Индукционные нагреватели для безударной сборки и разборки роликов ленточных конвейеров

Радкевич Яков Михайлович; Тимирязев Владимир Анатольевич; Островский Михаил Сергеевич; Сучков Валентин Анатольевич

УАК 621.753:621.757

Я.М. Ралкевич, В.А. Тимирязев,

М.С. Островский, В.А. Сучков ИНАУКЦИОННЫЕ НАГРЕВАТЕЛИ АЛЯ БЕЗУЛАРНОЙ СБОРКИ И РАЗБОРКИ РОЛИКОВ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ*

Электроиндукционные нагревательные устройства предназначены для создания быстрого местного нагрева определенной части детали или узла с целью осуществления простого безударного соединения деталей, устанавливаемых с требуемым натягом.

Нагревательные установки работают на частоте промышленной электросети - 50 Гц и обеспечивают в течение 0,5-3 мин. нагрев заданного участка детали - поверхности отверстия, плоскости, шлицевого, шпоночного или резьбового соединений. При этом осуществляется задание требуемой температуры нагрева с последующим автоматическим контролем и поддержанием в заданном режиме необходимой

О О

температуры нагрева от 25 до 350 С. По окончании нагрева в течение двух - трех секунд осуществляется автоматическое размагничивание нагреваемой детали.

Нагревательные установки, представляющие собой малогабаритные индукторы, могут быть легко перенесены, быстро установлены и подключены к сети на любой рабочей позиции для выполнения безударной сборки редукторов, роликовых опор ленточных конвейеров и демонтажа их изношенных деталей.

Применение электроиндукционных нагревательных устройств обеспечивает реализацию экологически чистых сборочных технологий, при которых отпадает необходимость применения масляных ванн для нагрева охватывающих деталей (корпусов, стаканов, внутренних колец подшипников) или термостатов с твердой углекислотой или жидким азотом для охлаждения охватываемых деталей (валов, наружных колец подшипников, шпонок).

Осуществление безударной сборки обеспечивает повышение качества соединений и сохранение геометрической точности собираемых деталей, что имеет важное значение при выполнении ремонтных работ [1].

В результате возрастает надежность конструкции, увеличивается срок долговечности изделий и сохранения их качества в процессе длительной эксплуатации.

Задача конструирования нагревателя заключается в создании индуктора, магнитопровод которого осуществляет замыкание управляемого магнитного потока через нагреваемый участок. Это позволяет при нагреве внутреннего кольца подшипника до тем-

пературы 80 -90 С сохранять холодным наружное кольцо. В результате установка подшипника на вал выполняется вручную без использования приспособлений [2].

Проектирование нагревателя осуществляется с учетом требуемой активной мощности. Величина активной мощности нагревателя Р зависит от массы нагреваемой детали или ее участка О кг, от требуемого времени нагрева £, а также от конечной температуры нагрева 0 °С. Значение активной мощности Р без учета малой величины теплоотдачи, обусловленной рассеянием тепла на сторону, можно рассчитать по формуле:

Р = Руд О, (1)

где руд удельная мощность, преобразуемая в детали в тепло.

Значение удельной мощности, в свою очередь, определяется выражением:

С (0-0о)

руд =

(Вт/кг),

(2)

0.24/

где С - удельная теплоПмкость материала детали кал/кг.град. Со; 0 - температура окружающей среды в град. С°.

Удельная мощность руд, преобразуемая в детали в тепло, определяется расчетным значением индукции магнитного поля В, создаваемого в нагреваемой детали. При частоте сети / = 50 Гц эти величины связаны между собой зависимостью:

-2

В_

А

Зная величину руд] при В] можно рассчитать требуемое значение создаваемой в детали индукции В

Руд

Руді

при известном значении руд :

В -

В

2 руд руд1

(3)

Величина реактивной мощности О при выбранной величине расчетной индукции В определяется по удельной реактивной мощности дуд и известному значению дуд] при выбранном В]

“|2

В О (4)

& = Яуді

В

В результате полная мощность нагревателя определяется выражением:

5 = 4Р 2 + 02 (ВА)- (5)

Оснащение низкочастотных индукционных нагревателей датчиками температуры, например, термопарами, позволяет визуально контролировать температуру нагрева деталей и создавать системы, обеспечивающие автоматический нагрев деталей до

о

заданной температуры. Простота обслуживания, экологическая чистота и безопасность работы позволяет применять эти нагреватели как при сборке,

1. Проектирование технологии автоматизированного машиностроения. И.М. Баранчукова, А.А. Гусев, В.А. Тимирязев и др. - М.: Высшая школа, 1999. - 416 с.

так и при ремонте редукторов, узлов конвейеров и других механизмов горных машин.

------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. - М.: Машиностроение, 1980. - 592 с.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ------------------------------------------------------------------------------------------

Радкевич Яков Михайлович - профессор, доктор технических наук, зав. кафедрой «Технология машиностроения и ремонта горных машин», Московский государственный горный университет.

Тимирязев Владимир Анатольевич - профессор, доктор технических наук, Московский государственный технологический университет «СТАНКИН».

Островский Михаил Сергеевич - доктор технических наук, профессор кафедры «Технология машиностроения и ремонта горных машин», Московский государственный горный университет.

Сучков Валентин Анатольевич - кандидат технических наук, доцент Московский государственный технологический университет «СТАНКИН».

УАК 621.753:621.757

Я.М. Ралкевич, В.А. Тимирязев,

М.С. Островский

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА РОЛИКОВ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ МЕТОЛОМ БЕЗУААРНОЙ СБОРКИ *

Ленточные конвейеры являются одним из важных элементов механизации при выполнении горных работ на открытых и закрытых горных выработках. С помощью ленточных конвейеров, длина которых достигает нескольких километров при ширине ленты от 300 до 3000 мм, осуществляется непрерывное транспортирование пород на различные расстояния.

Одним из основных конструктивных элементов ленточных конвейеров являются опорные ролики, которые обеспечивают требуемое базирование ленты с

породой по всей длине транспортирования. При этом опорные ролики представляют собой типовые унифицированные узлы, на основе которых компонуются ленточные конвейеры разного исполнения и различной длины [1].

Основными деталями в конструкциях роликов являются обечайка, обеспечивающая базирование ленты, стаканы с установленными в них подшипниками, опорные оси, выполненные в виде ступенчатых валов, уплотнения и устройства для смазки .

При работе роликоопоры

происходит вращение ролика и наружного кольца подшипника, которое последовательно по всей длине посадочной поверхности воспринимает радиальную нагрузку и передает ее через тела качения и внутреннее кольцо ограниченному участку посадочной поверхности опорного вала. Т.о. при работе роликовой опоры имеет место циркуляционное нагружение наружного кольца и местное нагружение внутреннего кольца подшипнка. При переменной массе транспортируемой породы под действием динамических, изгибающих нагрузок нагружение внутреннего кольца принимает колебательный характер.

На протяженных ленточных конвейерах одновременно работают сотни роликовых опор и отказ одной из них приводит к вынужденной остановке всего конвейера. Качество ролика, его долговечность и надежность работы, помимо силовых нагрузок, частоты вращения и герметично-

Текст научной работы на тему «Индукционные нагреватели для безударной сборки и разборки роликов ленточных конвейеров»