Определение условий динамической уравновешенности алмазно-канатной машины АКМ-1 Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_

УДК 622. 23.05

Исманов Медербек Марипжанович,

канд. техн. наук, доцент Кыргызско-Узбекского университета

г. Ош, Кыргызская Республика E-mail: ismanov1970@mail.ru

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ УРАВНОВЕШЕННОСТИ АЛМАЗНО-КАНАТНОЙ МАШИНЫ АКМ-1

Аннотация

В данной работе определено рациональное значение угла наклона рабочей тележки алмазно-канатной машины АКМ-1. Даны соответствующие рекомендации по определению рациональных режимов работы, силовых и конструктивных параметров алмазно-канатной машины.

Ключевые слова

Рабочая тележка, алмазно-канатная машина, угол наклона, природный камень, процесс резания, усилие

подачи, сила упругости и сила трения.

Как показывает практика, что эффективное применение алмазно-канатных машин для добычи и обработки блоков природного камня зависит от ряда факторов и в частности от величин, характеризующих режимные и силовые параметры процесса резания [1-4].

Необходимо отметить, что на эксплуатационные показатели алмазно-канатных машин значительное влияние оказывают условия динамической уравновешенности рабочих органов. При динамической неуравновешенности рабочих органов появляются вынужденные колебания, которые оказывают значительное влияние на производительность работы этих машин.

В связи с этим, возникает необходимость исследования и определения условий динамической уравновешенности алмазно-канатных машин в процессе резания природного камня.

Для исследования и определения их динамической уравновешенности, рассмотрим конструкцию опытного образца алмазно-канатной машины АКМ-1 (рис.1). Машина АКМ-1 отличается простотой конструкции, легкостью, мобильностью и универсальностью применения, а также дешевизной изготовления.

Рабочая тележка алмазно-канатной машины АКМ-1, на которой смонтирован привод канатного рабочего органа, выполняет основную работу в процессе резания камня. Поэтому рабочая тележка должна отвечать всем необходимым требованиям: обеспечивать виброустойчивость и необходимые условия динамической уравновешенности.

Для решения данной проблемы составлена расчетная схема сил (рис. 2, а), с учетом следующих допущений:

- электродвигатель привода рабочего шкива не включен, т.е. процесс резания камня еще не начался;

- на режущий канат действуют только силы упругости ведущих и ведомых ветвей, а равнодействующая

этих сил направлена параллельно к рельсам;

- сила тяжести груза, действующая на рабочую тележку равно нулю.

Рисунок 1 - Конструктивная схема алмазно-канатной машины АКМ-1: 1- шасси; 2 -стойки для регулирования угла наклона шасси; 3 - рабочая тележка; 4-электродвигатель; 5- клиноременная передача; 6 - рабочий шкив; 7 -алмазный канат; 8 - вертикальная рама; 9,12 - шкивы; 10 - груз; 11 - трос.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_

Из составленной расчетной схемы видно, что на рабочую тележку действуют силы упругости,

~ pi ~ pH

вызванные натяжением ведущей Ру и ведомых ветвей Ру режущего каната, суммарная сила трения

скольжения колес Pjp и сила тяжести рабочей тележки с приводом режущего каната Gt(рис.2, а).

Определим, при каком предельном значении угла а рабочая тележка будет оставаться в относительном покое, т.е. рассмотрим предельное положение равновесия рабочей тележки алмазно-канатной машины АКМ-1.

Как видно из рис. 2, б, что силы упругости Ру и Ру можно заменить одной равнодействующей силой Ру , приложенной в точке Ox. Исходя из рис. 2, б определим модуль равнодействующей силы Ру

Ру =д/(Ру1 )2 + (р/ ) + 2ру • ру •cosß , (1)

Приводим все действующие силы к колесам рабочей тележки машины АКМ-1. Показывая силы реакции N и силы трения скольжения колес Р^р рабочей тележки, а также разлагая Gt на две составляющие

Gj и Gt (рис. 3), находим движущую силу рабочей тележки, т.е. величину усилия подачи

Р = G'T = GT • sin а, (2)

Величина нормальной реакции N = GT = GT • cosa, (3)

Рисунок 2 - Расчетная схема рабочей тележки машины АКМ-1

Рисунок 3 - Расчетная схема колеса рабочей тележки машины АКМ-1

Таким образом, в предельном состоянии равновесия на колесо рабочей тележки будут действовать сила упругости Ру с моментом Ру • Г и пары сил: О! и Ртр с моментом 0!г • г ; О1 и N с моментом N • /к (где /к -коэффициент трения качения). Экспериментальными исследованиями [5] определены величины коэффициента трения качения для разных случаев. Когда колесо по рельсу, величина /к = 0,005, а для шарикового подшипника, величина /к =0,001.

