Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 22(192)
Рубрика журнала: Технические науки
Секция: Машиностроение
Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3, скачать журнал часть 4, скачать журнал часть 5, скачать журнал часть 6, скачать журнал часть 7, скачать журнал часть 8, скачать журнал часть 9
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ НАГРУЖЕНИЯ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ СКРЕПЕРНОГО ПОЕЗДА
EXPERIMENTAL STUDY OF LOADING MODES OF METAL STRUCTURES OF A SCRAPER TRAIN
Alsu Razakova
student, Department of Economics and Organization of Production, Kazan State Power Engineering University,
Russia, Kazan
Igor Maslov
scientific supervisor, candidate of technical sciences, associate professor, Kazan state power engineering university
Russia, Kazan
АННОТАЦИЯ
Представлено экспериментальное определение динамических нагрузок в тяговой раме скрепера, которые входят в состав скреперных поездов.
ABSTRACT
An experimental determination of dynamic loads in the traction frame of the scraper, which are part of the scraper trains, is presented.
Ключевые слова: скреперный поезд, сцепное устройство, тяговая рама, напряжения.
Keywords: scraper train, coupling device, traction frame, tension.
Разбор исследовательской данных указывает на нехватку экспериментальных работ по нахождению нагрузки на тяговую раму скрепера, который работает в составе тяги. При этом работа двух скреперов в ситуациях спаривания ведет к значительному изменению режимов загрузки рабочей машины и процессов наполнения лопастей. Целью настоящего изучения было создание моделей процессов, выявление динамических нагрузок в различных системах подключения машин, определение технических характеристик скреперных составов.
В качестве экспериментальных машин применялись пневматические скреперы для полуприцепов с объемом ковша 4,5 м3, которые дополнительно были оснащены сцепным устройством оригинального типа [1], обеспечивающим беззазорное соединение скреперов. Измерительное оборудование располагалось в кабине трактора, что дает возможность записывать сигналы в течение всего рабочего цикла без остановки машины, и состояло из датчиков, осциллографа, тензодатчиков и предоставляло возможность записи 12 сигналов одновременно.
Эксперименты отражают, что одной из наиболее напряженных частей является верхняя полка арки [2, 3], включая гистограмму распределения напряжений, форма которой показана на рис. 1.
Рисунок 1. Распределение напряжений в верхней полке арки
Таблица 1
Показатели нагруженности верхней полки арки
|
Условия работы |
Среднее напряжение, МПа |
Эквивалентное напряжение, МПа |
Коэффициент асимметрии цикла |
Частота циклов нагружения, Гц |
|
Одиночный скрепер Скреперный поезд |
48,7 |
50,2 |
0,55 |
0,32 |
|
Традиционное сцепное устройство |
46,6 |
57,4 |
0,6 |
0,23 |
|
Оригинальное сцепное устройство |
44,5 |
56,1 |
0,6 |
0,23 |
Рассмотрение данных экспериментов отражает, что работа скреперов в поезде ведет к росту средних нагрузок на верхнюю полку арки рамы поезда на 20% при использовании обычной сцепной системы и на 15% при использовании оригинального скрепления по сравнению с работой одиночного скрепера. Такое же соотношение поддерживается при эквивалентных напряжениях. Результаты расчетов показателей нагрузки на верхнюю полку арки показаны в табл. 1.
В процессе изменения нагрузки существуют некоторые компоненты с частотами колебаний от 0,2 Гц до 5 Гц. Наибольшая амплитуда колебаний соответствует низким частотам, считающимися базовой частотой, которая определяет прочность конструкции. Значения асимметрии цикла, рассчитанные на основе ряда последовательных значений максимумов и минимумов низкочастотного компонента, близки к наибольшим в любых условиях эксплуатации. Величина средней частоты нагружения снижается до 28% по сравнению с одиночной машиной из-за равномерного процесса раскопок с незначительным изменением скорости движения и толщины земной стружки.
Работа скрепера на тяге сопутствуется увеличением нагрузки на элементы металлической конструкции при одновременном повышении продуктивности труда, что необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации машин. Использование оригинальной муфты снижает нагрузку на 5%, что увеличивает срок службы конструкции.
Список литературы:
- А.с.1281447, МКИ В60Д 3/00, Е02F 3/64. Сцепное устройство скреперного поезда Ермилов А.Б., Кириченко И.Г., Ковалевский С.Г. Опубл. Б.И. – 1987. – №1. – С. 20 – 21.
- Борусевич А.А. Исследование напряженного состояния арки тяговой рамы скрепера с целью оптимизации параметров конструкции: Автореф. канд. техн. наук.– Омск, 1975. – с. 16.
- Суровегин Ю.В. Исследование нагруженности седельносцепного устройства и тяговой рамы автоскрепера / Сб. Исслед. и испыт. дор. и строит. маш. – Омск, 1980. – С. 45
Оставить комментарий