Обоснование параметров и промышленное освоение упругой пальцевой муфты с эластичным элементом дискового типа в приводе четырехвалковой дробилки

При эксплуатации механического оборудования возникают динамические нагрузки, приводящие к выходу из строя деталей, узлов и механизмов, что снижает его долговечность и надежность. Для фракционной подготовки шихтовых материалов в агломерационном производстве широко применяют четырехвалковые дробилки. Производственный опыт эксплуатации таких машин показывает, что ударные нагрузки, возникающие при разрушении материала между рабочими поверхностями валков, приводят к относительно быстрому выходу из строя элементов привода дробилки, в частности подшипников, шестерен, зубчатых колес и муфт, неспособных в полной мере воспринимать динамические нагрузки. На основе анализа различных муфт обосновано использование упругой пальцевой муфты с эластичным элементом дискового типа в приводе четырехвалковой дробилки. Такая муфта способна передавать относительно большие крутящие моменты и эффективно демпфировать значительные ударные нагрузки, возникающие при работе дробилки. На основании метода планирования центрального композиционного ротатабельного униформпланирования второго порядка и конечно-элементного метода расчета напряжений с применением системы автоматизированного проектирования предложено аналитическое выражение для определения крутящего момента в зависимости от диаметра центров отверстий под пальцы и ширины эластичного элемента с определенными физико-механическими свойствами, а также формула для вычисления суммарной ширины эластичного элемента дискового типа в зависимости от требуемого крутящего момента и диаметра центров отверстий под пальцы. Получены значения конструктивно-технологических параметров муфты пальцевой с эластичным элементом дискового типа для условий реализации процесса дробления твердого топлива в дробилке ДЧГ 900?700 в условиях агломерационного цеха филиала № 1 «АМК» ООО «ЮГМК». Проведены испытания и внедрение муфты данного типа в промышленных условиях.

Литература

[1] Ruina A., Pratap R. Introduction to statics and dynamics. Oxford University Press, 2011. 1029 p.

[2] Hibbeler R.C. Engineering mechanics. Statics & dynamics. Pearson, 2016. 1469 p.

[3] Beer F., Johnston E., Mazurek D. Vector mechanics for engineers. Dynamics. McGraw-Hill. 2018. 656 p.

[4] Beer F.P., Johnston E.R., DeWolf J.T. et al. Mechanics of materials. McGraw-Hill. 2014. 896 p.

[5] Ковалевская Т.А., Комарь Е.В., Еньшина Н.А. Теоретическая механика. Динамика. Томск, ТГАСУ. 2019. 290 с.

[6] Гольдман А.А., Монастырский В.Ф., Двойченкова Г.П. и др. Динамика и прочность горных машин. Москва, Флинта. 2016. 232 с.

[7] Gupta A., Yan D. Mineral processing design and operation. Elsevier. 2016. 882 p.

[8] Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых. Т. 1. Обогатительные процессы. Москва, Горная книга. 2006. 417 с.

[9] Колев К.С., Ягупов А.В., Выскребенец А.С. Надежность, ремонт и монтаж технологического оборудования заводов цветной металлургии. Москва, Металлургия. 1984. 224 с.

[10] Osborne D., ed. The coal handbook. Woodhead Publ., 2013. 786 p.

[11] Целиков A.И., Полухин П.И., Гребеник В.М. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. Т. 1. Москва, Металлургия. 1987. 440 с.

[12] Степаненко А.И., Мальков С.М. Дробилки шнекозубчатые. Новосибирск, Сибпринт. 2020. 52 с.

[13] Бакай В.Д., Готовцев А.А., Осьмага Б.И. и др. Четырехвалковая дробилка. Патент РФ 391851. Заявл. 13.09.1971, опубл. 27.07.1973.

[14] Мележик Р.С., Власенко Д.А. Исследование динамики валковой дробилки в процессе дробления материала. Сборник научных трудов ДонГТИ, 2020, № 21, с. 94–100.

[15] Пожидаев Ю.А., Потапов В.В. Исследование процессов колебательных систем горного оборудования. Горный информационно-аналитический бюллетень, 2017, № 4, с. 48–52.

[16] Пожидаев Ю.А. Повышение эффективности эксплуатации валковых дробилок. Дисс. … канд. техн. наук. Екатеринбург, УГГУ. 2017. 180 с.

[17] Бойко П.Ф. Технологические методы повышения эффективности ремонта и работы дробильно-измельчительного оборудования. Старый Оскол, СТИ НИТУ МИСиС. 2017. 354 с.

[18] Мележик Р.С., Власенко Д.А. Анализ эксплуатационных параметров компенсирующих муфт и перспективы их использования в условиях динамических нагрузок в валковых дробилках. Инновационные перспективы Донбасса. Мат. 6-й межд. науч.-практ. конф. Т. 3. Донецк, ДНТУ, 2020, с. 116–119.

[19] Мележик Р.С., Власенко Д.А., Жильцов А.П. и др. Муфта пальцевая с эластичным элементом дискового типа. Патент РФ 210721. Заявл. 17.05.2021, опубл. 28.04.2022.

[20] ГОСТ 20–85. Ленты конвейерные резинотканевые. Москва, Изд-во стандартов. 2004. 34 с.

[21] ГОСТ 26455–97. Муфты дисковые полужесткие. Параметры, конструкция и размеры. Москва, Изд-во стандартов. 2001. 15 с.

[22] Planchard D.C. Official certified SolidWorks professional (CSWP) certification guide with video instruction. SDC Publications. 2014. 193 p.

[23] Jankowski G., Doyle R. SolidWorks for dummies. Wiley. 2011. 384 p.

[24] Глудкин О.П., ред. Современный эксперимент. Москва, Радио и связь. 1997. 232 с.

[25] Власенко Д.А. Уточненная методика определения энергосиловых параметров процесса измельчения в валковых дробилках. Вестник ДонНТУ, 2020, № 3, с. 3–9.

[26] Мележик Р.С., Власенко Д.А. Моделирование нагрузки и обоснование конструктивных параметров упругой пальцевой муфты с эластичным элементом дискового типа. Горные науки и технологии, 2021, т. 6, № 2, с. 128–135, doi: https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-2-128-135

[27] ГОСТ 26455–97. Муфты зубчатые. Технические условия. Москва, Изд-во стандартов. 1997. 19 с.

[28] Мележик Р.С., Власенко Д.А. Исследование жесткости компенсирующих муфт. Сб. мат. науч.-техн. конф. Донбасс будущего глазами молодых ученых. Донецк, ДонНТУ, 2021, с. 39–43.

[29] ГОСТ ИСО 10816-1–97. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 1. Общие требования. Москва, Изд-во стандартов. 1998. 16 с.

[30] ТУ 4277-076-54981193–15. Прибор виброизмерительный «Кварц 2». Серийный выпуск. Москва, Диамех. 2016. 136 с.

[31] ГОСТ 24347–80. Вибрация. Обозначения и единицы величин. Москва, Изд-во стандартов. 1986. 7 с.