CC BY
15Механизмы специальных систем
УДК 62-427.4:620
А. В. Гуськов, А. В. Жителева, К. Е. Милевский Новосибирский государственный технический университет, Россия, Новосибирск
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ ХРАНЕНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
КОНСТРУКЦИЙ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ
Изучены образцы длительно хранящихся канатов. Проведена оценка условий их хранения. Разработана методика идентификации канатов с потерянной документацией.
Стальной канат - один из самых востребованных видов метизной продукции, используемой в народном хозяйстве. Стальные канаты различных видов используются в металлургических и строительных кранах, в качестве тяговых канатов в шахтах и лифтах, при бурении скважин в нефтяной и газовой промышленности, на водном транспорте, в сельском хозяйстве. От качества этих канатов зависит не только бесперебойная работа оборудования, но и безопасность людей.
Поступившие на хранение канаты подлежат немедленному осмотру и смазке участков, оголенных при транспортировании и погрузочно-разгрузочных работах.
При длительном хранении канаты должны периодически, не реже чем через 6 месяцев, осматриваться по наружному слою и смазываться канатной смазкой.
Цель данной работы состоит в том, чтобы идентифицировать длительно хранящиеся канаты, документация на которые утеряна, на соответствие государственным стандартам, а также оценить условия их хранения и изменение микротвердости и структуры металла проволок.
Авторами было проанализировано 6 образцов канатов, длительно хранящихся в несоответствующих условиях, документация на которые утеряна.
Помещение для хранения представляет собой неотапливаемое капитальное сооружение с естественным освещением. Стены выполнены из кирпича, ширина стен - 50 см. Плиты перекрытия железобетонные.
Канаты намотаны на деревянные барабаны. Оси части барабанов не параллельны полу, на котором они установлены. Щеки части барабанов разрушены. Оголенные участки канатов хорошо смазаны смазкой черного цвета. Концы канатов не закреплены. Наружные концы каната ничем не обвязаны, часть канатов распушена на концах.
Отрезка каната для образцов производилась при помощи механической дисковой пилы. Замер диаметра каната проводился штангенциркулем по ГОСТ 166 с ценой деления 0,1 мм на расстоянии не менее 5 м от конца каната в ненагруженном состоянии. Осмотр поверхности каната проводится визуально без увеличительных приборов.
Металлографический анализ образцов показал, что структура металла является мелкозернистой.
Дефектов обнаружить не удалось, за исключением некоторых местных дефектов в виде трещин, ближе к контуру поволоки. Был проведен отжиг данных образцов на открытом воздухе при температуре внешней среды, равной 20 °С в течение 5 мин. На отожженных образцах видны следы окалины.
В заключение был проведен анализ всех образцов на микротвердость. Показатели не зависят от диаметра и места положения проволоки в пучке. На отожженных образцах микротвердость значительно упала, что повлияло на изменение механических свойств металла (см. рисунок).
Номера уколов
Предложена следующая методика идентификации канатов с утерянной документацией:
- определение конструкции каната;
- определение его геометрических параметров;
- проведение металлографического анализа;
- исследование структуры материала проволок, испытания на разрыв и скручивание.
Таким образом, сложно сделать следующие выводы:
- представленная методика позволяет идентифицировать стальные канаты без документации на соответствие ГОСТ;
- длительный срок (20 и более лет) и условия хранения не приводит к изменению структуры металла;
- краткое тепловое воздействие (в течение 5 мин) изменяет структуру металла и способствует падению микротвердости.
Решетневские чтения
A. V. Guskov, A. V. Zhiteleva, K. E. Milevskiy Novosibirsk State Technical University, Russia, Novosibirsk
THE RESEARCH OF THE STORAGE CONDITION INFLUENCE ON THE MECHANICAL CHARACTERISTICS OF THE STEEL ROPES CONSTRUCTIONS
The models of the long-term stored steel ropes are studied. The storage condition evaluation is carried on. The technique of the identification of the steel ropes with lost documentation (i. e. if it is burned during the fire) is worked out.
© Гуськов А. В., Жителева А. В., Милевский К. Е., 2010
УДК 62-837
А. В. Доброва, А. Г. Ермолович
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
ЦЕПНЫЕ ПОСТУПАТЕЛЬНЫЕ ПРИВОДЫ ОБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН
В качестве поступательного привода обрабатывающих машин при обработке плитных материалов с шириной перемежения до 3 м предложен цепной привод. Приведена схема реализации работы цепного привода при обработке фрезами.
Поступательные приводы широко применяются в металлорежущих станках, промышленных роботах, различных видах технологического оборудования, транспортных и других машинах.
В качестве преобразователей вращательного движения в поступательное преимущественно используются шариковые винтовые передачи (ШВП) либо передачи «винт-гайка» скольжения или «червяк-рейка скольжения». В тяжелых многоцелевых станках, рабочие органы (РО) которых перемещаются на величину более 3 м, где шариковые винтовые передачи неэффективны, а линейные электроприводы экономически не оправданны, целесообразно применение цепных передач.
Технические параметры цепных передач, их надежность существенно влияют на характеристики качества приводов. Особенно высокие требования предъявляются к механизмам следящих приводов, используемых в автоматизированном оборудовании, эксплуатируемом по схеме «безлюдных технологий».
Приводы машин должны отвечать современным требованиям по тяговому усилию, быстроходности, точности, отсутствию люфтов, долговечности, жесткости, виброустойчивости и др.
С помощью введенной в [1] характеристики - коэффициента относительной скорости подачи:
К - V^ Khvv - V -
(1)
по диапазону скоростей резания можно определить диапазон скоростей подач, требуемых при обработке различных материалов, в том числе при режимах высокоскоростной обработки.
В результате анализа взаимодействия подсистем в рабочем процессе установлены следующие базовые
параметры технических характеристик передач для перемещения РО:
- величина тягового усилия - на уровне 65.. .80 кН;
- диапазон скоростей рабочих подач - в пределах 1.5 000 мм/мин;
- величина скорости ускоренного перемещения -не менее 10 000 мм/мин;
- диапазон ускорений при разгоне > 1,47.4,4 м/с2 -в пределах 0,15.0,45 g.
Автоматизированный привод, реализуемый по схеме следящего привода с замкнутым контуром регулирования, предъявляет особые требования к его исполнительному механизму (ИМ). При наличии зазоров в механических передачах в следящем приводе возникают возмущения по нагрузке, а также переменные моменты инерции, что может вызвать автоколебания в системе. Частота собственных колебаний ИМ должна быть не менее 60 Гц [2 ], а приведенный момент инерции вращающихся деталей механизма подач - предельно минимальным.
Из восьми известных основных типов преобразователей вращательного движения в поступательное в тяжелых станках с автоматизированным приводом подачи РО на длину более 3 м указанным выше требованиям соответствует лишь цепная передача. Для автономных линейных приводов с тяговым усилием до 5 кН также используются схемы на основе цепных передач.
Известные поступательные приводы имеют ограничения по скорости и ускорениям рабочего органа, связанные с мгновенными изменениями направления движения в крайних положениях. Переход на цепные приводы снижает динамические нагрузки в крайних положениях, обеспечивая увеличение скорости перемещения рабочего органа.
