Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. При переходе к рыночным отношениям возрастают требования к экономии и рациональному использованию сырьевых и топливно-энергетических ресурсов.Реализация этих требовании на предприятия горной и других отраслей промышленности связана с организацией технологического и коммерческого учета добываемого, обогащаемого и расходуемого угля, руды и других сыпучих материалов.
Основу современных систем учета и определения производительности ленточных конвейеров составляют входящие в их состав конвейерные весоизмерительные комплексы, включающие конвейерные весоиз-мерители и средства их градуировки и периодического контроля точности (поверки).
Карагандинским политехническим институтом разработаны конвейерные весоизмерители типа ЗКВ, находящие успешное применение з Республике Казахстан и за ее пределами. Благодаря конкурентноспособности по ряду технических характеристик, поступил заказ на их изготовление и поставку для строящихся тепловых электростанций Китайской Народной Республики.
Учитывая перспективу экспорта Республикой Казахстан указанных весоизмерителеи в дальнее зарубежье и опыт трехлетней эксплуатации в различных производственных условиях ставится задача совершенствования конструкции их грузоприемщик устройств. Установлено, что при монтаже конвейерных весоизмерителеи на наклонных конвейерах и произвольном выборе места встройки возможны отклонения их характеристик от регламентированных Международной рекомендацией N 50 международной организации законодательной метрологии. В этом случае
4 начинают сказываться не учитывавшиеся ранее разработчиками факторы, обусловленные жесткостью ленты, утлом наклона и длиной конвейера. Остается нерешенной и задача практической реализации наиболее простого косвенного способа поєерки конвейерных весоизмерите-лей статическим нагружением непосредственно их грузоприемного устройства, т.к. в общем случае им не обеспечивается воспроизведение (имитация) воздействия на весовую роликоопору всего комплекса факторов действующих в реальной механической системе "сыпучий материал- лекта-грузоприемное устройство".
Таким образом, задачи повышения точности конвейерных весоиз-мерителей и расширения области их применения, разработки эффективного и простого способа градуировки и поверки, приобрели актуальность, а их ресение имеет ванное научное и прикладное значение.
В связи с потребностями предприятий горнодобывающего и топливно-энергетического комплексов, в Карагандинском политехническої институте были проведены научно-исследовательские работы по темам: 07.04-7 НПО стран-членов СЗВ "Интерэталонприбор", "Совместная разработка средств поверки конвейерных весов, заменяющих поверку н; материале", "Разработка математических моделей средств метрологи ческого обеспечения производства. Разработка имитационной модел; конвейерных весоизмерителей" / N ГР 0188.0084203 /, 41.02.01 "Мет рологическая аттестация нестандартизованных средств измерений мае сы железной руды в процессах рудоподготовки в условиях Костомукш ского ГОК", 41.01.01 "Разработка и внедрение нестандартизованны конвейерных весоизмерительных комплексов в производствах Ковдорс кого ГОК", 41.01.09 "Изготовление и внедрение нестандартизованны конвейерных весоизмерительных комплексов в производствах Ковдорс кого ГОК" , 41.01.09 "Изготовление и пуск в эксплуатацию конвейер ных весоизмерителей в
условиях шахты "Карагандинская", "Изготовление и пуск в эксплуатацию конвейерных весоизмерителеи в условиях ЦОФ "Карагандинская".
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Повышение точности и расширение области применения конвейерных весоизмерителеи путем выбора рациональной кинематической схемы построения и места встройки грузоприемнсго устройства, разработки способа и средств градуировки и поверки статической нагрузкой.
ИДЕЯ РАБОТЫ. Заключается в использовании "двухканального" принципа определения производительности и имитации конвеирного грузопотока, обеспечивающего компенсацию влияния на точность конструктивных и эксплуатационных параметров конвейеров.
установлено, что на точность конвейерных весоизмерителеи максимальное влияние оказывают угол наклона конвейера, его длина и жесткость ленты;
компенсация.влияния угла наклона конвейера и жесткости ленты возможна применением рациональных кинематических схем грузоприем-ных устройств, реализующих "двухканальный" метод измерения производительности, и выбором места встройки конвейерного весоизмерителя по длине конвейера;
необходимая точность имитации реального грузопотока статической нагрузкой конвейерного весоизмерителя достигается путем предварительной калибровки точек ее приложения к грузоприемному устройству.
установлена кинематическая схема грузоприемного устройства, обеспечивающая компенсацию или минимизацию влияния факторов, ограничивающих область применения конвейерных весоизмерителеи на осно-
ве проведенной рейтинговой оценки существующих типов конструкций грувоприешшх устройств;
установлены зависимости формирования нагрузок на весовую ро-ликоопору, позволяющие дать количественную оценку влияния на точность определения производительности всех потенциально возможных факторов с учетом влияния угла наклона конвейера и уточнить расчеты по оценке основных составляющих сопротивления движению ленты по роликоопорам на наклонных конвейерах;
обоснован принципиально новый способ градуировки и поверки конвейерного весоизмерителя контрольными грузами с предварительной калибровкой точек их приложения (А.с. 1758443, 1824523).
ДОСТОВЕРНОСТЬ научных положений, выводов и рекомендаций обоснована:
применением известных методов аналитической механики, теории ленточных конвейеров, теории точности, имитационного моделирования, теории сопротивления материалов, регрессионного анализа;
достаточной сходимостью результатов аналитических и экспериментальных исследований выполненных на полигоне-стенде;
результатами испытаний конвейерных весоизмерителей в производственных условиях.
ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Научное значение работы заключается в установлении зависимостей взаимодействия комплекса механических факторов, действующих в системе "материал-конвейерная лента-грузоприем-ное устройство вносимой конструктивными параметрами грузоприемного устройства.
Практическое значение работы заключается:
в использовании разработанных схем и конструктивного исполнения конвейерных весоизмерителей при их внедрении на предприятиях
7 горной и других отраслей промышленности;
внедрении способа и средств градуировки и поверки статической нагрузкой, повышающего точность и надежность работы конвейерных весоизмерителей.
РЕАЛИЗАЦИЯ ВЫВОДОВ И РЕКОМЕНДАЦИЙ. Результаты исследований использованы при создании и внедрении на Костомукшском и Ковдорс-ком ГОК, электростанциях ПОЭЭ "СВЕРДЛ0ВЗНЕРГ0", шахтах и обогатительных фабриках ПО "КАРАГАНДАУГОЛЬ" нестандартизованных конвейерных весоизмерителей типа 5КВ-4Д и средств их косвенной поверки.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Карагандинского политехнического института (г. Караганда, 1987...1993 г.г.), на объединенном семинаре кафедр "Горные машины и оборудование", "Промышленный транспорт", "Автоматизация производственных процессов", "Основы систем автоматического проектирования машин и систем машин" Карагандинского политехнического института (г.Караганда 1993 г.).
ПУБЛИКАЦИЯ. По теме диссертации опубликовано 8 статей, в том числе 3 авторских свидетельства.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заклпчения и приложений. Ока изложена на 236 страницах машинописного текста и включает 3d рисунка, 2& таблиц, библиографии из 108 наименований и приложения на 3 4 страницах.