Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса. задачи работы 9
1.1. Анализ известных вариантов исполнения погрузчиков с аккумуляторным питанием 9
1.2. Обоснование целесообразности перевода питания погрузчиков от промышленной сети переменного тока напряжением 380В 15
1.3. Задачи работы 21
2. Выбор варианта исполнения при переводе погрузчиков на питание от промышленной сети 23
2.1. Варианты исполнения погрузчиков с преобразователем энергии, установленным стационарно 23
2.2. Варианты исполнения погрузчиков с преобразователем энергии, установленным на погрузчике 26
2.3. Предлагаемый вариант исполнения электропогрузчика 38
Выводы 43
3. Обоснование и определение основных параметров кабелесборочного механизма 44
3.1. Выбор типа и определение параметров муфты предельного момента 49
3.2. Выбор типа передачи редуктора 55
3.3. Проектирование спироидной передачи. Выбор параметров 61
3.4. Технологические особенности изготовления спироидной передачи 67
3.4.1 Способы изготовления спироидных колес 67
3.4.2 Шлифование боковых поверхностей витков червяка коническим кругом 70
3.5. Конструкция спироидного редуктора 80
Выводы 82
4. Исследование работоспособности кабелесборочного механизма 84
4.1. Конструкция испытательного стенда 84
4.2. Программа и методика экспериментальных исследований 90
4.2.1 Оценка эксплуатационных показателей спироидного редуктора в зависимости от марки трансмиссионных масел 93
4.2.2 Оценка износостойкости муфты предельного момента и спироидной передачи 103
4.3. Расчет ресурса узлов кабелесборочного механизма 111
4.4. Устройство кабелесборочного механизма 121
4.5. Результаты опытно-промышленной эксплуатации кабелесборочных механизмов 124
Выводы 129
Заключение 13 1
Список литературы 134
- Обоснование целесообразности перевода питания погрузчиков от промышленной сети переменного тока напряжением 380В
- Варианты исполнения погрузчиков с преобразователем энергии, установленным на погрузчике
- Технологические особенности изготовления спироидной передачи
- Оценка эксплуатационных показателей спироидного редуктора в зависимости от марки трансмиссионных масел
Введение к работе
Актуальность темы.
Современное производство насыщено разнообразными типами подъёмно-транспортных машин, которые обеспечивают непрерывность и ритмичность производства. Подъёмно-транспортные машины во многих случаях являются составной частью производственного комплекса механизированных и автоматизированных технологических линий. Поэтому от надёжности их работы существенно зависит эффективность производства в целом.
Известно, что затраты на погрузочно-разгрузочные и транспортные работы составляют от 25 до 50 % общих издержек производства. Для их выполнения широко применяются машины напольного безрельсового транспорта (МНБТ) — погрузчики, используемые при грузопереработке тарно-штучных грузов.
Иностранные фирмы и предприятия России в настоящее время выпускают различные модели МНБТ по грузоподъемности, высоте подъема, типам двигателей и видам трансмиссий. В качестве двигателей используют карбюраторные, дизельные, дизель-электрические и работающие на сжиженном газе. Отдельный класс машин составляют электропогрузчики, у которых в качестве источника питания применяют аккумуляторные батареи.
Исследования, проведенные И.И. Мачульским показывают, что три четверти парка электропогрузчиков эксплуатируется в крытых помещениях на площадях с шириной до 100 м и длиной до 150м при температурах воздуха от минус 40 до плюс 40С, Срок службы электропогрузчиков составляет 10-15 лет, что соответствует ресурсу 40 тыс. часов. Погрузчики в сравнении с другими видами подъемно-транспортных машин более универсальны и мобильны, компактны и маневренны, менее металлоемки. Материальные затраты сравнительно быстро окупаются.
Однако, продолжительность работы электропогрузчика без подзарядки при интенсивной эксплуатации составляет максимум 5-6 часов. Для подзарядки
5 аккумуляторов необходимы специальные помещения с зарядной станцией и квалифицированный персонал. Длительная эксплуатация батарей в условиях Сибири и Дальнего Востока при температуре минус 25С становится невозможной.
