В статье представлены результаты экспериментального исследования зоны контакта тяговой и грузонесущей лент промежуточного ленточного привода ленточного конвейера в поперечной ориентации с использованием тепловизионной съемки. Описаны конструкция экспериментального стенда, условия и последовательность проведения исследования. Установлены закономерности взаимодействия лент, в частности неравномерность их сцепления в зоне контакта по ширине, что выражается в проявлении ряда преимущественных продольно ориентированных зон, расположение которых в поперечной ориентации соответствует точкам контакта сечений лент с ребрами роликов поддерживающих роликоопор. На основе результатов проведенных экспериментальных исследований разработана методика расчета приведенного коэффициента сцепления лент, дополнительно учитывающая кусковатость перемещаемых грузов, в частности возможное опирание прилегающего к ленте слоя частиц груза непосредственно через их кромки. Отражены ограничения в рамках предложенной методики, определяемые типами транспортируемых материалов. Показан пример расчета коэффициента сцепления.
Научно-технический вестник Брянского государственного университета
2019. — Выпуск 4
Содержание:
Экспертиза промышленной безопасности является инструментом управления промышленной безопасностью предприятий, что требует высокого качества исполнения экспертных работ и соответствия экспертных организаций действующим требованиям. В статье проанализированы неблагоприятные факторы и тенденции на рынке экспертных услуг и предложены пути повышения их качества посредством создания рейтинговой системы экспертных организаций, позволяющей в информационной форме охарактеризовать экспертную организацию по основным критериям. Предложенная система позволит структурировать их по степени профессионализма и добросовестности, а также послужит созданию «здоровой» конкуренции и информационной открытости для заказчиков, что в результате отразится на снижении показателей аварийности и несчастных случаев при эксплуатации опасных производственных объектов.
Ключевые слова
Неоднородные мерзлые и прочные грунты значительно сокращают жизненный цикл режущего инструмента траншеекопателей вследствие повышенной динамичности процесса резания и роста контактного давления на площадке износа. В работе представлен подход в определении сопротивлений на площадке износа резцов, позволяющий с необходимой точностью учесть влияние гравийно-галечниковых включений на стойкость резцов. Рассмотрены различные виды взаимодействия резца с гравийно-галечниковыми включениями. Показано, как частота взаимодействия резца с включениями связана с размером этих включений. Приведены результаты экспериментальных исследований по определению давления на площадке износа и коэффициента сопротивления перемещению площадки износа резцов в зависимости от наличия гравийно-галечниковых включений в грунте. Дана оценка сходимости полученных зависимостей с экспериментальными данными.
Ключевые слова
В статье рассмотрена конструкция и особенности работы оригинальной энергоэффективной манипуляционной системы для проведения погрузочно-разгрузочных работ мобильной транспортно-технологической машиной. Ее конструктивной особенностью является замена гидравлического механизма возвратно-поворотного движения наиболее нагруженного звена на механизм возвратно-поступательного движения. Это позволило решить две важные задачи: существенно уменьшить величину эксплуатационной нагрузки, которую необходимо преодолевать силовому гидроцилиндру в процессе перемещения звена манипуляционной системы, а также обеспечить постоянство величины эксплуатационной нагрузки в течение всего времени вертикального перемещения транспортируемого груза. Применительно к конструкции и техническим характеристикам манипуляционной системы реальной мобильной машины был проведен сравнительный анализ энергоэффективности эксплуатации крана-манипулятора рассматриваемой и традиционной конструкции. Результаты анализа показали, что эксплуатация манипуляционной системы предложенной конструкции оказывается заметно более экономичной. Это объясняется снижением мощности гидропривода мобильной машины вследствие использования силового гидроцилиндра меньшего типоразмера, для работы которого требуется меньший объемный расход рабочей жидкости. В частности, для рассмотренной мобильной машины возможное уменьшение мощности насосной установки может составлять более 30%.
