Influencing structural parameters of the rolling mills on the dynamic processes in the electromechanical
system of main electric drive is considered. Estimation of dynamic properties of the
electromechanical system of drive is executed by the root method in sense of fading a free
constituent of motion and limits of damping action of electric drive, proper to the strictly defined
values of coefficient of correlation of the inertia masses are set

Zadorozhnyaya, Inna

Задорожня, Інна Миколаївна

Задорожняя, Инна

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University

Міжнародна науково-технічна конференція «Проблеми сучасних технологій виготовлення та надійності передач з гнучким зв’язком», присвячена пам’яті та 70-й річниці з дня народження професора Дубиняка Степана Андрійовича 19-21 грудня 2011 р., м. Тернопіль, Україна   64 Література 1. Harrison A. Non-linear Belt Transient Analysis / A. Harrison // Bulk Solids Handling International Journal, 2008. – No. 3 pp. 1-7. 2. D. Beavers, D. Morrison. Non-Linear Model for Dynamic Analysis of Conveyors [Електронний ресурс] / D. Beavers, D. Morrison, D. Rea // Sinclair Knight Merz. – Режим доступу до статті: http://www.skmconsulting.com/Site-Documents/Technical-Papers/Non-Linear-Model-for-Dynamic-Analysis.pdf. 3. Кондрахин В.П. Математическая модель для исследования нагрузок в двухскоростном многодвигательном приводе и тяговом органе скребкового забойного конвейера // Кондрахин В.П., Борисенко В.Ф., Мельник А.А. и др. – Наукові праці Донецького національного технічного університету, вип. 16, Серія:  гірничо-електромеханічна. – Донецьк: ДонНТУ. – 2008. – С. 132-140. 4. Спиваковский А.О. Теория ленточных конвейеров / А.О. Спиваковский, В.Г. Дмитриев. – М., 1982. – 192 с. 5. Хорольський І.М. Динаміка ланцюгових систем і замкнутих контурів машин неперервного транспорту / Хорольський І.М. – Л.: Вид-во держ. ун-ту «Лвівська політехніка», 1999. – 194 с. 6. Чугреев Л.И. Динамика конвейеров с цепным тяговым органом / Чугреев Л.И. – М.: Недра, 1976.- 256 с. 7. Казиев В.М. Введение в математику и информатику: уч. пособие / В.М. Кіазиев – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 301 с. 8. Козлов В.В. Биллиарды. Генетическое введение в динамику систем с ударами / В.В. Козлов, Д.В. Трещев – М.: Изд-во МГУ, 1991. 168 с. 9. Ловейкін В.С. Теорія технічних систем: навч. посібник. / Ловейкін В.С., Назаренко І.І., Онищенко О.Г. – Київ-Полтава: ПДТУ, 1998. – 175 с. 10. Турчин В.С. Обоснование конструктивно-режимных параметров элеваторов ковшового типа для транспортировки сыпучих материалов: Дис. … канд. техн. наук: 05.20.01/ Турчин Вячеслав Семёнович. – Оренбург, 2005. – 187 с.   УДК 62-83-523:621.771.22  Инна Задорожняя Донбасская государственная машиностроительная академия  84313, г. Краматорск, ул. Шкадинова, д. 72  ОГРАНИЧЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК В ПРИВОДАХ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ  Inna Zadorozhnyaya  LIMITATION OF DYNAMIC LOADINGS IN DRIVES OF THE ROLLING MILLS WITH THE PURPOSE TO INCREASE OF SERVICE TERM OF MECHANICAL EQUIPMENT  Influencing structural parameters of the rolling mills on the dynamic processes in the electro-mechanical system of main electric drive is considered. Estimation of dynamic properties of the electromechanical system of drive is executed by the root method in sense of fading a free constituent of motion and limits of damping action of electric drive, proper to the strictly defined values of coefficient of correlation of the inertia masses are set.  В настоящее время основное количество стали, выплавляемое на отечественных металлургических заводах, проходит обработку на прокатных станах, в частности на станах горячей прокатки (СГП). Несмотря на ввод в действие мощных и высокопроизводительных станов остается актуальной задача повышения производительности существующих станов за счет модернизации оборудования и интенсификации процесса прокатки.  Міжнародна науково-технічна конференція «Проблеми сучасних технологій виготовлення та надійності передач з гнучким зв’язком», присвячена пам’яті та 70-й річниці з дня народження професора Дубиняка Степана Андрійовича 19-21 грудня 2011 р., м. Тернопіль, Україна   65 Значительное снижение производительности стана происходит вследствие бесполезного увеличения динамических нагрузок в передачах и рабочем оборудовании. Так, около 71 % разрушений деталей металлургических машин имеют усталостный характер и происходят в результате действия переменных динамических нагрузок. Ограничение динамичности металлургических машин является фундаментальной проблемой динамики и для обеспечения и повышения безотказности оборудования прокатного производства необходим поиск наиболее оптимальных способов гашения колебаний, обеспечивающих увеличение срока службы механического оборудования, повышение точности воспроизведения заданных законов движения рабочего механизма, способствующих повышению технико-экономических показателей металлургических машин. Поломки ведущих шестерен  привода  клети, муфт, пальцев, узлов главного редуктора вызваны перегрузками и усталостными разрушениями от периодического действия динамических нагрузок, в 2.5 – 3 раза  превышающих  технологические  нагрузки. Кроме того, динамические нагрузки опасны в основном тем, что моменты, проходя через нулевые значения, провоцируют размыкание зазоров приводной линии, большие удары и дополнительные нагрузки.  