Увеличение эффективности применения электропогрузчиков и устранение существующих недостатков возможно путем перевода их на кабельное питание от стационарной сети. Для решения этой задачи необходим комплект оборудования, состоящий из питающего кабеля, преобразователя энергии и основного узла - кабелесборочного механизма, обеспечивающего необходимые размеры зоны обслуживания и приемлемую долговечность кабеля.
Анализ различных схем электропогрузчиков при переводе их на кабельное питание показал, что в настоящее время не созданы эффективные варианты исполнений машин. Поэтому, создание комплекта оборудования с кабелесбо-рочным механизмом для подвода питания от стационарной сети переменного тока напряжением 380В является актуальной научной и технической проблемой.
Цель работы - создание кабелесборочного механизма электропогрузчиков для подвода питания от промышленной сети переменного тока напряжением 380В с увеличенной площадью обслуживания и гарантированным ресурсом.
Идея работы заключается в автоматическом ограничении максимального усилия натяжения питающего кабеля, синхронизации скоростей наматывания (сматывания) и движения погрузчика за счет установки в кабелесборочный механизм фрикционной муфты.
Задачи исследования:
— обоснование перевода электропогрузчиков на питание от стационарной
сети переменного тока;
- разработка кинематической схемы, выбор и определение параметров
кабелесборочного механизма, автоматически обеспечивающего ограничение
максимального усилия натяжения кабеля;
создание испытательного стенда и экспериментальное определение основных эксплуатационных параметров привода и его ресурса;
разработка, создание и проведение опытно-промышленных испытаний кабелесборочного механизма.
Методы исследований - анализ и обобщение существующего опыта, методы теории трения и изнашивания, теории зубчатых зацеплений с перекрещивающимися осями, экспериментальные исследования на специально созданном стенде и в реальных условиях опытно-промышленной эксплуатации.
Основные научные положения, защищаемые автором:
увеличение эффективности эксплуатации и площади обслуживания электропогрузчиком достигается переводом его на питание от стационарной промышленной сети с установкой кабелесборочного механизма и преобразователя энергии на машине;
для автоматического ограничения максимального усилия натяжения питающего кабеля и синхронизации скоростей наматывания (сматывания) и движения погрузчика требуется включение между приводом и кабельным барабаном муфты предельного момента;
зависимость величины износа накладок фрикционной муфты от времени работы имеет линейный характер, а интенсивность их изнашивания практически постоянна;
необходимые эксплуатационные показатели привода кабелесборочного механизма (max КПД, ресурс, температурный режим), достигаются применением четвертой и пятой групп трансмиссионных лигированных масел 12 и 18 классов вязкости.
Достоверность научных результатов подтверждается применением современных методов и средств исследований, стендовыми и натурными испытаниями кабелесборочного механизма в реальных условиях эксплуатации на предприятиях Западно-Сибирского региона.
7 Новизна научных положений:
разработана оригинальная кинематическая схема кабелесборочного механизма с включением между приводом и кабельным барабаном муфты предельного момента, автоматически обеспечивающая ограничение максимального усилия натяжения питающего кабеля;
определена зависимость величины износа и интенсивность изнашивания от времени работы фрикционных накладок предохранительной муфты, разработана методика определения ее ресурса;
- создан кабелесборочный механизм, устанавливаемый вместе с
преобразователем энергии на погрузчике, обеспечивающий увеличенную
площадь обслуживания и гарантированный ресурс питающего кабеля
(патент РФ №33350);
- впервые определены основные эксплуатационные показатели нового
привода кабелесборочного механизма.
Личный вклад автора - заключается в разработке кинематической схемы и определении параметров кабелесборочного механизма, создании экспериментального стенда, разработке методики экспериментальных исследований, проведении опытно-промышленных испытаний, обобщении их результатов, участии во внедрении модернизированных электропогрузчиков.
Практическая ценность - обоснована и экспериментально доказана эффективность предложенного варианта модернизации электропогрузчиков грузоподъёмностью от 1 до 3 т с кабельным питанием от промышленной сети переменного тока, снабженного оригинальным кабелесборочным механизмом, выполненным в виде отдельного узла, который можно устанавливать на различных грузоподъемных машинах.
