Дәрі сабақ: "Конусты ұштіректерінің жұмыс істеу ұзақтылығын есептеу

Д.Куанышулы

КГКП «Электротехнический колледж» города Семей

Конусты ұштіректерінің жұмыс істеу ұзақтылығын есептеу

Аннотация.В работе установлены взаимосвязь между коэффициентом эквивалнетности, сервис фактора и фактора условий применения. Это позволяет выбрать оптимальный вариант редуктора привода.

Ключевые слова: редуктор, сервис-фактор, фактор условий применения, коэффициента эквивалентности.

1 Состояние вопроса.Высокие темпы развития мирового народного хозяйства и все увеличивающийся грузооборот вызывает необходимость постоянно улучшить средства и методы перемещения и складирования грузов на базе внедрения комплексной механизации всех технологических процессов и ликвидации тяжелого ручного труда. Тем более к 2020 году производительность труда промышленности необходимо повысить не менее 2 раза. Комплексная механизация погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских (ПРТС) работ представляет собой рациональное сочетание работы различных транспортирующих машин и технологического устройства; рабочий только управляет действиями машин и наблюдает за их работой. При комплексной механизации и автоматизации работа всех транспортирующих и технологических машин происходит с помощью различных средств автоматического управления.Поэтому при выборе редуктора в зарубежной практике для требуемого режима работы производится перерасчет через сервис-фактор по методике Итальянских фирм или через фактор условий применения в других странах Евросоюза. В странах СНГ выбор редуктора производится по методу эквивалентных моментов.

2 Пути решения.В данной работе определены коэффициенты эквивалентности при расчете на контактную и изгибную выносливости по методу эквивалентных моментов подъемно-транспортных машин. Согласно графика нагружения по международным стандаром FEM 9.681 и FEM 9.682, можно установить состояние сервис-фактора и фактора условии применения. Это дает возможность выбора оптимального варианта редукторов для подъемно - транспортных машин. Большинство приводов механических систем работают в условиях переменного нестационарного нагружения, часто с наложением динамических нагрузок. Поэтому правильный выбор редуктора, у элементов которого могут возникать в процессе эксплуатации отказы по разным предельным состояниям, представляется достаточно сложной задачей[1].В последнее время решение этой задачи дополнительно затрудненно тем, что на отечественном рынке появились импортные типажные редукторы, производимые зарубежными фирмами. Выбор такого редуктора производится, как правило, по оригинальным рекомендациям фирмы-изготовителя с учетом, так называемого сервис-фактора – S_f или фактора условий применения – f_у.п. эти коэффициенты при выборе редукторов считаются равноправными. В этой связи нами поставлена задача – определение их физического смысла.

Следует отметить, что результаты использования этих рекомендаций, составленных отдельными фирмами, не совпадает с принятыми в нашей республике методами расчета по ГОСТ21354-87 и, соответственно с требованиями НД. Это ограничивает их применение, в частности, в подъемно-транспортных устройствах, где выбор редуктора строго регламентирован нормами Гостехнадзора и ГОСТ 25835-83,но нами использованы международный стандарт FEM 9.681 и FEM 9.682.

В работе Symbols and formulas in ISO6336//TC60/SC/WG6/N731; MARCH, 1998, написанной по поручению компании Bonfiglioli ReduttoriS.p.A. коллективом авторов одного из разделов работы, фактор условий применения выбирают обычно лишь на основе эмпирических данных, накопленных в процессе эксплуатации конструктивно подобных машин одного функционального назначения [2]. Подчеркнуто, что фактор условий применения не следует смешивать с сервис - фактором. Тем самым признается актуальность и важность тщательного анализа при выборе редукторов внешних исходных данных и их количественной оценки, что совпадает с требованиями части 5 ISO6336 [3].

Значение сервис – фактора укладывается в диапазон 0,8÷2,8, что свидетельствует о существовании некоторой закономерности. В то же время фирмой «Motovario» сервис–фактор предложено выбирать из следующих соображений:

Условия работы приводной машины:

А – спокойная работа (ленточные конвейера для легких грузов);

В – работа с умеренными толчками (конвейеры для тяжелых грузов, подъемные механизмы);

С – работа с сильными толчками (шаровые мельницы).

Следует отметить, что здесь указания словесные, а конкретные цифровые значения не даны. Во – вторых, от условия работы зависит коэффициент внешней динамики, а режим работы это комплексный фактор. Поэтому нами предлагается конкретная методика выбора сервис – фактора и фактора условии применения на базе ГОСТ 21354 – 87 и ISO 6336, ГОСТ 50891 – 96.