Ключевые слова
Мобильные канатные дороги, оборудование которых размещено на базовых шасси колесных или гусеничных машин высокой грузоподъемности, являются перспективным видом транспортно-перегрузочного оборудования. Специфические конструктивные особенности, режимы и условия их эксплуатации по сравнению с традиционными грузовыми и пассажирскими подвесными канатными дорогами стационарного исполнения требуют разработки специальных методов проектирования и проектных расчетов указанного типа машин. В статье рассматривается задача моделирования рабочих гидродинамических процессов, протекающих в гидроприводах с частотно-дроссельным регулированием механизмов движения тяговых и несуще-тяговых канатов, на всех стадиях работы механизма движения - стадии разгона транспортируемого груза, стадии установившегося (стационарного) движения с постоянной скоростью и стадии торможения при подходе к конечной точке останова. Для решения указанной технической задачи были разработаны математическая модель гидропривода и реализующая ее компьютерная программа. Модель обеспечивает компьютерное моделирование процессов изменения во времени таких основных технических характеристик гидропривода, как давления и объемные расходы рабочей жидкости в характерных точках по длине гидросистемы, перепад давления на гидромоторе и мгновенная мощность гидропривода, а также кинематических и силовых параметров движения тяговых и несуще-тяговых канатов (пройденного расстояния, линейной скорости и ускорения, требуемой мощности, преодолеваемых эксплуатационных нагрузок). Применительно к конкретному варианту мобильного канатного комплекса были проведены расчеты указанных гидродинамических, кинематических и силовых параметров, а также выполнен анализ полученных результатов. Показано влияние настройки регулируемого дросселя на результаты расчетов.
Ключевые слова
В статье исследована возможность оптимизации геометрии и массы балки исходя из условий обеспечения местной устойчивости. Предмет исследования - коробчатая балка с криволинейными стенками. Данный тип балки не является распространенным, так как он не изучен должным образом, что говорит об его новизне. Однако проведенные исследования и испытания доказывают, что данный тип балки превосходит текущие типы балок по показателям местной устойчивости. Это говорит об актуальности дальнейших исследований и использовании балок с криволинейными стенками в конструкциях, в которых основным аспектом выбора геометрических размеров балки является местная устойчивость. Для оптимизации данного типа балок был проведен численный эксперимент с помощью метода конечных элементов в среде ANSYS. Эксперимент подтвердил возможность геометрической оптимизации с сохранением аналогичных показателей местной устойчивости. Результатами данного исследования являются полученные расчетные формулы. Первая формула необходима для нахождения напряжений потери местной устойчивости коробчатых балок с оптимизированными криволинейными стенками. Данная формула была выведена с помощью аппроксимации результатов численного эксперимента с помощью метода наименьших квадратов в среде MathCAD. Вторая полученная формула необходима для определения выигрыша по массе при использовании оптимизированной геометрии.
Ключевые слова
В ходе ремонтных воздействий довольно распространенным методом обработки является точение (растачивание). При этом в ремонтном производстве используется преимущественно устаревшее оборудование и квалификация рабочих-станочников зачастую ниже, чем при изготовлении новых изделий. Существенной проблемой, которая затрудняет обеспечение требуемых параметров качества поверхности, является износ режущего инструмента. Путем повышения эффективности обработки является внедрение активного контроля. Целью работы является разработка технических решений, которые дают возможность оценивать ресурс режущего инструмента в ходе обработки. Экспериментальные исследования выполнялась на токарно-винторезном станке марки 1И611ПФ2. В качестве диагностического признака для оценки износа режущего инструмента использовался акустический сигнал в диапазоне от 6 до 12 кГц, так как в ходе предварительных исследований было установлено, что данный диапазон наиболее чувствителен к изменению режимов обработки. Исследования производились при различных значениях износа режущего инструмента (оценивался шириной фаски износа). Разработана нейро-нечеткая модель оценки ресурса работы режущего инструмента. Использование моделей данного класса дает возможность подстройки под конкретные условия (станок, инструмент и т.д.) и корректно оценивать ресурс работы инструмента. Погрешность модели по тестовой выборке не превышает 10%.