Реализация работы в промышленности - разработана техническая документация на комплект оборудования с кабелесборочным механизмом, необходимого для перевода на питание от стационарной сети переменного тока на-
8 пряжением 380В, модернизированы и внедрены в промышленность более 100 электропогрузчиков.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических семинарах кафедры "Механизация путевых, погруз очно-разгрузочных и строительных работ" Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС); на научных конференциях СГУПСа, Архитектурно-строительного университета (г. Новосибирск, 2002 г.); на региональной научно-технической конференции "Вузы Сибири и Дальнего Востока Транссибу" (г. Новосибирск, 2002 г.); на II международной конференции "Динамика и прочность горных машин" (СО РАН г. Новосибирск, 2003 г,); на международном конгрессе "Механика и трибология транспортных систем" (г. Ростов-на-Дону, 2003 г.); на международной конференции к 60-летию Института горного дела СО РАН (г. Новосибирск, 2004 г.).
Публикации, По теме диссертации опубликовано семь работ (в том числе патент на полезную модель).
Структура и объем диссертации. Диссертация содержит введение, четыре главы, заключение, список литературы - 88 источников. Объём диссертации без приложений 142 страницы, включая 40 рисунков, 19 таблиц.
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ РАБОТЫ.
Обоснование целесообразности перевода питания погрузчиков от промышленной сети переменного тока напряжением 380В
Изучение условий эксплуатации машин проводилось на механизированных дистанциях погруз очно-разгрузочных работ железных дорог, в морских, речных и воздушных портах, транспортно-погрузочных хозяйствах, на промышленных предприятиях — всего обследовано около 50 опорных баз [1]. Краткая характеристика дорожного покрытия для различных видов предприятий: от булыжной до асфальта. Температура окружающей среды для всех мест эксплуатации находилась, в основном, в пределах от -40 до +40С, Наличие в атмосфере химически агрессивных веществ характерно при перегрузке химических грузов на железных дорогах, морских и речных портах, а также при использовании машин на заводах и в цехах металлургических, литейных, кузнечных и электролизных. На предприятиях химической промышленности среда определяется условиями производства.
Характерной особенностью рабочего цикла МНБТ является цикличность выполнения рабочих операций — поднятия и опускания груза и его транспортировки, последовательного передвижения с грузом и без него [1, 2, 3]. В процессе выполнения этих работ производится довольно много маневренных операций, связанных с взятием и укладкой грузов, а также движением в узких про ездах. Эта особенность в большой мере влияет и на характер возникающих нагрузок. МНБТ, как и большинство видов подъемно-транспортных и погрузоч-но-разгрузочных машин, относятся к механизмам с повторно-кратковременными включениями, при меняющихся на рабочих органах нагрузках.
При некоторой специфике эксплуатации погрузчиков в различных отраслях хозяйства, в общем виде рабочий цикл состоит из следующих операций: опускание вил из транспортного положения до уровня покрытия, перемещение и маневрирование с поворотом и одновременным подведением вил для взятия груза, подъем вил с грузом в транспортное положение, наклон назад рамы грузоподъемника с грузом на вилах, перемещение назад с поворотом, транспортирование груза, поворот у места установки груза, наклон рамы вперед до вертикального положения, подъем вил с грузом до высоты штабелирования, перемещения назад с поворотом, установка вил в транспортное положение, перемещение без груза.