Таблица 1 – Характерные режимы нагружения транспортируюших машин [3]

Момент при перегрузке по рекомендациям ВНИИПТмаш берется ниже следующих пределов:

Т_пик=K_перТ_ном , (1)

здесь K_пер = 1,1 - коэффициент перегрузки для механизма подъема;

Т_ном – номинальный момент,Нм

Коэффициент перегрузки для механизма передвижения и поворота в зависимости от типа электродвигателя:

крановый короткозамкнутый – 3,0;

крановый постоянного тока или переменного тока с контактным кольцом – 2,5;

асинхронный двигатель общепромышленного назначения – 1,75.

Формула, приводимая профессором Снесаревым Г.А. для определения эквивалентной нагрузки имеет вид 4.

, (2)

здесь – коэффициент долговечности.

Как видим, предлагаемое выражение совпадает с методикой ВНИИПТМаш при коэффициенте тренировки равным единице.

Рисунок 1–Графики нагружения грузоподъемных машин по ISO4380

Механизмы грузоподъемных машин работают в повторно-кратковременном режиме, где продолжительность цикла не превышает 600, поэтому расчеты стандарта ISO 6336-86 и ГОСТ 21354-87 существенно отличаются от предложенной методики Снесарева Г.А. [3].Грузоподъемные машины, такие, как электротали, кран-балки, пролетные и стреловые краны, работают в повторно-кратковременном режиме, где продолжительность цикла не превышает 10 минут. Эти установки относятся к машинам циклического действия, поэтому для них существуют четыре графика нагружения (рис. 1).

Необходимо отметить, что ГПМ более тщательно исследованы, ибо они подвергаются испытаниям по инструкции Гостехнадзора. В этой связи указания производителей по выбору редукторов должны подвергаться более глубокому анализу, поэтому здесь определены коэффициенты эквивалентности при расчете на контактную и изгибную выносливость. А также вычислены соответствующие сервис-фактор и фактор условии применения (табл.2).

Таблица 2 – Коэффициенты эквивалентности при расчете на контактную и изгибную выносливость

Таким образом, при выборе редуктора для ГПМ при ПВ=15% Т_вых определяется по следующей формуле[5],

; (3)

При ПВ=25%, Т_вых=1,546·Т_{паспорт.};

ПВ=40%, Т_вых=1,2·Т_{паспорт.};

ПВ=75%, Т_вых=1,02·Т_{паспорт.}.

; при

при

; при

при

Подставляем числовые значения:

;

;

;

;

;

;

;

;

Необходимо отметить, что рекомендуемые крутящие моменты на выходе с учетом ПВ для ГПМ заводами изготовителями России примерно совпадают с основными положениями международных стандартов FEM.

_{Выводы и рекомендации:}

1. Определены коэффициенты эквивалентности по контактной и изгибной выносливости в зависимости от режимы работ по стандартам FEM.

2. Установлены взаимосвязь между коэффициентами эквивалентности и сервис – фактором, фактор условии применения.

3. Данная методика позволяет выбрать оптимальный вариант редуктора а зависимости от режимы работы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Поляков А.В. Повышение точности вращения круговых приводов подач станков с волновыми редукторами диссертация кандидата технических наук 05.03.01 Москва, 2004 - 154 с.ил. Библиогр. с.148-153.

2. Symbols and formulas in ISO 6336/TC60/SC2/WG6/N731, March, Paris, 1998.

3. Темиртасов О.Т. Проектирование электромеханического привода машин. – Алматы-Семей, 2003. – 353 с

4. Чернавский С,А., Снесарев Г.А. и др. Проектирование механических передач. – М.: Машиностроение, 1984, – 560 с.

5. Е.Т. Абильмажинов, О.Т. Темиртасов, С.М. Мансуров. «Выбор редукторов иностранных производителей» аналитический обзор -Усть-Каменогорск,2010. – 36 с.

FEMСТАНДАРТЫ БОЙЫНША ЖҰМЫС РЕЖИМІ МЕН ЭКВИВАЛЕНТ, СЕРВИС ФАКТОР ЖӘНЕ ҚОЛДАНУ ШАРТТАРЫНЫҢ ФАКТОРЫ КОЭФФИЦИЕНТТЕРІ АРАСЫНДАҒЫ БАЙЛАНЫС

О.Т. Темиртасов, Е.Т. Абильмажинов, Д.К. Дукенбаев

Мақалада эквивалент, сервис фактор және қолдану шарттарының факторы коэффициенттері арасындағы байланыс қарастырылған. Бұл коэффициенттер арқылы жетекке тиімді редуктор таңдап алуға болады.

THE RELATIONSHIP OF COEFFICIENTOF EQUIVALENCE, SERVICE FACTOR AND FACTOR CONDITIONS APPLY TO THE OPERATING MODE ACCORDING TO THE STANDARDS OF FEM

О.Т.Temirtasov,E. T. Abilmazhinov, D. K. Dukenbaev

In the work of the relationship between the coefficient of equivalent, service factor and factor conditions. This allows you to choose the optimal variant of the drive gear.