Лещук Роман Ярославович. Обгрунтування конструктивно-силових параметрів секційних робочих органів гвинтових перевантажувальних механізмів

Краткое описание

Лещук Роман Ярославович. Обгрунтування конструктивно-силових параметрів секційних робочих органів гвинтових перевантажувальних механізмів: дис... канд. техн. наук: 05.02.02 / Національний ун-т "Львівська політехніка". - Л., 2004.

Лещук Р.Я. Обгрунтування конструктивно-силових параметрів секційних робочих органів гвинтових перевантажувальних механізмів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.02. машинознавство. Національний університет Львівська політехніка”, Львів, 2004.
У дисертаційній роботі викладено теоретичні та експериментальні дослідження гнучких секційних робочих органів гвинтових перевантажувальних механізмів для переміщення сипких матеріалів за криволінійними трасами. Розроблено принципово нові конструкції секційних гвинтових робочих органів за умови забезпечення надійності, навантажувальної здатності та мінімального радіусу кривини транспортування. Розв’язано задачі щодо розрахунку конструктивних, кінематичних та експлуатаційних параметрів запропонованого робочого органу. Розроблено методи виготовлення та профілювання секцій робочого органу, а також інженерну методику проектування та оптимізаційні моделі секційних гвинтових робочих органів перевантажувальних механізмів.

Аналізом стану питання з теорії та практики перевантаження сипких матеріалів за криволінійними трасами секційними гвинтовими робочими органами встановлена потреба їх удосконалення. З метою підвищення ефективності роботи запропоновано нові конкурентноздатні конструктивні схеми гвинтових ПМ, робочі органи яких виконано з окремих секцій відповідного профілю з шарнірним з’єднанням, що забезпечують підвищення їх довговічності та ресурсу роботи.
Розроблено модель для визначення раціональних конструктивних параметрів, які для стандартних гнучких кожухів внутрішнього діаметра 100ммза мінімального радіусу кривини магістраліRk мін= 0,5мстановлять: довжина окремої секціїl=120мм, крок гвинтової лініїР=(0,40,6)l, медіальний радіус секціїR=48мм, різниця медіального та торцевого радіусів секції z =6мм. При цьому з кожною наступною секцією гвинтова стрічка є продовженням попередньої з величиною зазору між нимиD=79мм, а за умови неушкодженості гнучкого кожуха радіус профілю секції повинен бути рівний дорівнює або менший радіуса кривини магістралі перевантаження.
Розроблено математичну модель форми робочих органів з геометричною нелінійністю, яка дозволяє визначати граничні значення параметрів областей змін відповідних радіус-векторів для різних значень функції кривини та динамічну модель функціонування секційного робочого органу при перевантаженні сипких матеріалів для різних варіантів силового навантаження гвинтових робочих органів.
На основі теоретичних досліджень виведено аналітичні залежності для визначення силових параметрів профілювання окремих секцій за умови мінімізації радіуса кривини робочого органу ПМ та збільшення навантажувальної здатності та ресурсу роботи. Встановлено, що різниця між результатами теоретичних та експериментальних досліджень профілювання гвинтових заготовок робочих органів ПМ лежить в межах 9 17%.
За результатами експериментальних досліджень параметрів процесу перевантаження сипких матеріалів по криволінійних трасах шарнірно з’єднаними секційними робочими органами визначено раціональні режими роботи ПМ: частота обертання 400600об/хв; висота перевантаження матеріалів 2м; мінімально допустимий радіус кривини магістралі 0,5м; коефіцієнт завантаження 0,70,9.
Теоретичними та експериментальними дослідженнями встановлено, що за умови експлуатаційної надійності на довжині робочого органу 6мі діаметром 100ммдопустимий кут закручування становить 26300, а граничний не повинен перевищувати 350.
Виробничими випробуваннями встановлено, що запропонована нова конструкція гвинтового профільного секційного робочого органу забезпечує покращення умов експлуатації при перевантаженні сипких матеріалів за криволінійними трасами зі зменшеними енерговитратами і збільшеними довговічністю рукава на 6575%, а ресурс роботи ПМ у 4,75,3 рази більший, порівняно з існуючими суцільними робочими органами.
Розроблено інженерну методику проектування нових типів робочих органів з гвинтово-секційними елементами з шарнірним з’єднанням та з відповідним профілем спіралі, технічна новизна конструктивних і технологічних розробок яких захищена 3 деклараційними патентами України. Розроблені перспективні конструкції робочого органу рекомендовані до впровадження у виробництво і передані у ВАТ Тернопільський комбайновий завод”, СП Універст”. Річний економічний ефект від впровадження секційного робочого органу становить 1472 грн.