Отличие в основном заключается в числе маневренных операций за цикл, преодолению различного вида препятствий и, как следствие этих характеристик, различных чисел включений механизмов. Хотя каждая отрасль промышленности имеет специфические условия эксплуатации, основные характеристики рабочего цикла имеют много общего. В качестве основных характеристик цикла следует использовать расстояние перемещения с грузом и без груза (плечо пробега), высоту подъема, коэффициент использования по времени, коэффициент использования по грузоподъемности или среднюю массу перемещаемого груза, продолжительность включения (ПВ) механизмов передвижения и подъема, числа включения механизмов передвижения и подъема за 1 цикл или единицу рабочего времени, наличие подъемов и уклонов, вид рабочей поверхности, формирующей спектральную плотность, характеристика окружающей среды (запыленность, температурный режим, наличие химически агрессивных веществ). Время рабочего цикла погрузчика возможно представить в следующем виде [1]:
В данной формуле все величины, за исключением tgc„, зависят от скорости погрузчика, длины транспортирования и высоты штабелирования груза. Эти величины могут быть определены расчетным путем. Вспомогательное время зависит от технологического цикла выполнения погрузочно-разгрузочных работ и может определяться по теоретическим соображениям или экспериментально [1,2].
Отношение времени включения t0 механизма к полному времени цикла характеризует интенсивность использования механизма. Это отношение называется относительной продолжительностью включения, выражается в процентах и обозначается ПВ = —100.
Для электрооборудования величина ПВ исчисляется для периода работы U не свыше 10 мин, а для механизмов — в течение одного часа. Если электрооборудование без переключений работает свыше 10 минут, то его режим работы считается непрерывным (ПВ = 100%),
Интенсивность работы механизмов определяется коэффициентом использования по времени в течение часа к, = ,5/60 9 где tpa6 — время работы механизма (мин) в течение часа.
Варианты исполнения погрузчиков с преобразователем энергии, установленным на погрузчике
Рационализаторы Ростовской механизированной дистанции погрузочно-разгрузочных работ смонтировали кабелесборочное устройство и понижающе-выпрямительный агрегат для переменного тока на одной раме, которую установили в отсек электропогрузчика взамен аккумуляторных батарей. В связи с тем, что масса последних (700 кг) больше массы кабелесборочного устройство и понижающе-выпрямительного агрегата (400 кг), на электропогрузчике для сохранения его паспортной номинальной грузоподъемности поместили дополнительный балластный груз в виде чугунных отливок,
В эксплуатации находятся четыре электропогрузчика постоянного тока. На двух из них линия токоподвода выполнена в виде двухнитевой троллейной подвески на высоте 4,5 м в двух секциях крытого склада общей длиной 90 м. Токосъем осуществляется при помощи четырехроликовой тележки и узла стыковки кабеля с троллеями, К двум другим электропогрузчикам, также работающим на складе, напряжение подается по кабелю, закрепленному на шторной подвеске, которая крепится на стальной проволоке или канате [1,2, 6]. ВНИИЖТ и ПТКБ ЦП МПС разработана техническая документация на устройство для энергоснабжения переменным током электропогрузчиков от стационарной электросети [1,2, 6].
Панель защиты представляет собой щиток с кожухом, оборудованным крышкой с замком. На щитке установлены защитно-отключающее устройство и две пускоотключающие кнопки. Включение может быть произведено только после того, как будет снят замок и открыта крышка. Тем самым исключается возможность работы на электропогрузчике посторонних лиц.
Блок питания выполнен в виде шторной подвески из кабеля, подвешенного на каретках к проволоке (высота 3,5 м). Натяжение проволоки создают полиспастом и контргрузом. Масса последнего может быть от 125 до 240 кг в зависимости от длины склада. Каретки изготавливают из отрезков металлической трубы, по их концам запрессовываются втулки из антифрикционного материала. К средней части кареток на вращающихся хомутах закрепляют кабель, один конец которого присоединен к защитно-отключающему устройству, другой — к колодке штекерного разъема. В складе вдоль фронта работы устанавливается опорная подвеска кабеля. При этом электропогрузчик может обслуживать склад длиной до 100 м и шириной до 20 м в обе стороны от шторной подвески. Кабель - четырехжильный, причем четвертая жила служит для заземления металлического корпуса электропогрузчика в целях обеспечения безопасности. В складе устанавливается шкаф с предохранителями, защитно-отключающим устройством ЗОУП-25 и контактором, посредством которого подвешенный кабель подключается к стационарной сети.