В предельном состоянии равновесия рабочей тележки справедливо следующее уравнение моментов

сил

GT • г = N • fk + Py • г,

Подставляя значения G'T и N из (2) и (3) в уравнение (4) имеем

GT • sin a-г = GT • cosa-fk + Py • Г,

Разделим обе части уравнения (5) на г, получим

f

GT • sin a = GT • cos a • —- + Py,

(4)

(5)

T

Учитывая, что GT • sin а = РП, из уравнения (6) определим необходимое условие равновесия

—

относительно усилия подачи Рп для рассматриваемого случая, в виде Ря = Gr • cos а • — + Ру, (7)

r

Таким образом, для того чтобы рабочая тележка вместе с приводом режущего каната перемешалось вдоль оси х (рис. 3), необходимо и достаточно следующее условие относительно величин силы Рп ,

РП > GT • cos а ^ — + Ру , (8)

т

Разделяя обе части уравнения (5) на Gt • cos а ,

имеем

tga = f + —Py-, (9)

r GT cos a

Из выражения (9) следует, что при любом значении a , меньше предельного, т.е. a { anp, колеса

рабочей тележки будут в относительном покое. При a > anp, колеса рабочей тележки начнут перемещаться вдоль оси х по рельсам.

Следует отметить, что при a = anp, колеса будут оставаться в относительном покое, если

I Р

коэффициент трения скольжения / колес о рельс будет 1 — , т.е. если I —-+ *

у

r GT • cos а '

(10)

Л , Ру

В случае, когда — <--I--, (11)

r G • cos а

колеса не будут в относительном покое и начнут скользить вдоль оси х по плоскости рельсов. Следует отметить, что также экспериментальными исследованиями определены величины f для разных случаев [5]. Когда металл по металлу коэффициент трения скольжения f = 0,15 - 0,25.

Для случая, когда радиус колеса т = 15см из уравнения (11), подставляя соответствующие величины

0,005 Py

коэффициентов f = 0,25 и fK = 0,005, получим 0,25 (--\--, откуда пренебрегая

15 GT cos a

fK 0,005 , „ ,

отношением = —--, имеем следующее условие, при котором колеса рабочей тележки будут

f 15

перемещаться вдоль наклонной плоскости рельсов, тем самым обеспечиваются необходимые условия работы алмазно-канатной машины АКМ-1

1 Py

- < ^^- , (12)

4 GT •cos a

Пренебрегая отношением fK = 0,005 , выражение (9), с большой степени точности можно

P

записать в виде tga =-У-, (13)

GT cos a

Откуда с учетом уравнения (13) выражение (12) имеет следующий окончательный вид

1 4

< tga,

(14)

Исходя из неравенства (14) определим предельную величину угла а , при котором рабочая тележка еще сохраняет свое состояние относительного покоя. Откуда а = 14". Когда а ) 14 обеспечивается

процесс резания камня без дополнительного приложения силы тяжести груза, при этом необходимая величина усилия подачи Рп = GT ■ sin а .

В процессе резания природного камня на ведущую ветвь режущего каната действуют суммарные силы сопротивления (рис. 4): силы трения скольжения Ртр, силы сопротивления резанию Рр и силы упругости Ру. Эти силы, противодействуя усилию протягивания режущего каната Рк, оказывают значительное влияние на эксплуатационные показатели алмазно-канатной машины АКМ-1.

Рисунок 4 - Расчетная схема машины АКМ-1 при резании природного камня

Как видно из рис. 4 , что силы сопротивления, действующие на ведомую ветвь режущего каната минимальные. Они не оказывают особого действия на рабочий шкив по нижней части рассматриваемой расчетной схемы. В ведомой ветви режущего каната, из за его возможных деформаций в процессе резания камня наблюдаются минимальные величины сил сопротивления.

В связи с этим приведя все действующие силы к рабочей тележке, получим расчетную схему алмазно-канатной машины АКМ-1 в процессе резания камня с учетом следующих допущений (рис. 5, а):

1. Натяжение троса, ремня, режущего каната в достаточных пределах и их проскальзывание по шкивам отсутствуют;

2. Сила тяги рабочей тележки тросом, равно силе тяжести груза;

3. Ведущая ветвь режущего каната работает только на растяжение, его кручением, а также силами сопротивления, действующими на ведомую ветвь пренебрегаем;

4. Ведущая ветвь режущего каната расположено параллельно к рельсам рабочей тележки.

