Диссертация (Комплексные методы повышения долговечности рабочих органов щековых дробилок), страница 9

Линейный характер увеличения износа Jh неподвижной дробящей плиты сповышением критерия парциальных величин Pam можно объяснить превалирующим влиянием напряжений растяжения в поверхностных слоях при взаимодействии с дробимой высокопрочной породой.2. Линейный характер уменьшения износа Jh подвижной плиты с увеличениемкритерия Pam объясняется преимущественным влиянием напряжений сжатияв поверхностных слоях. В этом случае критерий Pam понимается как сжимающая сила, затрудняющая поверхностное разрушение плиты.

Таким образом, критерий парциальных величин отражает характер силового нагруженияповерхности трения.3. Значение Pam>1 свидетельствуют о трибодеформационном упрочнении подповерхностных слоев, при Pam<1 происходит их разупрочнение. Значение Pam=1,0 наблюдается при гармонических величинах Da=0,618 и Dm=0,382 системы золотой пропорции [58, 87].Это свидетельствует о квазидинамическомпроцессе упрочнения-разупрочнения поверхностных слоев.4.3.Критерий износа парциальных величин микротопографиии механических свойств поверхностей тренияПоскольку критерий Pam отражает только микротопографические парциальные величины Da и Dm и межцентровое их расстояние Lβ, представляет теоретический интерес учет прочностных и пластических показателей трущихся материалов.Комплексным критерием этих показателей является величина С [54, 68, 46, 47, 129].Она для объемных прочностных и пластических характеристик металлических материалов выражается зависимостью63 = 0,2 /в + δ/ψ.(4.4)Для шероховатых поверхностей трения [130, 138, 139] данный критерийможно выразить в форме [39, 38, 57, 61, 68] = 2,618 ,(4.5)где tpp – относительная контурная линия профиля (см.

рисунок 3.3).Значение tpp вычисляется посредством парциального микроизноса по формуле = 1/(1 + 2 ).(4.6)С = 2,618/(1 + 2 ).(4.7)Тогда (4.5) приобретает видЗаслуживает внимания рассмотрение выражения (4.1) с учетом С в виде = · · /2β = 4,236 · · (1 − ).(4.8)Расчетные величины С и Рс представлены в таблице 4.2.Таблица 4.2 – Значения С и Рс дробящих плит щековой дробилкиНеподвижная плитаМате-Подвижная плитаtppСPcМатериалtppСPcВСН-90,47171,23491,2289ЭН-60М0,60681,58861,4739ЦН-160,57801,51331,4858Т-5900,46731,22341,2702ОМГ-Н0,47621,24671,3070ЦН-160,47891,25381,3175Т-5900,46731,22341,2702ВСН-90,51921,35931,4316ОМГ-Н0,45571,24551,3052Т-6200,55561,45441,4786КБХ-450,49551,29731,3734риалВСН-110,46301,21201,2507Зависимости линейного износа дробящих плит от критерия Рс приведены нарисунок 4.2.64Рисунок 4.2 – Зависимость линейного износа дробящих плит от критерия Рс:● - неподвижная плита; ▲- подвижная плитаОни выражаются функциями:– для неподвижной плитыJh = 310(1,68 - Pс),(4.9)Jh = 140(Pс - 0,714).(4.10)– для подвижной плитыПолученные зависимости для дробящих плит показывают, что больший износ плит относится к наплавкам с меньшей исходной (технологической) твердостью, меньший износ – к наплавкам с повышенной и высокой твердостью.