Напряжение через кабель-штору, штекерный разъем, и вертикальный кольцевой токосъемник поступает на кабель, расположенный на барабане. Отсюда напряжение подается на понижающие трансформаторы и выпрямители. Затем постоянный ток поступает на клеммы панели соединений и на двигатели электропогрузчика. Питание сигнала и фары постоянным током 12В осуществляется от специального понижающе-выпрямительного устройства. Схема энергоснабжения погрузчика представлена на рис. 2.2.
В любой момент водитель может отключить электроснабжение машины при помощи аварийной кнопки, соединяющей через дополнительное сопротивление фазу с заземленным корпусом электропогрузчика.
На погрузчике установлен кабелесборочный механизм с направляющим кабель-вод илом, поворотным устройством, предотвращающим перекручивание гибкого кабеля при маневрировании, и агрегат, понижающий напряжение до 40 В и преобразующий переменный ток в выпрямленный постоянный. В кабе-лесборочном устройстве эти узлы помещены в ящик для аккумуляторной батареи с противовесом, необходимым для компенсации массы снимаемой батареи. Конструкция кабельного токоподвода представлена на рис. 2.3, а кинематическая схема на рис.2.4.
Кабелесборочный барабан расположен горизонтально, имеет вместимость для намотки 20 м кабеля КРПТ 3x2,5+1x1,5 наружным диаметром 12 мм и соединен двумя парами зубчатых колес с валом встроенного в барабан электродвигателя. Передаточные числа зубчатых передач 2,14 и 2,2. При разматывании кабеля в цепь ротора электродвигателя вводятся сопротивления. Этим создается тормозной режим, при котором ротор вращается против магнитного поля статора, и достигается сравнительно небольшое натяжение кабеля (196 Н). Блок кабелесборочного механизма с водилом может поворачиваться вокруг вертикальной оси до 360, опираясь на пятник, и самоустанавливаться в нужное положение. Поскольку барабан и блок, в котором он установлен, вращаются относительно двух взаимно перпендикулярных осей, требуется применение двух кольцевых токосъемников. Кольца токосъемника, жестко скрепленного с кабельным барабаном, соединены с кабелем, а щетки — с кольцами второго токосъемника. Последний вместе со всем рассматриваемым блоком поворачивается вокруг общей вертикальной оси. Щетки токосъемника соединены с двумя работающими параллельно трансформаторами, а щеткодержатели установлены не подвижно на ящике для батареи. Поникающий трансформатор вместе с двухпо-лупериодным выпрямителем, содержащим кремниевые диоды, помещен под сидением.
Водило кабеля выполнено из трубы, внутри которой он пропущен. В месте перегиба кабеля при выходе из трубы установлены ролики, необходимые для уменьшения износа кабеля при движении по направляющей части водила. В процессе прямолинейного движения электропогрузчика водило располагается вдоль него. При повороте погрузчика кабель отклоняется от оси его подвески, что в свою очередь вызывает соответствующий поворот водила вместе с блоком кабелесборочного механизма. Высота электропогрузчика с рассмотренным оборудованием не более 2,1 м. На электропогрузчике устанавливается кнопочный включатель двигателя кабелесборочного механизма.
Система отличается от известных тем, что основные элементы кабелесборочного устройства (электродвигатель, токосъемники, кабельный барабан и водило) объединены в один вращающийся блок, который шарнирно закреплен на вертикальной оси. В результате кабель при наматывании на барабан не скручивается, тем самым срок его службы увеличивается. Техническая характеристика системы кабельного питания приведена в табл. 2.2.
Технологические особенности изготовления спироидной передачи
Основным источником получения достоверной информации об объекте, в том числе о работоспособности зубчатых приводов, являются натурные экспериментальные исследования [58, 59, 60, 61, 62, 63, 64]. Наиболее объективная информация может быть получена в эксплуатационных условиях, когда воспроизводятся все действующие на механизм факторы, то есть в реальных машинах. Из-за большой продолжительности и высокой стоимости таких испытаний их используют на заключительном этапе создания новой техники. Для получения основного объема информации об объекте, чаще проводят лабораторные натурные исследования, максимально приближая условия их проведения к реальным. Существует большое многообразие схем и испытательного оборудования для оценки эксплуатационных показателей и работоспособности передач и механизмов. Испытательное оборудование подразделяется в зависимости от вида испытаний на две группы : а) стенды для моделирования конкретных процессов, например изнашивания; б) стенды для натурных испытаний.
