Введение к работе
Актуальность работы. Б "Основных на -правлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года" поставлена задача ускоре -нпя социально-экономического развития страны. Для достижения этой цели предусматривается, в частности, повышение эффектив -ности производства в горнодобывающей промышленности путем создания новых и модернизации существующих машин, средств меха -низации я инструмента. Это в полной мере относится к созданию высокоэффективного камнедобывагацего и камнеобрабатыващего оборудования.
Основной объем разрабатываемых в СССР месторождений при -родного камня составляют граниты, мраморы, известняки, туфы и др., из которых в 1986 году произведено около 7 млн.м3 изделий. Из этого объема около 1,3 млн.м3 составили изделия из туфа, свыше 90 % которых произведены в Армянской ССР.
В настоящее время добычу природного камня, и в частности туфа, производят камнерезными машинами (КРМ), оснащенными в основном (на 85 %) дисковыми исполнительными органами. Низкая эффективность КРМ, узлы и детали которых, работая в условиях значительных динамических перегрузок, часто выходят из строя, препятствует дальнейшему росту производства изделий из природного камня.
Учитывая важность проблемы, Совет Министров Армянской ССР в постановлении й 689 от 10 ноября 1978 г. поручил науч -ным организация!.! республики "... созданием новых и модернизацией, действующих камнерезных машин и оборудования", решить вопрос повышения их технического уровня.
4 В связи с этим, повышение эффективности машин для добычи
камня на основе улучшения их технического уровня путем выявления законов формирования и установления способов снижения динамической нагруженности трансмиссий узлов является акту -альной научной и практической задачей.
Цель работы заключается в снижении динамической нагруженности трансмиссий на основе установления закономерностей ее формирования в результате колебательных процессов,.обеспечивающей повышение эффективности машин для добычи камня.
Идея работы заключается в том, что повышение эффективности машин для добычи камня достигается путем рацио -нальных сочетаний конструктивных и технологических параметров, с учетом комбинаций в работе узлов, предусмотренных технологией добычи.
Метод исследования- комплексный, включающий экспериментальные (с разработкой специальной установки) и аналитические (с применением ЭВМ) исследования.
Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:
разработана математическая модель режущего узла, отличающаяся тем, что нагружение на ее входе произведено экспериментально определенным моментом сил сопротивления резанию, позволяющая обосновать конструктивные и технологические параметры узла и исполнительного органа;
установлены закономерности изменения момента сил сопротивления при резании туфов, имеющем пять основных, низкочао -тотных форм, характеризуемых темпом роста момента и зависящих от параметров породы, исполнительного органа и конструктивно -технологических параметров КРМ, а его высокочастотными состав-
ляюцими можно пренебречь, как не оказывавших, по оравненив о основными формами, существенного влияния на формирование динамических нагрузок в трансмиссии;
- установлена взаимосвязь динамической нагруженности транс
миссий с конструктивными и технологическими параметрами исполни
тельных органов,позволившая обосновать их рациональные диапазоны.
Достоверность научных полоае-ний,выводов и рекомендаций подтверждаются:
удовлетворительной сходимостью результатов расчетов и экспериментальных исследований (расхождение результатов не превышает 15 %)',
использованием в экспериментах установки, повышающей точность измерений и снижающей уровень помех на 70...80 %;
объемом экспериментальных работ, обеспечивающих о доверительной вероятносгью 0,9 отклонение результатов экспериментов в пределах 10 %;
обработкой результатов экспериментов на ЭНЛ с использованием методов математической статистики и теории вероятностей.
Научное значение работы заключается в установлении закономерностей формирования динамической нагруженности трансмиссий в результате колебательных процессов в них в зависимости от конструктивных й технологических факторов, включая количество резцов на исполнительных органах, а также характеристик двигателя и момента сил сопротивления резанию, что позволило определить рациональные сочетания конструктивных и технологических параметров, обеспечивающих повышение эффективности малин для добычи камня.
Практическое значение работы:
определены диапазоны рационального количества резцов исполнительных органов и их взаиморасположение, обеспечивающие снижение динамических нагрузок в трансмиссиях узлов машин для добычи камня и энергоемкости процесса резания;
обоснован выбор технологической схемы резания, снижающей динамические нагрузки в трансмиссиях режущих узлов;
разработана установка для теазометрирования вращающихся деталей, пошяающая точность и производительность экспериментов;
разработан исполнительный орган с дисковыми пилами уменьшенного диаметра и толщины, позволяющий вести разработку камня на глубину, превышающую их диаметр.
Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы на Ленинакан-ском заводе "Строммашина" Министерства строительного, дорожного о коммунального машиностроения (МСДКМ) СССР при изготовлении опытной партии исполнительных органов с рекомендованным количеством резцов и взаиморасположением для попарной установки. Материалы по предложенному исполнительному органу приняты для использования СКТБ "Строммашина" МСДКМ СССР проектируемой КРМ . нового технического уровня, разработка технической документации^ и опытного образца которой должны быть завершены в 1988 г.
Расчетный экономический эффект от внедрения предложенных мероприятий на Ленинаканском заводе "Строммашина" составляет 121,8 тыс. руб. в год.
А пр об а"ц и я работы. Основные материалы, положения в выводы диссертационной работы.докладывались й были обсуждены на научно-технических конференциях профессорско -
7 преподавательского состава Ереванского политехнического института (г.Ереван, 1973-1986 гг.); Ш научной конференции про -фессорскс—преподавательского состава втузов Закавказских республик (г. Ереван, 1975 г.); совместном заседаний кафедр "Детали машин" и "Механика грунтов, ОиФ" Ереванского политехни -частого института (1987 г.); расширенном заседании технического совета СКТБ "Строммашина" МСДКМ СССР (г.Ленинакан, 1987 г.); ИГД им. А.А.Скочинского (г.Люберпы, 1987 г.)} расширенном заседании кафедры 'Торные машины и комплексы" Тульского политехнического института (г. Тула, 1987 г.).
Публикации . По результатам выполненных исследований опубликовано 7 статей и получено авторское свидетельство.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, заключения, изложенных на 195 страницах машинописного текста; содержит 40 рисунков, 18 таблиц,список литературы из 107 наименований и 3 приложения.