Ключевые слова
Статья посвящена исследованию нагружения телескопической стрелы стрелового грузоподъемного крана. В качестве методов исследования используется метод численного эксперимента, проведенного в модуле комплексного динамического и кинематического анализа механизмов SolidWorks Motion, и метод конечных элементов, применяемый в модуле Solid Edge Simulation, основанном на технологии анализа FEA Femap и решателе NX Nastran. Были рассмотрены следующие режимы нагружения телескопического стрелового оборудования: подъем груза, нормированный поворот, внезапная просадка выносной опоры. В результате исследований разработана математическая модель стрелового крана, оснащенного телескопической стрелой, которая идентична по своим характеристикам реальному прототипу; установлены зависимости амплитуд кинематических параметров движения рамы и груза крана от величины просадки аутригера в процессе поворота крана; получен характер нагруженности элементов телескопической стрелы для каждого режима нагружения. Определено напряженно-деформированное состояние телескопической стрелы с учетом взаимодействия секций с боковыми упорами; установлена зависимость наибольших напряжений конструкции от величины просадки выносной опоры; определена значимость влияния вертикальных и горизонтальных внешних и местных нагрузок на нагруженность телескопического стрелового оборудования.
Ключевые слова
Конвейерный транспорт широко используется в различных отраслях хозяйства. Весьма распространённым являются конвейеры, предназначенные для перемещения сыпучих грузов при значительных углах транспортирования, так называемые крутонаклонные конвейеры. В то же время, теоретические аспекты их работы изучены относительно мало, что не позволяет опереться на ранее накопленные знания при проектировании новых конструкций крутонаклонных транспортирующих машин. Это приводит к тому, что характеристики конвейера при его проектировании подбираются весьма приблизительно, без тщательного теоретического обсчёта. Это приводит к нерациональному использованию ресурсов, как при возведении новых конвейеров, так и при эксплуатации существующих. В данной статье приведён теоретический расчёт узла загрузки конвейера и поведения груза при загрузке конвейера. Получены формулы для расчёта скорости падения груза на полотно конвейера, а также скорости его скольжения по загрузочному устройству на различных участках в зависимости от его геометрических параметров. Проанализировано влияние геометрических параметров питателя на поведение груза. Приведена математическая модель поведения сыпучей среды.
Ключевые слова
При работе стреловых самоходных кранов на слабонесущих грунтах из-за просадки аутригеров возможен перекос рамы с расположенной на ней поворотной платформой с грузоподъёмным оборудованием. Это нарушает работу крана, ведет к потере устойчивости и нарушению его безопасной эксплуатации. Обычно используются для обеспечения горизонтирования подкладные щиты под ходовую часть крана, выносные опоры (аутригеры). Возможно также использование автоматизированных систем обеспечения устойчивости кранового оборудования, но они не всегда обеспечивают должный уровень безопасности. Предлагается конструкция устройства обеспечения устойчивости, работающая за счёт увеличения площади опорной поверхности крана. Рассматривая самоходный кран (транспортное средство) как связанную систему с инерциальной системой отсчета, расположенной в ее центре тяжести в произвольный момент времени, была выявлена физическая природа неравномерности распределения давления под опорами ходового оборудования при начальной установке крана. На основании полученных теоретических зависимостей предложен вариант модернизации самоходного стрелового крана. Практическая реализация модернизированной конструкции позволяет повысить устойчивость крана при работе на слабонесущих грунтах и обеспечить высокий уровень безопасности вследствие снижения удельного давления на грунт.
Ключевые слова
В статье рассматривается структура комплексной математической модели для исследования рабочих процессов и динамической нагруженности мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов. Она включает в себя отдельные математические подмодели, предназначенные для учета влияния элементов подсистемы на работу системы в целом. В рамках предложенной комплексной модели используются подмодели деформируемого опорного основания, базового шасси, канатной системы, грузовой кабины с подвеской. Учитывается отличия в работе приводных и неприводных базовых станций. Подмодели связаны между собой совместными параметрами, что позволяет учитывать при моделировании наличие обратных связей между подсистемами.
