Диссертация (Комплексные методы повышения долговечности рабочих органов щековых дробилок), страница 2

Я., Горностаева В.Н., Щукина П.О., РиттингераЛ.В., Кирпичева В.Л., Кика Ф., Егорова Г.Г., Бонда Ф. С., Чарльза Р.Д., РундквистаА.К., Хукки Р.Т., Андреева С.Е., Кармазина В.И., A. Zhuazel, P.V. Rittinger, F. Kickи др. Большинство научных исследований были направлены на модернизацию конструкции, условий эксплуатации, введением новых конструктивных элементов ит.д.Заводом ООО «ТМ. Велтек» предложена технология наплавки поверхностиизношенных плит щековой дробилки, включающая очистку поверхности плиты,наплавка и восстановление формы профиля. Предложенная технология наплавкипроволокой ВЕЛТЕК-Н216G [94] позволяет повысить срок службы плиты на 20%.В рассмотренных трудах нет теоретического обоснования выбранных наплавочных материалов, критериев выбора рациональных материалов и технологий.Анализ работ показывает, что необходимость повышения долговечности рабочихорганов щековой дробилки является актуальной.Научная гипотеза:Повышение долговечности дробящих плит возможно комплексным конструкционным, технологическим и эксплуатационным способом с реализациеймалоинтенсивных механизмов изнашивания на основе деформационно-топографического метода исследования поверхности трения.8Цель работы:Повышение долговечности рабочих органов щековых дробилок за счет изменения конструкции рабочих поверхностей дробящих плит и применения износостойких наплавочных материалов.Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:1.

Обзор существующих методик исследования контактных поверхностейтрения.2. Дополнение и развитие деформационно-топографического метода определения основных триботехнических показателей.3. Критериальная оценка механизмов изнашивания.4. Разработка критериев износа дробящих плит щековой дробилки.5. Выбор рекомендуемых наплавочных материалов для дробящих плит.6. Разработка способов наплавки поверхностей трения дробящих плит.7.

Оценка повышения долговечности при реализации разработанных способов.8. Оценка экономической эффективности предложенных конструктивнотехнологических решений.Объект исследования – дробящие плиты щековой дробилки со сложнымдвижением подвижной плиты.Предмет исследования – показатели механических и трибологическихсвойств конструкционных и наплавленных металлов при дроблении высокопрочных пород.Научная новизна работы: посредством деформационно-топографического метода исследования рабочих поверхностей трения получены экспериментально-расчетные триботехнические показатели (коэффициенты трения,9трибодеформационные степени поверхностного и предельного упрочнения металлов, соответствующие фрикционные температуры, коэффициенты полезногодействия контактного взаимодействия плиты и породы).

Впервые предложенытриограмма механизмов изнашивания и комплексные критерии износостойкости для обоснованного выбора рациональных износостойких материалов иупрочняющих технологий.Теоретическая значимость и практическая ценность работы.Теоретическая значимость:Заключается в развитии деформационно-топографического метода исследования трибологических показателей применительно к условиям абразивногоизнашивания твердых тел при высоких контактных давлениях.

Для исследованной трибологической системы впервые получены важнейшие показатели тренияи изнашивания, предложены критерии для оценки и выбора износостойких материалов и повышения долговечности.Практическая ценность:Показана возможность оценки триботехнических характеристик трущихся деталей по профилограммам изношенных поверхностей путем расчетаэксплуатационных показателей по парциальным величинам микротопографииповерхностей трения. Представлены алгоритмы и формулы для расчетногоопределения коэффициентов трения, степеней трибодеформационного упрочнения, фрикционных температур и КПД трибоситемы и повышения долговечности.Разработанная комплексная технология повышения долговечности рабочего оборудования щековых дробилок принята к промышленному внедрениюна ООО «Коломенский щебеночный карьер».Разработанные методики внедрены в рабочие программы учебных дисциплин «Основы трибологии», «Трение и износ машин», «Ремонт и утилизация10машин и оборудования», при подготовке бакалавров, магистров, специалистов,аспирантов.Методология и методы исследования.

В исследовании использовалисьследующие методологические основы: системный анализ, информационныетехнологии, лабораторные, прямые и косвенные методы исследования, стендовые и натурные эксперименты, деформационно-топографический метод, сравнительная оценка полученных результатов.Положения, выносимые на защиту:1. Критерии износа парциальных величин микротопографии и механических свойств поверхностей трения, с помощью которых возможен выборрациональных по износостойкости наплавочных материалов для неподвижной и подвижной плит.2.

