CC BY
66
конкретного комбайна величины Я, Ьв стр, Б, ё, а постоянны, можно записать
,Г
г
ЛРп — Рп ( & — 0,ф — фтах ) —
Г’
— рп ( & — &тах 0,ф — 0)■
Относительная неравномерность усилия подачи представляется выражением
Рп (а,р) = РС
Е+еозр
где с = л^-(2^2 -<!2) - кон-
4іСтр
станта с размерностью [Ь2];
Е= а / 1ВСТР - безразмерная константа (Е < 0,2).
Характер зависимости усилий горизонтальной подачи от углов поворота турели а и подъема р представлен на рис. 2.
Усилие горизонтальной подачи прямо пропорционально давлению в гидросистеме привода, создаваемому насосом, уменьшается прямо пропорционально косинусу горизонтального угла поворота, и почти обратно пропорционально косинусу угла подъема стрелы исполнительного органа.
Неравномерность величины усилия равна разности усилий в крайних точках
АК
Г
ярГ —-т •
Рп (а—0,ф—0)
В качестве примера приведем относительную неравномерность усилия подачи нескольких современных комбайнов:
комбайн СМ-130К
стг1 Г т+0.42
= -0.20 комбайн 1ГПКС
62%:
¿РпГ — 1—оЁ — 55%;
комбайн П-110
— 1+00М — 51%;
комбайн КП-21
5\Т7 Г 7 + 0.20 /1^0/
дРп — ¡—0.25 — 45% .
Выводы
1. Усилие горизонтальной
подачи исполнительного органа
существенно зависит от углов
горизонтального поворота и вертикального подъема стрелы. Неравномерность усилия горизонтальной подачи обусловлена основными свойствами гидропривода, превращающего поступательное движение штоков гидроцилиндров в поворотное движение турели и стрелы при расположении опор конусов гидроцилиндров за пределами окружности, описываемой турелью.
2. Относительная нерав-
номерность усилий перемещения современных комбайнов, находящаяся в пределах
45...62%, нарушает согласованность формирования усилий на резцах коронки, что негативно влияет на режим работы главного электродвигателя исполнительного органа. Стабилизация усилия перемещения является актуальной и перспективной задачей, решение которой позволит существенно упорядочить формирование нагрузки в электромеханической системе привода проходческого комбайна.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Малевич Н. А. Горнопроходческие машины и комплексы - М.: Недра, 1980 - 384 с.
2. Солод В. И., Зайков В. И., Первов К. М. Горные машины и автоматизированные комплексы - М.: Недра, 1981 - 504 с.
□ Авторы статьи:
Герике Мещерина
Борис Людвигович Юлия Альбертовна
- докт. техн. наук проф., - ассистент СибГИУ
гл. науч. сотр. ИУУ СО РАН
УДК 622.002.5 - 587.001.66
Б.И. Коган, А.Н. Черданцева
КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ РЕДУКТОРОВ
Качество редукторов (показатели назначения, технологичность, надежность) в значительной мере определяет качество горных машин.
Конструкция редуктора должна отвечать функциональному назначению, иметь соответствующие параметры, быть
надежной и технологичной.
Технологичность - это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема и условий
производства (ГОСТ 14.205 -83). Показатели технологичности конструкций определены ГОСТ 14.201 - 83. Для редукторов из них можно выделить трудоемкость изготовления деталей, сборки и ремонта при обеспечении линейного контакта зубьев (функциональная тех-
Горные машины и комплексы
101
нологичность).
