рациональных значений силовых и конструктивных параметров, а также режимов работы алмазно-канатных машин. Определены целенаправленные пути увеличения надежности работы рабочего шкива и режущего каната, снижения вибрации алмазно-канатных машин в процессе резания природного камня.

Список литературы:

1. Исманов, М.М. Динамика алмазно-канатной машины АКМ-1 в процессе резания камня [Текст] / М.М. Исманов // Приволжский научный вестник. – Ижевск, 2016. – № 3 (55). – С. 40–45.

2. Кокунина, Л.В. Исследование алмазно-канатного резания блочного камня на карьерах [Текст] / Л.В. Кокунина // Изв. вузов. Горный журнал. – 2008.– № 1. – С. 67–69.

3. Кабалдин, Ю.Г. Динамическая модель процесса резания [Текст] / Ю.Г. Кабалдин, А.А. Бурков, М.В. Семибратова, А.А. Александров // Вестник машиностроения. – 2001. – № 8. – С. 33–38.

4. Сарафян, Г.С. Исследование колебаний привода режущей части камнерезных машин [Текст]: дис. … канд. техн. наук: 01.02.06 / Г.С. Сарафян. – Л: ВНИИ МПСМ, 1983. – 144 с.

5. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики [Текст] / С.М. Тарг. – М.: Высшая школа, 1986. – 416 с.

Похожие работы:

«Оглавление Введение 1. Вид практики, способ и формы её проведения 2 Перечень планируемых результатов обучения при прохояедеиии практики, соотнесённых с планируемыми результатами освоения ОПОП ВО....»

«Вступление к сочинению Задание 1 Написать три разных вступления к сочинению, используя следующие приемы: Назывное предложение Вопросно-ответное единство Сообщение об авторе Проблема, которую поднимает Д....»

«ПРОТОКОЛ заседания комитета обеспечения доступности инвалидов и других маломобильных групп населения к объектам социальной и инженерно-транспортной инфраструктуры 23.10.2015, 11-00 г. Краматорск бульвар Машиностроителей, 32 (Донбасский межрегиональный Центр профессиональной реабилитации инвали...»

«Особенности использования песочной терапии в условиях школы для профилактики зависимого поведения среди несовершеннолетних ТЕОРИЯ К. Г. ЮНГА С точки зрения К. Г. Юнга, структура личности имеет три уровня: эго, личное бессознательное и коллективное бессо...»

«П ЕР ЕСЕЛЕН Ч ЕСК О Е УПРАВЛЕНИЕ Гл а в н а г о У п ра в л е н ій З е м л е у с т р о й с т в а и З е м л е д ь л ія. М А Т Е П А Л Ы КЪ ИЗСЛЬДОВАШЮ КОЛОНИЗАЦЮНИЫХЪ.. : РЛЙОНОВЪ А Р О ССIИ зіатсиой подъ РЕДАКЦІЕЙ Б. А. Ф ЕДЧЕНКО. 0 ^ 0 Вы п у с к ъ 3. Е. М. Сем я ги н ъ. ОПИСДШЕ: Р А С Т И Т Е Л Ь Н О С Т И ОХОТСКАГО ПОБЕРЕЖЬЯ 0. САХАЛИНА. С.П Е Т Е Р...»

«Зарегистрировано в Минюсте РФ 16 июня 2004 г. Регистрационный № 5848. Положение ЦБР от 1 июня 2004 г. № 258-П "О порядке представления резидентами уполномоченным банкам подтверждающих документов и информации, связанных с проведением валютных операций с нерезидентами по внешнеторговым сделкам, и осущест...»

«ЗАО "ИНЛАЙН ГРУП" Проект "Обследование основных процессов и ИТ-систем для внедрения шаблонных решений в ОАО "Газпром нефть" В 2010 году компания ИНЛАЙН ГРУП выполнила проект обследования основных процессов для внед...»

«Ай Ти Ви Групп Руководство по настройке и работе с модулем интеграции "Болид" Версия 1.1 Москва 2011 Содержание СОДЕРЖАНИЕ 1 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ТЕРМИНОВ 2 ВВЕДЕНИЕ 2.1 Назначение документа 2.2 Назначение подсистемы...»

«Ай Ти Ви групп Руководство по настройке и работе с модулем интеграции "Тромбон" Версия 1.2 Москва 2012 Содержание СОДЕРЖАНИЕ 1 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ТЕРМИНОВ 2 ВВЕДЕНИЕ 2.1 Назначение документа 2.2 Назначение подсист...»

«АКАДЕМИЧЕСКИЕ ГИМНАЗИИ ПРИ МОСКОВСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ А.И.Любжин Отдел редких книг и рукописей Научная библиотека МГУ им. М.В.Ломоносова Основатели Императорского Московского университета — И. И. Шувалов и М. В.  Ломоносов — прекрасно понимали, что без своего среднего учебного зав...»









 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.