Взаимосвязь трибоадаптивного критерия Ta и триботехнических показателей, характеризующих самоприспособляемость (самоорганизацию) трибосистемы к внешнему воздействию.3. Способы определения КПД трибосистем с помощью приведенного радиуса Ram парциальных величин микроизноса Da и микрометалла Dm; посредством коэффициента трения, относительной длины кривой опорной линиии относительной линии при полюсном сближении.4. Определение механизмов изнашивания элементов трибосистем с помощью триограммы микрорезания, малоцикловой и многоцикловой усталости.5. Уравнения параметров шероховатых поверхностей трения.6.

Методика выбора материалов для трущихся деталей по твердости изношенных поверхностей.7. Методика выбора износостойких материалов по адекватным механическим итрибомеханическим показателям упрочнения.118. Методика оценки долговечности по скорости изнашивания наплавленныхметаллов.Личный вклад автора.Личное участие автора в полученных научных результатах и установленных закономерностях заключается в определении актуальности и научной новизны работы, постановке цели и задач исследования, а также в обработке, анализе результатов обработки профилограмм поверхностей трения и получениианалитических зависимостей.

По результатам выполненного комплекса исследований и расчетов разработаны методики и критерии для обоснованного выбора наплавочных металлов рабочих органов. Сформулированы заключениядиссертационного исследования, имеющие научную новизну и практическуюценность.Степень достоверности результатов работы обеспечена проведениемиспытаний на современном оборудовании, применением стандартизированныхметодик, обусловливающих необходимую точность и воспроизводимость результатов, вероятностно-статистической обработкой экспериментальных данных, промышленным внедрением разработанной комплексной технологии с реальным технико-экономическим эффектом.Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы и результаты докладывались на научно-технических конференциях:1. Статья в сборнике научных трудов интернет-конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (г. Брянск, 2016 г.).2. Доклад на ХХ Международной московской межвузовской конференциистудентов, аспирантов и молодых ученых «Строительство – формирование среды жизнедеятельности» (г.

Москва, 2017 г.).123. Доклад на 20-ой Международной московской межвузовской конференциистудентов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные,строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы» (г. Москва, 2016 г.).4. Доклад на 21-ой Международной московской межвузовской конференциистудентов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные,строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы» (г. Москва, 2017 г.).5. Доклад на 22-ой Международной московской межвузовской конференциистудентов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные,строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы» (г. Москва, 2018 г.).Публикации:По результатам диссертационной работы опубликовано 12 научных статей, в том числе 8 работ опубликованы в ведущих рецензированных журналах,рекомендованных ВАК РФ.Структура и объем работы:Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы,приложений.

Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, включающего 47 рисунков и 40 таблиц, 143 наименования литературных источников,5 приложений.13ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИРАБОЧИХ ОРГАНОВ ЩЕКОВЫХ ДРОБИЛОК, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИИССЛЕДОВАНИЯ1.1.Актуальность повышения долговечности рабочих органовщековых дробилокВ различных отраслях промышленности для дробления различных горныхпород используются щековые дробилки. Высокая распространенность щековыхдробилок в российских и зарубежных условиях возникла благодаря их надежности,невысокой стоимости эксплуатации и простоте сервисного обслуживания. Как процесс наладки, так и дальнейшая работа не требуют больших усилий и высокоговложения средств. То же самое можно сказать о запчастях, которые дешевы и легкодоступны на нашем рынке.Устройство щековой дробилки базируется на сдавливании кусков измельчаемого материала между щеками, в результате чего возникают процессы сжатия исдвига, достигающие высокой степени напряженности и разламывающие исходный материал.Эксцентриковый вал преобразует вращательное движение в качение подвижной щеки.

Пружинный буфер при помощи тяги удерживает распорную плиту отвыпадения, постоянно зажимая ее между подвижной щекой и клином. Защитныебоковые брони состоят из нижней и верхней частей и служат для защиты боковыхстенок дробилки от истирания. Устройство для регулировки ширины разгрузочнойщели состоит из двух регулировочных клиньев. При подъеме или опускании клинапередний клин перемещается по горизонтальным направляющим, сокращая илиувеличивая ширину загрузочной щели. Подъем и опускание клина производятсярегулировочным винтом (Приложение 1).Щековые дробилки имеют простую конструкцию и состоят из небольшогоколичества элементов, покупка и ремонт обходятся довольно дешево, также существуют дробилки не большого размера, которые легко собираются и разбираются14и легко транспортируются, что очень удобно для строительства дорог.