Методы оценки зубчатых передач по критериям работоспособности подразделяются на испытания для определения контактной и изгибной прочности, износостойкости и сопротивления заеданию, динамических нагрузок, КПД, шума и т.д. Они отличаются методологией, техническими средствами и режимами испытаний. В зависимости от цели испытаний стенды оснащают соответствующими приборами и системами.
По циркуляции мощности и конструктивному исполнению стенды для натурных испытаний передач и редукторов выполняются, как правило, двух вариантов: с замкнутым контуром нагружения и с разомкнутым [58, 61, 63], с постоянным или программно-изменяемым режимами нагружения.
В зависимости от целей испытаний и типа механизма осуществляется выбор конструктивного исполнения стенда. Рассмотрим варианты конструкций стендов с точки зрения оценки работоспособности кабелесборочного механизма в непрерывном и повторно-кратковременном режимах работы.
Особенность стендов с замкнутым контуром заключается в способе на-гружения силами упругих звеньев. Нагружение исследуемого объекта, например редуктора, может осуществляться предварительно или на ходу. Для стендов с предварительным нагружением, как правило, используют муфты различного конструктивного исполнения. Стенды с нагружением на ходу выполняют с различными нагружателями: с поворотными корпусами, с планетарными или дифференциальными механизмами, с фрикционными муфтами, с гидравлическими или пневматическими механизмами и т.д. [61]. Стенды с предварительным нагружением проще по конструкции, но требуют частой корректировки нагрузочного момента. Стенды с нагружением на ходу сложнее по конструкции и не всегда обеспечивают необходимую точность измерения. Здесь следует отметить, что стенды, выполненные по замкнутому контуру, используют при средних и больших мощностях исследуемых механизмов (редукторов), так как они более экономичны. Стенды с разомкнутой схемой нагружения чаще называют тормозными стендами [61]. Они состоят из привода, испытываемого объекта (редуктора) и тормозного устройства (нагружателя). В качестве тормозов используют механические, гидравлические, электрические устройства с тормозным моментом не более 20 кН.м. Недостатками таких стендов являются повышенный расход электроэнергии и трудности с термостатированием нагружателя (отвод тепла). Достоинство стендов с тормозами заключается в простоте конструкции, универсальности, более простой реализации программного нагружения и возможности прямого измерения основных параметров (более точно).
Для испытания червячных и спироидных передач чаще применяют стенды с тормозом, что связано со специфическими условиями передачи движения от червяка к колесу и обратно (эффект самоторможения).
В настоящей работе предлагается испытательный стенд, выполненный по разомкнутой схеме, так как объектом исследования является спироидный редуктор с передаточным отношением 11 и подводимой номинальной мощностью 0,37 кВт, а также фрикционная муфта предельного момента с номинальным моментом буксования 24 Н м.
Для получения достоверных результатов необходимым условием является соблюдение ряда требований, вытекающих из целей исследования: испытательное оборудование должно быть снабжено приборами и устройствами, гарантирующими высокую точность задания и измерения контролируемых параметров (вращающих моментов на валах редуктора, частот вращения валов, температуры масла и др.); метод оценки износа должен гарантировать получение информации о закономерностях изнашивания зубьев в характерных точках активных поверхностей для определения ресурса с требуемой для практических целей точностью; задание и отсчет времени наработки для всех режимов работы; производительность исследований и степень их автоматизации должны соответствовать достигнутому уровню развития техники; временные и материальные затраты должны быть минимальными. Как отмечалось выше, наиболее достоверные результаты исследования работоспособности кабелесборочного механизма в целом, так и его отдельных узлов, могут быть получены в процессе испытаний натурных образцов. С этой целью был специально спроектирован и изготовлен стенд (рис.4Л), предназначенный для исследования эксплуатационных показателей спироидного редуктора и муфты предельного момента в непрерывном и повторно-кратковременном режимах работы. Стенд состоит из унифицированных узлов, которые могут быть использованы при испытании других типоразмеров спироидных и червячных передач. Он выполнен по разомкнутой схеме нагружения. Схема стенда представлена на рис.4.2.