Ключевые слова
В настоящее время рынок производства дорожных катков активно развивается. Каждый завод-изготовитель имеет свой опыт производства и использует выработанный подход к проектированию новых моделей техники. Различие в технологиях проектирования приводит к появлению на рынке значительного количества новых моделей дорожных катков. Практические исследования процесса взаимодействия вальца катка с горячей асфальтобетонной смесью показывают, что многие модели с различными конструктивными параметрами оказывают схожее воздействие на уплотняемый материал. Следовательно, необходима разработка универсального подхода к выбору конструктивных параметров катков при их производстве. В работе сделана попытка разработать общую методику установления конструктивных параметров катков. Для этого был осуществлен статистический анализ конструктивных параметров более 260 моделей дорожных катков ведущих фирм-производителей. Результаты анализа представлены в работе в виде номограммы выбора параметров дорожного катка. С учетом полученной номограммы можно провести сравнительный анализ различных по конструктивным параметрам катков по предложенному в работе показателю эффективности. Предложенный алгоритм позволяет рекомендовать конструктивные параметры при проектировании заводами-изготовителями новых моделей дорожных катков. Как следствие, возможно сокращение количества схожих по воздействию моделей катков.
Ключевые слова
Перекладка или биение поршня возникает вследствие действия боковой силы в кривошипно-шатунном механизме и приводит к увеличению сил трения и ударных нагрузок в сопряжении с гильзой. В конечном итоге это влияет на работу двигателя, его шумность, вибрацию и вызывает интенсивное изнашивание юбки поршня. Поэтому исследование вопросов, связанных с повышением надежности двигателя транспортно-технологи-ческих машин, является актуальной задачей технической эксплуатации.Целью работы является повышение надежности двигателя транспортно-технологических машин путем снижения вибрации при его работе. В статье рассмотрен способ, позволяющий уменьшить ударные нагрузки в сопряжении поршень-цилиндр на малой частоте вращения коленчатого вала при максимальном вращающем моменте, что характерно для основных режимов двигателей транспортно-технологических и дорожно-строительных машина. Предлагается на режимах максимальных нагрузок при минимальной частоте вращения обеспечить величину суммарной силы при прохождении через верхнюю мертвую точку в конце такта сжатия равной нулю. Для того, чтобы сила давления газов в верхней мертвой точке была равной силе инерции поступательно движущихся масс, рекомендуется выполнить тюнинг двигателя по изменению фаз газораспределения на такте сжатия, т.е. увеличить угол запаздывания закрытия впускного клапана. Проведен расчет по определению угла запаздывания закрытия впускного клапана на примере двигателя ЯМЗ-65202.10. Для выполнения равенства силы давления газов и силы инерции в верхней мертвой точке найдена величина реальной степени сжатия двигателя, которая составила 12,5. Далее определён угол запаздывания закрытия впускного клапана для данного режима, который по расчету равен 54 поворота коленчатого вала после нижней мертвой точки. Расчетные данные могут являться исходными параметрами для калибровки программы, заложенной в электронный блок управления транспортно-технологической машины.
Ключевые слова
Основными причинами отставания стран бывшего Советского Союза в области доставки тарно-упаковочных грузов от экономически развитых стран является отсутствие технико-экономических обоснований и конкретных организационных мер по внедрению пакетных перевозок. Оба этих обстоятельства приобретают особый смысл и значение в условиях развивающейся в стране рыночной экономики. Цель статьи - показать, что на доставку тарно-упаковочного груза влияют различные факторы, такие как, размеры транспортных средств, тип транспортной тары, способы укладки грузовых единиц на транспортную тару и другие, которые описаны в статье. В исследовании применены экономические критерии и принципы транспортной логистики и определены области применения транспортной тары для доставки тарно-упаковочных грузов на основе конкретных технико-экономических показателей. В результате исследования определены области применения транспортной тары в зависимости от заданных параметров тарно-упаковочного груза. Показана необходимость полного технико-экономического обоснования пакетных перевозок, расходы по использованию транспортной тары, так же как расход на формирования транспортного пакета, должны быть учтены.