Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
КУТЕЙКИН Вадим Иванович
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДВУХСЕКЦИОННОГО ИНЕРЦИОННОГО РОЛИКОВОГО КОНВЕЙЕРА
05.05.04 - Дорожные, строительные и подъёмно-транспортные машины
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата
технических наук
Орёл-2012
Работа выполнена в Балаковском институте техники, технологии и управления (филиал) ФГБОУ ВПО Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. на кафедре Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины
Научный руководитель: кандидат технических наук
ускань Олег Александрович
Официальные оппоненты: Хальфин Марат Нурмухамедович доктор технических наук, профессор, Южно-Российский государственный технический университет, зав. кафедрой Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины
Катрюк Игорь Сергеевич кандидат технических наук, профессор, Новороссийский морской университет, зав. кафедрой Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины
Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Самарский государственный университет путей сообщения
Защита диссертации состоится л23 мая 2012 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212. 182. 07 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс по адресу: 302030, г. Орел, ул. Московская, д. 77, ауд. 426.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс.
Отзывы на автореферат просим направлять в диссертационный совет по адресу: 302020, г. Орёл, ул. Наугорское шоссе д. 29.
Автореферат разослан 20 мая 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Севостьянов А.Л
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. На современном этапе развития промышленности Российской Федерации, предприятия различных отраслей сталкиваются с необходимостью технологического перевооружения, реконструкции и радикального переоснащения производства, так как устаревшие существующие технологии и оборудование не соответствуют темпам выпуска продукции. Многие промышленно-развитые страны убедились в эффективности применения гибких производственных систем (ГПС), являющиеся передовым современным путём для достижения эффективного производства продукции. Это даёт возможность повысить конкурентоспособность предприятия и получить максимальную прибыль. Неотъемлемой частью ГПС, обслуживающей грузовые потоки, является заводской транспорт, в парк которого входят машины периодического и непрерывного действия.Недостатками применения машин периодического действия являются длительное время рабочего цикла, связанное со строповкой, расстроповкой и подачей грузов на технологическое оборудование, что снижает производительность, и значительные энергозатраты, особенно если их использовать при перемещении штучных грузов малых и средних масс, поэтому для обслуживания ГПС целесообразно применять конвейеры различных типов, обеспечивающие тесную взаимосвязь с технологическим оборудованием, образуя автоматическую транспортную систему.
Исследованиями и внедрением в производство конвейерных систем занимаются как отечественные предприятия: ООО Конмаш, ООО Деталь Конвейер, ООО "Металлпроектсервис", Картрэйд-НН, РосСтромИнжиниринг, так и зарубежные: ОАО Опытно-экспериментальный завод технологического оборудования, ООО НТП Славутич, ДП Руса, ООО Ви-Ва-ЛТД (Украина), МАТО, Flexlink, Kllfssverpckungsmаschinen (Германия), KSC, NASA (США),лMinsroy-Melik-Mer, Tehkomаshinosroyene (Болгария), ОАО Намангансельмаш, ОАО Пахтамаш, ОАО Подъемник (Узбекистан), SBM,лZenih, HennHongjiMiningMаchineryCoL, ShanghaiLeiYueMachineryCoLtd (Китай), Perry of Okley L (Великобритания) и др.
На кафедре Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины ГОУ ВПО СГТУ разработаны и запатентованы новые конструкции инерционных конвейеров с различными типами грузонесущих элементов, которые применяются на ОАО Тяжмаш (г. Сызрань) и ОАО ВДМ (г. Балаково) в качестве транспортно-технологических средств в ГПС. Данные конвейеры характеризуются малыми энергоемкостью транспортно-технологических процессов и металлоемкостью конструкций за счет отсутствия индивидуального привода грузонесущих элементов. Однако абсолютная скорость движения груза на новых типах инерционных конвейеров неравномерна и при больших амплитудах колебания рамы груз перемещается в сторону, обратную транспортированию, что затрудняет его позиционирование относительно технологического оборудования без использования ловителей груза, влекущие дополнительные затраты. Поэтому задача по совершенствованию транспортно-технологических процессов, обслуживаемых новыми видами конвейеров, является весьма актуальной.
Диссертационная работа соответствует научному направлению кафедры Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины БИТТУ (филиал) ФГОУ ВПО СГТУ - 13.В.02 Разработка научных основ оптимального проектирования подъёмно-транспортных, строительных, дорожных и коммунальных машин (рег. №01201001326, ФГНУ ЦИТиСОИВ). Отдельные разделы диссертационного исследования выполнялись в рамках г/б НИР по аналитической ведомственной целевой программе Развитие потенциала высшей школы (мероприятие 2: Проведение фундаментальных исследований в области естественных, технических и гуманитарных наук. Научно-методическое обеспечение развития инфраструктуры вузовской науки (приказ СГТУ №88-П от 28.01.2009 г.) по теме Развитие теории оптимального проектирования подъёмно-транспортных, строительных и дорожных машин.