Наиболее опасным в условиях эксплуатации прокатного оборудования  является случай ударного приложения нагрузки, когда момент прокатки MП(t) = MП = const, а возникающие после предыдущего сброса нагрузки колебания происходят со сменой знака упругого момента [1]. Для реальных коэффициентов распределения инерционных масс привода валков γ = 1.1–1.3, когда момент инерции якоря прокатных двигателей многократно превышает приведенный момент инерции валков (J1 >> J2), коэффициент динамичности может достигать значений КД ≥ 3.0 даже при захвате металла без размыкания зазоров в передаче для крайне неблагоприятных начальных условий движущихся координат МП [2, 3].  Поскольку переходные процессы в приводе стана горячей прокатки вызывают знакопеременное изменение величины упругого момента, приводящее к выходу из строя базовых деталей, то, рассматривая уравнение кривой выносливости [4], можно определить прогнозируемые сроки службы деталей механической передачи для того или иного варианта реализации электромеханической системы (ЭМС). Переходные процессы в приводе СГП вызывают знакопеременное изменение величины упругого момента, приводящее к выходу из строя базовых деталей, и, рассматривая  уравнение кривой выносливости, можно определить прогнозируемые сроки службы деталей механической передачи для того или иного варианта реализации ЭМС. 1 012mmiNТσσ−=Ω,                      (1) где σ-1 – предел выносливости;  N0 – базовое число циклов нагружения;  σi – амплитуда (отклонение) колебаний упругого момента;  m – показатель кривой выносливости.   Из соотношения (1) следует вывод, что повысить срок службы элементов механической части можно как за счет снижения амплитуды динамической составляющей σi, достигаемого увеличением значений коэффициента демпфирования ξ, так и проектированием механических передач с пониженным значением частоты Ω12. В таблицах 1 и 2 приведены результаты расчета в относительных единицах для предполагаемых пределов изменения частоты (изменение жесткости компонентов механической передачи, моментов инерции) и амплитуды колебаний за счет электромеханического демпфирования для базового срока службы Т0.        Міжнародна науково-технічна конференція «Проблеми сучасних технологій виготовлення та надійності передач з гнучким зв’язком», присвячена пам’яті та 70-й річниці з дня народження професора Дубиняка Степана Андрійовича 19-21 грудня 2011 р., м. Тернопіль, Україна   66 Таблица 1. Результаты расчета срока службы деталей механических передач в относительных единицах для предполагаемых пределов изменения частоты колебаний № п/п Частота колебаний Ω12 Амплитуда колебаний Показатель m Срок службы 1 Ω Т0 2 0.75Ω 1.33Т0 3 0.7Ω  σi=const  3 1.43Т0 Таблица 2. Результаты расчета срока службы деталей механических передач в относительных единицах для предполагаемых пределов изменения амплитуды колебаний № п/п Частота колебаний Ω12 Амплитуда колебаний Показатель m Срок службы 1 σi 3 Т0 2 0.8σi 4 2.44Т0 3  Ω= const 0.8σi 5 3.05Т0  Так, даже незначительное снижение амплитуды момента в упругом звене на 20% при показателе кривой выносливости m = 3 дает увеличение срока службы в 1.95 раза (уже для  m = 4 срок службы механических элементов увеличивается в 2.44 раза, m = 5 – в 3 раза соответственно). Конструирование механической передачи с уменьшением частоты на 20 % дает увеличение срока службы лишь в 1.25 раза. При этом следует помнить о прочностных резервах механической передачи, т.к. снижение Ω достигается уменьшением жесткости.  Литература 1 Динамика крупных машин: под ред. В. И. Соколовского. – М.: Машиностроение, 1969. – 512 с.  2 Выдрин В. Н. Динамика прокатных станов / Выдрин В. Н. – Свердловск: Металлургиздат, 1960. – 255 с. 3 Дружинин Н. Н. Непрерывные станы, как объект автоматизации / Дружинин Н. Н. – М.: Металлургия, 1967. – 250 с. 4 Смирнов В. В. Механика приводов прокатных станов / В. В. Смирнов, Р. А. Яковлев. – М.: Металлургия, 1977. – 216 с.   УДК 621.787:620.178.162  Ігор Гурей, професор; Тетяна Гурей Національний університет «Львівська політехніка», 79013, м. Львів, вул. С Бандери, 12  ВПЛИВ ПОВЕРХНЕВОГО ЗМІЦНЕННЯ ПАЛЬЦІВ НА ДОВГОВІЧНІСТЬ ТЯГОВИХ ЛАНЦЮГІВ КОНВЕЙЄРІВ  Ihor Hurey; Tetyana Hurey  THE INFLUENCE OF SURFACE HARDNING OF PINS ON THE LONGEVITY OF HAULING CHAINS OF CONVEYORS  It is show that the friction strengthening essentially increases the conveyors chain durability. Thus, under friction without lubrication the wear-resistance of a pair of 40HN2MA and 40HN2MA steel increases more than in 8 times after friction strengthening as compare with non-strengthening one. Only one part of pair, more technological, was strengthened. Experimental industrial control showed that the strengthened axes wear-resistance was less in more than 4 times and that of plates more than 2 times as compared with parts of the industrial conveyors chain.   Довговічність ланцюгів конвеєрів має суттєве значення для машинобудування і лімітується в основному зносом деталей шарніру. Низька їх довговічність призводить до великих затрат на їх виготовлення і до простоїв конвеєрів, пов’язаних з їх ремонтом. Тому підвищення зносостійкості шарнірів є важливою і актуальною задачею. 

Limitation of dynamic loadings in drives of the rolling mills with the purpose to increase of service term of mechanical equipment

http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/123456789/12239/2/Conf_2011_Zadorozhnyaya_I-Limitation_of_dynamic_64-66.pdf

Limitation of dynamic loadings in drives of the rolling mills with the purpose to increase of service term of mechanical equipment

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Ternopil National Ivan Puluj Technical University