Оценка эксплуатационных показателей спироидного редуктора в зависимости от марки трансмиссионных масел
Интенсивное использование техники ужесточает требования к повышению ее надежности и долговечности. При этом эксплуатационные затраты должны быть минимальными. Смазочно-заправочные операции входят в систему технического обслуживания техники и выполняются в полном объеме. Нужно отметить, что современные смазочные материалы можно отнести к конструкционным, так как от их свойств зависит надежность и долговечность узлов трения и техники в целом.
Принимая во внимание тенденцию непрерывного развития технического прогресса, например, в области редукторостроения, следует признать вполне актуальной, в частности, проблему создания таких усовершенствованных спи-роидных передач и редукторов, при использовании которых может быть обеспечена более эффективная реализация перечисленных выше преимуществ.
На испытательном стенде проводилось исследование спироидного редуктора PC 31,5-11 кабелесборочного механизма, консрукция которого описана выше (см. п. 3.5). Основные параметры спироидной передачи приведены в п. 3.3. Для испытаний был выбран шлифованный червяк, изготовленный по предложенной технологии (см. п. 3.4.2).
Для исследования эксплуатационных показателей редуктора в соответствии с рекомендациями ГОСТ 17479.2-85 были выбраны сертифицированные, наиболее распространенные на российском рынке смазочных материалов следующие минеральные трансмиссионные масла четвертой и пятой групп эксплуатации, 12 и 18 классами вязкости, являющиеся аналогами зарубежных: Характеристика основных показателей трансмиссионных масел приведена в таблице 4.1.
Испытания проводились на специально созданном стенде, конструкция которого описана в п. 4,1, по разработанной методике, которая изложена в п. 4.2. Основные испытания проводились в непрерывном режиме работы при частоте вращения червяка 1380 мин 1. Расположение червяка - верхнее. Суммарное время испытаний для каждого из трех марок масел составило: для правых ("R") ведущих сторон витков червяка »110 часов; для левых ("L") ведущих сторон витков червяка « 100 часов.
В процессе проведения стендовых испытаний фиксировались задаваемые значения нагрузки (Тз), соответствующие им измеренные величины входного крутящего момента (Ті), а также значения температуры масла в картере (tMC). Значения КПД (п.р) Вычислялись по известной формуле т Тг/СіУіір). При этом данные значения пр являются приведенными, то есть включающими в себя кроме потерь в зацеплении еще и потери на перемешивание масла в подшипниках, в манжетных уплотнениях и соединительной муфте от электродвигателя к редуктору. Для каждого заданного значения Т2 при соответствующей марке масла измерения Ті и tMC проводились пять раз, начиная от исходной температуры окружающей среды и до стабилизации температуры.
Основные результаты стендовых испытаний редуктора PC 31,5-11 с тремя марками трансмиссионных масел приведены в табл. 4.2., 4.3., 4.4. При правых ведущих сторонах витков червяка параметры обозначены буквой "R", в случае, когда ведущими были левые - "L". С целью обеспечения большей достоверности, результаты стендовых испытаний были подвергнуты математической обработке с использованием методов корреляционного анализа, изложенных в работах [15, 30, 31, 67, 68]. Для каждого сорта трансмиссионных масел были составлены корреляционные таблицы. В них ц и Т2 - величины, между которыми устанавливалась корреляционная зависимость. Их обозначали соответственно через у и х. Затем вычислили обозначенную через у. общую среднюю для каждого сорта масел, которая составила для: После этого была произведена оценка достоверности результатов экспериментов. С этой целью были вычислены точности исследования Р, определяющиеся согласно методике [15, 30], следующим образом: где ау - среднеквадратичное отклонение функции; v - коэффициент вариации; УІ- среднее экспериментальных значений функции в интервале. Последовательное выполнение подстановок и вычислений дало такие результаты