Цель работы Цповышение эффективности процесса транспортирования штучных грузов на основе применения двухсекционного инерционного роликового конвейера с обоснованием выбора конструктивных и режимных параметров, способствующих снижению капитальных и эксплуатационных затрат.
Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи:
1. На основе анализа транспортно-технологических процессов, обслуживаемых различными конвейерами, обосновать предпосылки создания двухсекционного инерционного роликового конвейера, конструктивные особенности и режимные параметры работы которого способствуют повышению эффективности процесса транспортирования штучных грузов.
2. Разработать математическую модель процесса транспортирования штучных грузов, с определением рациональных параметров движения секций конвейера, оказывающих влияние на скорость и энергоемкость процесса.
3. Провести экспериментальные исследования параметров двухсекционного инерционного роликового конвейера для установления функциональной работоспособности и подтверждения адекватности полученных теоретических зависимостей.
4. Разработать методику инженерного расчета двухсекционного инерционного роликового конвейера.
Объект исследования Ц двухсекционный инерционный роликовый конвейер для транспортирования штучных грузов с плоской опорной поверхностью.
Предмет исследования - влияние амплитуды, частоты колебания секций и конструктивных параметров роликов на скорость и энергоемкость транспортных процессов.
Методы исследования. Задачи диссертационного исследования решены на основе методов математического моделирования процесса транспортирования штучных грузов на конвейере, численного анализа параметров движения секций конвейера, планирования многофакторного эксперимента при поиске рациональных условий транспортирования, математической статистики при обработке экспериментальных данных.
Обоснованность и достоверность полученных результатов подтверждается применением современных апробированных информационных и теоретических методов исследования, с применением дифференциального и интегрального исчисления, математической статистики, многофакторного эксперимента, численного анализа полученных результатов с использованием ЭВМ и программных продуктов для выполнения расчетов и обработки результатов экспериментальных данных; хорошей сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.
На защиту выносятся следующие основные научные положения:
1. Математическая модель процесса транспортирования груза, определяющая рациональные параметры движения секций конвейера, устанавливающие их влияние на скорость, и энергоемкость процесса.
2. Экспериментальная оценка влияния амплитуды и частоты колебания секций двухсекционного инерционного роликового конвейера на кинематику движения груза и энергоемкость транспортно-технологических процессов.
3. Рекомендации по выбору рациональных конструктивных особенностей и режимных параметров привода двухсекционного инерционного роликового конвейера.
Научная новизна положений, выносимых на защиту.
1. Получены теоретические зависимости, определяющие характер движения штучных грузов на двухсекционном инерционном роликовом конвейере, отличающиеся от известных учетом влияния параметров привода, амплитуды и частоты колебания секций конвейера.
2. Впервые определены количественные характеристики параметров движения штучных грузов на двухсекционном инерционном роликовом конвейере, в частности производительности и энергоемкости транспортных процессов.
3. Научно обоснована методика инженерного расчета двухсекционного инерционного роликового конвейера, отличающаяся от известных учетом конструктивных особенностей и режимными параметрами работы конвейера при транспортировании и позиционировании штучных грузов.
Практическая значимость работы заключается во внедрении методики инженерного расчета двухсекционного инерционного роликового конвейера в производство, используемого для повышения эффективности процесса транспортирования и позиционирования штучных грузов в ГПС с возможностью регулирования скорости и равномерности подачи груза при малой энергоемкости.
Реализация результатов работы. Экспериментальные исследования и методика инженерного расчета двухсекционного инерционного роликового конвейера апробированы и внедрены в филиале ОАО Атомэнергоремонт - Балаковоатомэнергоремонт, ЗАО Балаковорезинотехника г. Балаково и в учебном процессе при подготовке специалистов по направлениям: наземные транспортно-технологические средства, конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств, технологические машины и оборудование.