Как видно из рис. 5, а, что суммарная сила сопротивления движению режущего каната слагается из следующих составляющих

Рс = Ртр + Рр + Ру, (15)

Суммарную силу трения скольжения можно выразить следующей зависимостью

ртр = Рп if + fe ), (16)

где, Рп -усилие подачи; f - коэффициент трения алмазной втулки режущего каната о горную породу; fe - коэффициент сопротивляемости движению режущего каната в технологической щели.

Исходя из рис. 4 и 5, а, определим величину усилия подачи в виде

Ря = Gr + G ■ sin а, (17)

где, Gr = mfg - сила тяжести груза; Gt = mfg - сила тяжести рабочей тележки вместе с приводом режущего каната; а - угол наклона рельса к горизонту.

Суммарную силу сопротивления резанию с достаточной степени точности можно записать в виде

Рр = РКМ = МС • М, (18)

ик

где, м - коэффициент сопротивляемости пород относительному сдвигу (сцепление) или срезу; Md и с Ш - соответственно движущий (вращающий) момент и угловая скорость рабочего шкива; Рк и ик -соответственно усилие протягивания и линейная (окружная) скорость режущего каната.

Силу упругости ведущей ветви режущего каната, пренебрегая его вращение с учетом ранее принятых допущений определим по следующей формуле

Ру = с • Al, (19)

Е• S „ „ п • d

2

где, c =--коэффициент жесткости троса; Е - модуль упругости троса; S =-— - площадь

l 4

поперечного сечения троса; dr - диаметр троса; l и Al - соответственно, длина и удлинение ведущей ветви

режущего каната.

С учетом вышеизложенных зависимостей силу упругости ведущей ветви режущего каната запишем в

виде

Е • S л • Е • d2 . , , ч

Pv =--Al =-- • Al, (20)

У l 4l

Подставляя значения силы трения скольжения Ртр, силы сопротивления резанию Рр и силы упругости Ру из (16), (18) и (20) в уравнение (15) получим зависимости суммарной силы сопротивления Рс в виде

^ ¡r г\ -о,,, л• Е- d2 w Рс = Рп f + fe)+ d Ш • .. Т • Al, (21)

vK 4l

Приведя все действующие силы к колесе рабочей тележки и заменяя суммарную силу сопротивления одной силой Рс, а также силы тяжести груза Gr и соответствующую величину силы тяжести рабочей тележки

с приводом режущего каната GT • sin X усилием подачи Рп, приводим их к оси колес рабочей тележки 0¡ (рис. 5, б). В итоге с учетом ранее принятых допущений, получим расчетную схему для рассматриваемого случая (рис. 5, б).

Рисунок 5 - Расчетная схема рабочей тележки и ее колеса

В процессе резания камня, для того чтобы рабочая тележка находилась в состоянии равновесия и обеспечивала динамическую уравновешенность, справедливо следующее уравнение моментов сил

Рп •г + Ртр •г = Рс •г + , (22)

Разделяя обе части уравнения (22) на г, имеем

Рп + Ртр = Pc + N^ , (23)

r

Подставляя значения сил N, Ртр и Рс из зависимостей (3), (16) и (21) , и проведя определенные преобразования, имеем следующие условия равновесия сил

f

n М,ж-Е■ dl-Ml °Т 'cosa'" f)

Ря =-d-Ш и +-Т-+---^-, (24)

п

и

■ (1 - f - fc ) 4l . (1 - f - fc ) 1 -(f + fc )

Пренебрегая отношением /к = 0,005 , уравнение (24) запишем в виде М, .ап,.и ж.Е■ dl ■Al GT ■ cosa. f

p =-d—ш t- +-1---1 -J, (25)

П ик ■ (1 - f - fc) 4l ■ (1 - f - fc) 1 -(f + fc) Для обеспечения процесса резания природного камня необходимо следующее условие М, .®п,.и ж. Е ■ dl ■Al G ■ cosa. f

p >-d—ш r~ +-1---1 -J, (26)

П vK . (1 - f - fc ) 4l . (1 - f - fc ) 1 -(f + fc ) Таким образом, исходя из полученных выражений (8), (12), (14) и (26) можно сделать следующие выводы:

1. Установлено, что без дополнительного приложения силы тяжести груза, только под действием силы тяжести рабочей тележки можно обеспечить процесс резания камня, при этом величина угла a ) 140

, а необходимая величина усилия подачи Рп = GT . sin a . При значении угла a в интервале от 0 < a < 140 , рабочая тележка алмазно-канатной машины АКМ-1 сохраняет свое состояние относительного покоя, а для обеспечения процесса резания камня требуется дополнительное приложения силы тяжести груза;

2. Выявлено, что предельная величина равнодействующей силы упругости режущего каната Ру