Так,наплавки с незначительным износом ЦН-16, ВСН-9, КБХ-45, Т-620 соответственноимеют исходную микротвердость [58] Н0 = 9200, 8200, 12800, 9700 МПа по сравнению с наплавками ЭН-60М, ОМГ-Н, ВСН-11, имеющими Н0 = 6000, 5000, 7200МПа.Таким образом, на основании полученных зависимостей Jh = φ(Pc) можно заключить, что критерий Pc позволяет разделить рассматриваемую номенклатуру материалов на предпочтительную и нецелесообразную группу. При этом возможенвыбор рационального (наиболее износостойкого) материала для рассмотренных идругих трущихся элементов строительной техники [85, 92, 118, 123, 127].65Выводы.1. Критерий Pam парциальных величин Da, Dm и квадрата бицентроиды Lβ2 отражает характер силового нагружения поверхностей трения дробящих плит,обусловливая при повышении увеличение износа неподвижной плиты иуменьшение износа подвижной.2.

Критерий Pc, учитывающий микротопографию и прочностно-пластическиепоказатели активных слоев поверхностей трения дробящих плит, при увеличении вызывает линейное уменьшение износа неподвижной плиты и повышение износа подвижной плиты.3. Полученные зависимости линейного износа Jh от критериев Pam и Pc показывают положительную корреляцию между технологической (исходной) твердостью и износостойкостью наплавляемых плит: увеличению твердости соответствует уменьшение износа. Критерий Pc позволяет разделить материалына предпочтительные и малоэффективные и выбрать рациональные по износостойкости наплавочные материалы: для неподвижной и подвижной плитсоответственно электроды ЦН-16 и КБХ-45.4.4.Приведенные радиусы парциальных величин и коэффициентыполезного действия трибосистемПарциальные величины микроизноса Da и микрометаллы Dm шероховатыхповерхностей трения [42] представляются адекватными площадями кругов с радиусами Ra и Rm [74, 73, 75]:Ra = (Da / π)0,5, Rm = (Dm / π)0,5.(4.11)Рассматриваются средние значения Rср = 0,5(Ra + Rm) в формеRср = 0,5[(Da / π)0,5 + (Dm / π)0,5] = 0,282(Da0,5 + Dm0,5).(4.12)Исследуем соотношения радиусов Ra, Rm и Rср с коэффициентом полезногодействия, выраженным через длину гипсограммы η = 1 / (1 + Lγ).Для исследования использовали произвольные выборки триботехническихпоказателей изношенных дробящих плит щековых дробилок.66Исходные и расчетные данные приведены в таблице 4.3.Таблица 4.3 – Исходные и расчетные величины поверхностей трения№вариантаDaLγη, %Ra∆а, %Rm∆m, %Rср∆ср, %10,480 1,480 40,3 0,3913,00,4071,00,3991,020,365 1,500 40,0 0,34114,80,45012,50,3961,030,358 1,490 40,2 0,33815,90,45212,40,3951,740,440 1,500 40,0 0,3746,50,4225,50,3980,550,210 1,600 38,5 0,25932,70,50130,10,3801,360,540 1,414 41,4 0,4150,240,3837,50,3993,670,542 1,435 41,1 0,4150,970,3827,10,3993,080,041,500 40,0 0,4399,80,35511,20,3970,7590,424 1,500 40,0 0,3678,30,4287,00,3980,62100,580 1,500 40,0 0,4307,50,3668,50,3980,62110,610 1,490 40,2 0,4419,70,35212,40,3971,2120,540 1,500 40,0 0,4153,80,3834,20,3990,25130,542 1,435 41,1 0,4150,970,3827,10,3993,0140,480 1,490 40,2 0,3912,70,4071,20,3990,75150,183 1,700 37,0 0,24134,90,51037,80,3761,5160,485 1,450 40,8 0,3933,70,4050,740,3992,2170,300 1,650 37,7 0,30918,00,47225,20,3913,6180,229 1,600 38,5 0,27029,90,49528,60,3820,65190,225 1,680 37,3 0,26828,20,49733,20,3822,5200,678 1,540 39,4 0,46518,00,32018,80,3920,38На основании полученных результатов можно сформулировать следующиеосновные выводы.1.Сопоставление относительных значений η и Rа показывает расхожде-ние в пределах ∆а=0,24…34,9% при среднем 12,5%.67Наибольшие расхождения отмечаются при Dа ≤ 0,30 (∆а=28,2…32,7%).В остальных случаях определение КПД по относительному радиусу Ra допустимо (среднее расхождение 7,7 %).2.Сравнение η и Rm свидетельствует также о заметных расхождениях приDа ≤ 0,3 или Dm > 0,70 (∆m=25,2…33,2%).Для других вариантов оценка КПД по относительному радиусу Rm приемлема(∆m=0,74…18,8% при среднем ∆=4,7%).3.Наилучшее совпадение значений коэффициента полезного действия ηнаблюдается со средним значением относительных радиусов Ra и Rm.

