Введение к работе
\.г ','": ' „
й&2ЙШШЬ_1Ф<5оты. в принятых ХХУП съездом КПСС Основных направлениях"экономического и социального развития СССР на 1986... 1990 годы и на период до 20С0 года перед угольной промышленностью страны поставлена важнейшая народнохозяйственная задача - обеспечить в 1990 году добычу 780...800 млн. тонн угля. Решение этой задачи во многом зависит от технического уровня и показателей качества продукции угольного машиностроения.
Необходимость существенного улучшения технического уровня и соответствующих показателей качества очистных комбайнов (надежности, энерговооруженности, режимных параметров, производительности, материалоемкости и др.) при жестком ограничении их габаритных размеров, ухудшавшихся условиях разрушения ( присечка боковых пород, наличие крепких прослойков и включений ) и высокой динамической нагружен-ности машин, значительном исчерпании возможностей использования традиционных способов повышения запасов прочности обусловливает акту-^ альнссть работ по снижению динамических нагрузок на элементы силовых систем комбайнов, в том числе системы привода исполнительных органов ( СПИО ).
Определенный прогресс в этом направлении достигнут применительно к комбайнам с цепными системами подачи (ЦСП). Вместе с тем в настоящее время широкое распространение получают более перспективные и безопасные в эксплуатации очистные комбайны с бесцепными системами подачи (БСП), к характерным представителям которых можно отнести комбайны типа РКУ, созданные Гипроуглемашем совместно с Гор-ловским машзаводом (ГМЗ) им. СМ. Кирова, Институтом горного дела (ИГД) им А.А. Скочинского, ПНИУИ и другими организациями.Следует подчеркнуть, что в отличие от машин с ЦСП комбайны с БСП как динамические объекты изучены в значительно меньшей степени, опубликованные результаты исследований в этой области часто носят противоречивый характер.
Настоящая работа посвящена повышению показателей качества очистных машин с БСП за счет улучшения динамических свойств одной из тяжело нагруженных силовых систем комбайнов - системы привода исполнительных органов.
Работа выполнена в рамках хоздоговорных тем № 8О90 к № 86-90 с ГМЗ им. С.М. Кирова, последняя из которых включена на XII пятилетку в республиканскую целевую комплексную научно-техническую програму PH.Ц.003 "Материалоемкость", и в соответствии с договором о научно-техническом сотрудничестве ме.ч:ду ДПИ и Гипроуглемашем на
1987...1990 гг.
Цей_Р2боты. Снижение динамических нагрузок, формирующихся при установившихся режимах работы в системе привода исполнительных орга* нов очистных комбайнов унифицированного ряда для пластов средней мощности.
ИД2_Г'Ш52!Ш« Совершенствование динамических свойств системы привода исполнительных органов комбайнов с бесцешшыи системами подачи виброзащитніши устройствами.
новизна состоят в следующем:
разработана математическая модель системы пр 'вода исполнительных органов с виброзащитными устройствами, отличающаяся учетом внутренних и внешних (обратных) доминирующих связей этой системы с системами подвески и регулирования положения шнеков и корпусной группы комбайна и нелинейности характеристик виброзащитных устройств»
на основе экспериментальных и теоретических исследований установлені особенности спектрального состава динамических процессов в рассматриваемых системах, впервые получены количественные оценки и показана необходимость учета влияния обратных связей, обусловленных воздействием колебательных процессов в системе привода на формирование внешних нагрузок, при решении Бадач оптимизации се динамических свойств виброзащитныии устройствами применительно к очистным комбайнам унифицированного ряда;
установлено, что трение в виброзвщитном устройстве рассматриваемой конструкции целесообразно описывать как нелинейное, состоящее из сухого и пропорционального деформации, впервые определены рациональные параметры устройства применительно к комбайнам типа РКУІ0.
03!і22ІЩїї_И^2З^І21іЖ]Ь_ДЕЇІІцух_гіОлджецийА_вьіводов_и 22МЦ2й!ШЙ_П0Дгверждаются: применением современных методов теории колебаний, статистической динамики и оптимизации параметров динамических аистеи при решении поставленных задач; использованием измерительной аппаратура, отвечающей условиям безыскакешшй передачи информации в рассматриваемой частотной диапазоне, достаточностью объема экспериментальных данных, полученных в шахтных условиях и на пг.л-норазыорнои стенде с углецементным блоком; адекватностью реальной системе разработанной математической модели, обеспечивающей приемлемую сходимость результатов модельных и экспериментальных исследований ( максимальные расхождения статистических характеристик сравниваемых процессов не превышают 20 % ); подтвервдением эффективности виброзапшткого устройства СПИО при экспериментальных исследована;.): очистного комбайна типа РКУ на стенде с углецементным блоком.
2E8jHi!s._pj!2TH' Научное значение работы заключается в разработке теоретических основ совершенствования динамических свойств системы привода шнекових исполнительных органов очистных комбайнов типа РКУ для плвстов сродней мощности с БСП на основе установленных закономерностей формирования динамических нагрузок в ее элементах.
Результаты исследований имеют практическую ценность и позволяют: использовать при динамических расчетах разработанные математическую модель, алгоритм и программу и уточненные динамические характеристики СПИО; на стадии проектирования или модернизации очистных комбайнов с компоновочными решениями, аналогичными мапи-нам РКУ, выбирать исходные данные для прочностных расчетов элементов СПИО; для комбайнов типа РКУІ0 при оптимальных параметрах виб-розашитных устройств обеспечить снижоние коэффициентов вариации крутящих моментов в редукторних группах опережающего и отстающего ашеков в среднем соответственно в 1,5 я 1,3 раза.
Е51?25і!153_21і22221_И_ЕІсМ5Л22!]іЗЙ_рпботн. Основные результаты выполненных исследований, выводы и рекомендации по совершенствованию систем привода исполнительных органов комбайнов типа РКУ для пластов средней мощности переданы Гипроуглеиашу и ГМЗ им. СМ. Кирова и использованы при анализе динамичности и спектрального состава, установлении природы доминирующих составляющих процессов; при определении динамических характеристик систем привода и исходных данных для прочностных расчетов элементов редукторних групп при наличии виброзащитных устройств; при оценке влияния взаимного расположения шнеков по углу их относительного поворота на динамическую нагрухенность электродвигателя; при обосновании конструктивной схемы, определении рациональных параметров и установлении эффективности виброзащитных устройств.
Кроме того, результаты работы использованы Донецким политехническим институтом при выполнении научно-исследовательских работ и в учебном процессе.
ЦСОб&Ы2Э_Еаботы. Основные полоиения диссертации и ее отдельные разделы докладывались и обоуздались: на научно-технических конференциях на ГМЗ им. СМ. Кирова в 1982...1988 гг., в Гипроуглема-шз в 1987, І9Є8 гг., на кафедре "Горные машини" ДІТИ в 1983,1985, 1987 гг.,на расширенном заседании кафедры "Горные машины" дпй в 19г.
Публикации* По теме диссертации опубликовано ц статей и полу-
чено З авторских свидетельства на изобретения.
QSbSH_PJ<5oTH. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов и заключения. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунок, I? таблиц, список литературы из 127 наименований и ? приложений.