Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время ігри добыче руд черных и цветных металлов с целью механизации наиболее трудоемких процессов погрузки и транспортировки взорвашюи горной массы нашли широкое применение большегрузные погрузочно-транспортнне машины (ЮТ). Эффективность использования этих машин в значительной степени определяется надежностью их работы.
Опыт эксплуатации ПГМ типа ПД-8 показал, что при их работе в реальных условиях имеют место случаи преждевременного выхода из строя заднего ведущего моста машины и элементов узлов системы тадвески силового агрегата (СА). Наблюдается повышенный износ отверстий кронштейнов ходовой тележки и СА в местах установки его шорных узлов. Причиной отказов и повышенного износа этих узлов в Зольшинстве случаев являится значительные динамические нагрузки, Еюрмирущиеся в- системе подвески СА, которые не учитываются при проектировочных расчетах машины. Эти нагрузки в значительной зтепени определяют надежность работы СА и его системы подвески, а зледователыго, и эффективность использования машины.
Решение задачи повышения надежности работы СА и его системы юдвески может быть осуществлено на основе уточнения исходных данных для динамических расчетов и выбора рациональных параметров :истем подвесок СА ПТМ. Следует отметить, что в отличие от транс-юртных машин динамические свойства и закономерности формирования [инамических процессов в системе подвески СА ПТМ в режимах работы іашшш, связанных с ее технологически},! циклом, в настоящее время :зучены недостаточно, особенно это относится к специфическим для [ТМ режимам сопровождающимся ударными нагрузками, обусловлешшми ;ак кинематикой самой машины, так и ее технологическими процессами
Таким образом, исследования, направленные на установление акономерностей формирования динамической нагрукенности систем]
подвески СА ПТМ с учетом режимов работы машины, реализуемых в пределах ее полного рабочего цикла и выбор рациональных параметров узлов его системы подвески является актуальной научно-технической задачей.
Работа выполнена в рамках хоздоговорных тем 89-90, 90-92 и гостемы Г6-90.
Поль работы; установление закономерностей формирования динамических нагрузок и совершенствование динамических сеойств системы подвески СА ПТМ, обеспечивающих повышение ее долговечности.
Идея работы заключается в выявлении особенностей формирования динамических нагрузок в системе подвески СА ПТМ в рэшлах, определяющих ее долговечность, и в установлении парамэтров систе-мы'подвески, обеспечивающих эффективное снижение ее динамической нагружзшюсти и максимальных относительных перемещений СА. Научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна;
- на базе впервые полученных экспериментальных данных о
пространственном характере перемещения силоеого агрегата погрузо-
чно - транспортных машин установлено, что наибольшие деформации
упругих элементов узлов подвески исследуемого объекта имеют место
в решйах наезда машины на непреодолимое препятствие, разгрузки и
запрокида ковша. При этом параметрами, определяющими долговеч
ность узлов подвески силового агрегата, являются максимальные
значения амплитуд деформаций ее упругих элементов в рекимах наез
да машины на непреодолимое препятствие и разгрузки ковша;
- разработана математическая модель системы подвески силово
го агрегата погрузочно - транспортной машины, позволяющая адек
ватно отразить специфику пространственных перемещений силового
агрегата в рекимах, определявших его долговечность и отличающаяся
уч том нелинейных связей, обусловленных взаимодействием силового
агрегата'с ходовой тележкой;
- впервые установлены основные закономерности формирования динамических нагрузок в системе подвески силового агрегата в режимах работы машины, определяющих долговечность подвески. Показано, что в этих режимах:
а) проскальзывание упругих элементов задних опор двигателя и опор
раздаточного редуктора в существующей конструкции подвески
машины ПД-8Б снижает их горизонтальную нагруженность и обу
славливает максимальные относительные перемещения силового
агрегата и ударные нагрузки на картер заднего, ведущего моста,
а также переднюю опору двигателя;
б) недостаточное предварительное поджатие упругих элементов зад
них опор подвески двигателя и опор раздаточного редуктора
обуславливает появление в них раскрывающихся вертикальных
зазоров, сопровождающихся ударными нагрузками, действующими на
упругие элементы этих опор и являющейся одной из причин выхода
их из строя;
-установлено, что использование предложенной системы подвески силового агрегата с рекомендуемыми параметрами исключает проскальзывание упругих элементов и появление раскрывающихся зазоров з узлах подвески и обеспечивает снижение динамической нагруженное системы подвески, а также уменьшение в 1,4 раза Ееличины максимальных относительных перемещений силового агрегата.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и. рекомендаций диссертационной работы подтверждаются: применением современных методов творшг колебаний при теоретических исследованиях И' моделировании динамических процессов; представительным объемом экспериментальных данных,' полученных.в реальных условиях работы ПТМ на карьере Докучаевского флюса - доломитного комбината и полигонах завода км. ЛКУ г.Донецка; применением современных.
средств измерений и методов экспериментальных исследований; обоснованностью принятых допущений; достаточной степенью адекватности разработанной математической модели реальным режимам работы ПТМ, установленной путем сравнительного анализа результатов модельных и экспериментальных исследований ( расхождение не превышает 20 ).
Значение работы. Научное значение диссертационной работы заключается в установлении закономерностей формирования динамических нагрузок в системе подвески СА с нелинейными динамическими характеристиками с учетом резкимов работы большегрузных ПТМ и путей снижеїшя динамических нагрузок, обеспечивающкг. повышение надежности работы системы подвески СА.
Результаты работы имеют практическое значение и позволяют для большегрузных ПТМ: использовать разработанные математически модели, фактические данные о пространственном характере перемещения и динамической нагруженности СА при проектировании или модернизации системы подвески СА; определять рациональные динамические параметры подвески; исключить ударные нагрузки, связанные с взаимодействием картера заднего ведущего моста с картером раздаточного редуктора СА и в переднем узле подвески двигателя, а также снизить величины максимальных доминирующих перемещений СА в режиме наезда.на непреодолимое препятствие до 2,8 раз при использовании рекомендованной системы подвески с рациональными параметрами.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Основные результаты исследований с выводами и рекомендациями использованы: производственным объединением "Донецкгормаш" при модернизации системі подвески СА ПТМ; рудниками "Северный", "Комсомольский" и др. прі эксплуатации серийно выпускаемых ПТМ ПД-8В с усовершенствованно/ системой подвески СА; Донецким государственным техническим университетом при выполнении научно - исследовательских работ и і
/чебном процессе'.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены іа: международной научно-практической конференции "Совершенствование конструкций, технологий изготовления и эксплуатации горного эборудования" в МТИ (г.Москез, 1992г); семинаре с международным /частием учених, аспирантов, инженеров и студентов "Проблемы и тэрспектиЕЫ развития горной техники" в МГТУ (г.Москва, I9S4r); іаучно-техішческнх конференциях ДТТУ в 1988 и IS9I гг., на ДО та. ШУ в 1987...1991 годах и на кафедре "Горные машины" в 1994г.
Публикации. По теме диссертационной работа опубликовано 7 статей и получено 3 авторских свидетельства на изобретение.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, іетцрех глав, заключения и приложений. Работа изложена на 105 страницах машинописного текста, содержит 37 рисунков, 6 таблиц, лшсок литературы из ПО наименования и 4 приложения.