Расхождениесоставляет ∆ср=0,25…3,6% при среднем 1,5%.4.Расчетное определение КПД по средним значениям относительных ра-диусов парциальных величин микроизноса и микрометалла в сравнении с оценкойКПД по длине гипсограммы предпочтительнее, так как не требуется инструментальное или расчетное определение Lγ.Таким образом, для оперативной оценки КПД пригодны величины Ra и Rm,для точного определения – величина Rср.В таблице 4.4 приведены показатели КПД для подвижной дробящей плитыщековой дробилки, наплавленной различными износостойкими металлами.

Исходные показатели Da получены при поперечном профилографировании входной, серединной и выходной рабочих зон плиты.Таблица 4.4 – Значения показателей КПД подвижной дробящей плиты щековойдробилкиМатериалРабочаязонаDaLγη, %Ra∆а,%Rm∆m,%Rср∆ср,%ЭН-60М-3Вход0,464 1,466 0,406 0,384 5,340,413 1,740,399 1,85Т-620Вход0,427 1,487 0,402 0,369 8,30,427 6,240,398 1,0ВСН-8Вход0,417 1,487 0,402 0,364 9,40,431 7,20,398 1,0ВСН-11Вход0,479 1,455 0,407 0,390 4,10,407 0,00,399 2,1ЭН-60МВход0,492 1,439 0,410 0,396 3,50,402 1,90,399 2,768Продолжение таблицы 4.4ВСН-11Середина0,523 1,424 0,412 0,408 0,970,390 5,30,399 3,2Т-G20Середина0,437 1,445 0,409 0,373 8,80,423 3,50,398 2,7ВСН-6Середина0,324 1,445 0,409 0,321 21,50,464 13,40,392 4,2ВСН-8Середина0,458 1,445 0,407 0,383 6,20,415 2,10,399 2,1ВСН-11Середина0,523 1,424 0,412 0,408 0,970,390 5,30,399 3,2ЭН-60МСередина0,469 1,461 0,406 0,386 4,830,411 1,30,410 0,86ВСН-8Выход0,303 1,455 0,407 0,311 23,70,471 15,70,391 3,9ЭН-60М-1Выход0,367 1,489 0,402 0,342 15,00,449 11,70,400 1,6Т-620Выход0,350 1,514 0,398 0,334 16,10,455 14,30,395 0,88По результатам таблицы 4.4 можно отметить следующее.1.

Значения Ra и Rm удовлетворительно совпадают с величиной η: расхождениясоответственно составляют ∆а=3,5…9,4% на входе, ∆а=0,97…21,5% в середине, ∆а=15…23,7% на выходе; ∆m=0,0…7,2% на входе, ∆m=1,3…13,4% середине, ∆m=11,7…15,7% на выходе плиты. Лучшее совпадение с η дает показатель Rср: на входе ∆ср=1,0…2,7%, в середине ∆ср=0,86…4,2%, на выходе∆ср=0,88…3,9%.2. Показатель η по рабочим зонам практически одинаков, характеризуется значением в пределах: 0,402…0,410 при среднем 0,405 на входе; 0,406…0,412при среднем 0,409 в середине; 0,398…0,407 при среднем 0,402 на выходе.Можно отметить незначительно снижение КПД на выходе из плиты.3.