не должно превышать — или 25% силы тяжести рабочей тележки с приводом режущего каната. В

4

противном случае это может привести к появлению вынужденных колебаний, снижению эксплуатационных показателей алмазно-канатной машины АКМ-1;

3. Определено, что обеспечения динамической уравновешенности и эффективной работы алмазно-

канатной машины АКМ-1 должны быть выбраны рациональные значения усилия подачи РП в зависимости от угла наклона рабочей тележки a , упруго-инерционных характеристик рабочего шкива и режущего канта, а также физико-механических свойств природного камня;

4. Выявлено, что величина усилия подачи РП прямо пропорционально скорости движения режущего каната ик , коэффициенту трения скольжения f и сопротивляемости движению режущего каната

в технологической щели /с. Величина РП обратно пропорционально коэффициенту сопротивляемости пород относительному сдвигу (сцепление) или срезу ¡и, движущему моменту Md и угловой скорости рабочего шкива и с ш .

Список использованной литературы:

1. Кокунина, Л.В. Исследование алмазно-канатного резания блочного камня на карьерах [Текст] / Л.В. Кокунина // Изв. вузов. Горный журнал. - 2008.- №1. - С. 67-69.

2. Кабалдин, Ю.Г. Динамическая модель процесса резания [Текст] / Ю.Г. Кабалдин, А.А. Бурков, М.В. Семибратова, А.А. Александров // Вестник машиностроения. - 2001. - № 8. - С. 33 - 38.

3. Исманов, М.М. К исследованию динамики алмазно-канатного устройства [Текст] / М.М. Исманов // Наука. Образование. Техника. - Ош: КУУ, 2013. - №2. - С. 50 - 53.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_

4. Сарафян, Г.С. Исследование колебаний привода режущей части камнерезных машин [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 01.02.06 / Г.С. Сарафян. -Л: ВНИИ МПСМ, 1983. - 144 с.

5. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики [Текст] / С.М. Тарг. - М.: Высшая школа, 1986. - 416 с.

© Исманов М.М., 2016

УДК 004

Казыханов Артём Азаматович

Студент 2 курса ИУБП БашГУ, г. Уфа, РФ E-mail: archi-uzumaki@mail.ru Байрушин Фёдор Тимофеевич к.б.н.,доцент кафедры информационной безопасности БашГУ,г. Уфа, РФ

E-mail: bai.21@yandex.ru

АНАЛИЗ АКТУАЛЬНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ

DDR5 НА ПРЕДПРИЯТИЯХ

Аннотация

Статья представляет собой исследование актуальности применения оперативной памяти нового поколения в персональных компьютерах, используемых на различных предприятиях. Так, проведя анализ, мы сможем сделать вывод, о пользе применения оперативной память нового поколения, а также выяснить является ли экономически выгодным её применение.

Ключевые слова

Оперативная память, DDR5, персональные компьютеры, эффективность, повышение производительности

Технологической развитие современного общества открывает огромные возможности для человека, соответственно, позволяет человеку создавать и изобретать принципиально новые устройства и приборы. Например, с активным процессом компьютеризации человечества связано огромное количество изобретений, причем многие из них напрямую связаны с самими компьютерами. Одним из таких изобретений является оперативная память, которая позволяет хранить в процессе работы компьютера исполняемый машинный код, при этом основная отличительная черта оперативной памяти - возможность быстрого доступа к машинному коду, хранимому в оперативной памяти. Благодаря современным технологиям, на сегодняшний день мы имеем оперативную память, которую по классификации относят к 5 поколению. Разумеется, каждое следующее поколение лучше предыдущего по тем или иным характеристикам, иными словами, оперативная память DDR5 имеет высокую полосу пропускание, тем самым обеспечивая большую производительность персонального компьютера при обработке некоторых данных. Однако, у такой память есть и недостаток - её цена, ведь экономическая ситуация, которая складывается на просторах Российской Федерации рекомендует различным предприятиям снижать свои затраты, чтобы была возможность нормального функционирования. Именно поэтому, не каждая компания может позволить оснастить свои персональные компьютеры памятью пятого поколения DDR5.

Для определения целесообразности использования оперативной памяти DDR5 стоит понимать, что прежде всего сами сотрудники должны анализировать деятельность компании, а также важность персональных компьютеров в этой деятельность, точнее производительности персональных компьютеров. Безусловно, одной из приоритетных задач на сегодня является обеспечение бесперебойного функционирования самого предприятия, а также повышение его производительности, таким образом в отдельных случаях при повышении производительности персональных компьютеров увеличивается и продуктивность организации. Актуальность данной темы обуславливается стремлением руководителей