Эксплуатационную технологичность можно характеризовать показателями надежности (ГОСТ 27.002 - 83). Одной из основных характеристик тяже-лонагруженных зубчатых передач редукторов скребковых конвейеров, например, является пятно контакта зубьев по длине и высоте их рабочих поверхностей (величина клина неприле-
обработки корпусов и зубчатых колес, уменьшить их деформации в процессе и после обработки (применение стабилизирующего старения, многооперационных станков с ЧПУ, зу-бошлифования, совершенствование метрологического обеспечения и др.) [2]. В условиях ОАО “Анжерский машиностроительный завод” это направление пока малоэффектив-
Рис. 1. Несовпадение вершин делительных конусов конических зубчатых колес при сборке передач
Рис. 2. Схемы размерных цепей, определяющих точность совпадения вершин делительных конусов конических зубчатых колес редуктора скребкового конвейера
гания зубьев). Функцио-
нальные характеристики точности пар зубчатых колес приведены в работе П.В. Семенчи и Ю.А. Зислина [1], а методы и средства технологического обеспечения качества изготовления редукторов - в работе Б.И. Когана [2]. Клин неприле-гания зубьев определяется размерными цепями, звеньями которых являются погрешности изготовления и сборки корпусов редукторов, зубчатых колес и вал - шестерен, валов стаканов, их деформации. Традиционно на заводах стремятся повысить и стабилизировать точность
но.
Более перспективным является освоение метода электро-эрозионной приработки зубчатых колес непосредственно в редукторе по опыту Истьинско-го машиностроительного завода [2]. Реализация этой технологии требует проведения и финансирования НИР и ОКР.
Другим важным условием нормального зацепления конической зубчатой передачи является совпадение вершин делительных конусов зубчатых колес. Допускаемые смещения вершин (рис. 1) регламентированы ГОСТ 1758 - 81. Соблю-
дение указанного условия при сборке определяется двумя независимыми многозвенными размерными цепями А и Б (рис. 2).
ОАО ВНИПТИМ и кафедрой технологии машиностроения КузГТУ предложена научная основа технологического обеспечения качества горных машин, сущность которой заключается в установлении зависимости показателей назначения, технологичности и надежности от функциональных параметров механизмов и определяющих их технологических погрешностей, закономерно-
Рис. 3. Самоустанавливающаяся зубчатая передача
стей их формирования, создании методов и средств, позволяющих на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации машин оперативно оценивать и прогнозировать параметры качества, осуществлять функции управления [3].
В традиционных конструкциях редукторов элементы конструкций и погрешности изготовления предопределяют образование избыточных связей в опорах зубчатых колес.
Исключение избыточных связей можно обеспечить увеличением подвижности элементов зубчатых пар вдоль и вокруг трех координатных осей за счет
зазоров в сопряжениях, сферических и шарнирных самоуста-навливающихся сопряжений зубчатых колес с валами, подшипников, упругих сферических осевых опор (шайб и распорных втулок), рис.3. В предлагаемой конструкции редуктора посадочная поверхность одного вала 4 выполнена квази-сферической, со шлицевыми пазами, сопрягаемой с цилиндрическим отверстием зубчатого колеса 2 со шлицевыми пазами, а силовое замыкание осуществляется при помощи упругих шайб 9 и 10 с квазисферически-ми торцовыми поверхностями.
Упругие термообработан-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ные шайбы из пружиной стали с квазисферическими торцовыми поверхностями (рис. 4) компенсируют осевые зазоры (в примере - в пределах 1...5 мм) и исключают необходимость определения размеров прокладок для каждой пары конических колес.
Эти шайбы осуществляют силовое замыкание в сборочных размерных цепях. При этом функциональные поверхности
Рис.4. Упругая шайба с квазисферическими торцовыми поверхностями
зубьев в процессе работы под нагрузкой самоустанавливаются и контактируют по линии, а не по точкам.
Такая конструкция редуктора позволяет расширить допуски на некоторые звенья размерных цепей, является технологичной и не требует использования станков повышенной точности для изготовления деталей.
1. Семенча П.В., Зислин Ю.А. Редукторы горных машин. Конструкции, расчет и испытания. - М.: Недра, 1990. - 237 с.
2. Коган Б.И. Технологическое обеспечение качества изготовления редукторов горных машин. -Кемерово: Кузбассвузиздат, 1999. - 276 с.
3. Коган Б.И. Качество машин. - Кемерово; Кузбассвузиздат, 2000. - 161 с.
□ Авторы статьи:
Коган Черданцева
Борис Исаевич Анастасия Николаевна
- докт.техн.наук, проф. каф. технологии - магистрант каф. технологии машино-машиностроения строения
