CC BY
22
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СЦЕПНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА (АСПУ) ДЛЯ УЗКОЗАХВАТНЫХ ВЫЕМОЧНЫХ МАШИН
ВЭНЬЧЖЕ ЯН, д. т. н., проф. Сианьского научно-технического института КНР
В валопроводе выемочной машины возможно проявление нагрузок, которые значительно превышают расчетные и могут привести к аварийному или преждевременному выходу из строя отдельных элементов машин.
Исследования режимов работы выемочных комбайнов показали настоятельную необходимость введения в их трансмиссию предохранительных устройств, которые должны обеспечить:
- надежную защиту трансмиссии от экстренных перегрузок, возникающих в случае аварийного стопорения исполнительного органа;
- ограничение уровня пиковых нагрузок, возникающих при встрече исполнительного органа с твердыми включениями, наперед заданным значением момента, обусловленным прочностными возможностями ва-лопровода.
На основании теоретических и экспериментальных исследований были созданы и испытаны вначале экспериментальные образцы, а затем и промышленная партия автоматизированных сцепных предохранительных устройств (АСПУ) для узкозахватных выемочных машин.
Техническая характеристика АСПУ
Момент инерции на валу, подсоединяемом к редуктору
исполнительного органа
Значение предельного момента, кгхм
Отклонения от значения предельного крутящего момента
(настройка) при ударном характере приложения внешней
нагрузки, %
Время срабатывания при достижении Мпред) с Температура нагрева рабочих элементов и привода после 50-кратных подряд срабатываний, град Габаритные размеры АСПУ
Менее 10 % значения момента инерции ротора двигателя Регулируемое от 150 до 450 ± 10
Не более 0,1 Не более 90
По ширине и высоте соответствуют двигателю, по длине 250 мм
Созданы и испытаны три модификации, охватывающие все типы узкозахватных выемочных машин.
АСПУ-2М и АСПУ-3 выполнены в виде отдельных вставок, размещающихся между электродвигателем и редуктором комбайна, АСПУ-4 в виде отдельного узла, устанавливаемого в корпусе редуктора.
АСПУ-2М (рис. 1) имеет взрывобезопасное исполнение и состоит из корпуса, фрикционной муфты и механизма ограничения предельного момента. В АСПУ-2М используется принцип обратной силовой свя-
зи, за счет которого скорость уменьшения нормального давления на фрикционные диски практически равна скорости нарастания крутящего момента в приводе, т.е.
где Лг(/) - скорость изменения нормального давления на фрикционные диски; к - коэффициент пропорциональности; М(/) - скорость изменения крутящего момента в приводе.
Рис. 1. Автоматизированное сцепное предохранительное устройство АСПУ-2М
В данной конструкции обратная связь проявляется только при достижении крутящим моментом значения, необходимого для деформации специальных упругих втулок. Благодаря применению принципа обратной связи АСПУ-2М по сравнению с обычными фрикционными муфтами имеет повышенные точность и скорость срабатывания и высокую стабильность величины предельного момента. Была приложена внешняя нагрузка, вызвавшая импульсное нагружение системы, нараставшее на участке (1 до значения Мпр в точке 4. Время нарастания момента до значения Мпр на участке с? составляет около 0,02 с. За 0,01 с происходил сброс нагрузки до значения М'. На участке е между точками 4 и 5 проходило гашение избы-
точной кинетической энергии системы, причем процесс гашения избыточной энергии системы соответствует конструктивным особенностям АСПУ. Из осциллограмм видно, что заброс момента АМ = Мпр - М' составляет в нашем случае около 0,15Мпр. В
точке 6 произошло опрокидывание электродвигателя и в точке 7 - отключение системы.
Промышленная партия АСПУ-2М, встроенных в комбайны 1К-101, прошла шахтные испытания, показавшие их высокую экономическую эффективность. По результатам шахтных испытаний принято решение об изготовлении автоматизированных сцепных предохранительных устройств для комбайнов 1К-101 и 2К-52.
ПЛАСТМАССОВЫЕ ДЕТАЛИ НАПРАВЛЯЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ КРЕПЕЙ
ВЭНЬЧЖЕЯН, д. т. н., проф. Сианьского научно-технического института КНР
ВНИИПТуглемашем совместно с Друж-ковским машиностроительным заводом с целью повышения надежности деталей, снижения трудоемкости и стоимости изготовления, а также экономии цветных металлов проводятся научно-исследовательские работы по созданию пластмассовых облицовок направляющих поверхностей гидравлических устройств крепи М-87Д.
Трущиеся детали гидравлической стойки и домкрата крепи М-87Д испытывают значительные контактные нагрузки, находясь в среде масла индустриального 20.
В результате опускания и смещения кровли стойка грузоподъемностью 65 т изгибается значительной силой. Например, для стойки II типоразмера общая сила, изгибающая стойку, составляет 8650 кг (по данным Дружковского машиностроительного завода). Для той же стойки под влиянием нагрузок верхняя точка плунжера опускается на 100 мм по вертикали и на 16 мм по гори-
зонтали, при этом ось плунжера занимает положение, обозначенное пунктиром (см. фигуру). Максимальное значение изгибающего момента, действующего на сочленение плунжер - цилиндр в сечении 1-1, составляет 1,27 х Ю5 кгхсм.
Грундбукса и поршень домкрата нагружены меньше, чем аналогичные детали стойки. Однако при заштыбовке подвижного соединения цилиндра домкрата с конвейером возможно появление значительных радиальных нагрузок на грундбуксу и поршень.
При разработке конструкций втулки гидростойки и грунд-буксы домкрата с использованием полимерных материалов исходили из наметившейся в отечественной и зарубежной практике тенденции к применению тонкостенных пластмассовых вставок, запрессованных в стальную обойму.
При создании конструкций плунжера стойки и поршня домкрата использовался