Апробация работы. Диссертационная работа заслушивалась на заседании кафедры Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины Балаковского института техники, технологии и управления СГТУ в 2009-2012 г. Основные результаты исследований докладывались на: I региональная научно-техническая конференция Системы автоматического проектирования и автоматизации производства (Саратов, СГТУ, 2009); Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа (Ульяновск, УГТУ, 2009); III всероссийской региональной конференции Достижения молодых ученых Брянской области (Брянск, БГТУ, 2010); II международная научно-практическая конференция Прогрессивные технологии и перспективы развития (Тамбов, ТГТУ Инноватика, 2010); III всероссийской научно-техническая конференция Инновационные технологии, автоматизация, системы автоматического проектирования промышленных систем и строительных объектов (Саратов, СГТУ, 2011); XXIVмеждународная научная конференция Математические методы в технике и технологиях (Саратов, СГТУ, 2011); II всероссийской научно-практическая конференция Современная российская наука глазами молодых исследователей (Красноярск, 2012); Международная научно-практическая интернет-конференция Современные направления теоретических и прикладных исследований (Днепропетровск, 2012).
Разработка Двухсекционный инерционный роликовый конвейер была отмечена дипломом I степени и Золотой медалью VI Саратовского Салона изобретений, инноваций и инвестиций (апрель, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них 1 работа опубликована в издании, рекомендованном ВАК РФ и получено2 патента РФ на изобретение № 2406674 и № 2410314.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы из 107 наименований, приложения. Общий объём диссертации составляет 148 страниц, в том числе 58 рисунков и 14 таблиц.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введенииобоснована актуальность работы, подтверждающая целесообразность разработки и внедрения новых конструкций машин непрерывного транспорта, отличающихся от известных типов конвейеров возможностью выполнения транспортно-технологических операций при движении штучных грузов в условиях ГПС, отвечающих малой энергоемкости, металлоемкости конструкции и возможностью точного позиционирования перемещаемого груза. Сформулирована цель работы, приведена общая характеристика работы с определением ее практической ценности и научной новизны.
В первой главе проведен анализ известных способов перемещения штучных грузов на различных типах конвейеров, их конструктивные особенности, а также проанализированы теоретические и экспериментальные исследования движения грузов в условиях ГПС машиностроительных производств.
Вопросам исследований процесса перемещения штучных грузов посвящены работыВ.Н. Белякова, И.И. Тесленко, О.В. Щегорец, В.Л. Мурзинова, М.М. Салманова, М.Г. Кристаль, И.В. Антонец, А.А. Пашина, М.Н. Хальфина, С.П. Агеева, А.Н.Кшникаткина, В.А. Гущина, В.В.Мачнева, В.А. Варламова, А.М. Фомина, А. Я. Грудачева, И.С. Катрюка, С. Л. Назаревича, Генри Форда, С.А. Джиенкулова, А.И. Фукина, Б.П. Додонова, Р.А. Волкова, А.Н. Гнутова, В.К. Дьячкова, О.А. Лускань, Н.Е. Ромакина.
На промышленных складах и предприятиях используются сложные транспортно-технологические операции, в которых основными средствами механизации являются конвейеры различных типов.
Для перемещения штучных грузов широко применяются пластинчатые, грузоведущие, ленточные, тележечные, роликовые, шагающие конвейеры, в связи с тем, что они обеспечивают изменение скорости транспортирования, непрерывность подачи и накопление грузов, а также выполнение на них различных технологических операций.
Штучные грузы возможно транспортировать и инерционными конвейерами, на которых груз перемещается за счет бигармонического характера колебания желоба, но они не получили широкого распространения, из-за постоянного трения груза о желоб, вызывая значительные сопротивления транспортированию, нагрузки на привод, изнашивая желоб. Исследованиям инерционных конвейеров посвящены работы В.И. Степыгин, Н.Г. Копылова,Н.Е. Ромакина, О.А. Лускань,.
Предлагаемая конструкция двухсекционного инерционного роликового конвейера (рис.1) содержит раму, имеющую наружную секцию 1, внутреннюю секцию 2, с установленными на них, на неподвижных осях 3 и 4 роликами 5, оснащенных механизмми свободного хода 6. Секции рамы опираются на катки 7 и 8 и имеют двух кривошипный привод 9 возвратно-поступательного движения секций рамы в противофазе.
Рис.1 Принципиальная схема двухсекционного инерционного роликового конвейера
При прямом ходе наружной секции, т.е. когда она движется в сторону транспортирования, сила инерции стремится переместить груз 10 в противоположном направлении, но этому препятствуют механизмы свободного хода роликов наружной секции. Возникающая сила трения между обечайками роликов и грузом вовлекает последний в совместное движение в направлении транспортирования. В свою очередь, ролики внутренней секции, движущейся в обратном направлении, обкатываются по опорной поверхности груза, т.к. механизмы свободного хода не препятствуют вращению ролика.
При обратном ходе наружной секции её ролики обкатываются по опорной поверхности груза, т.к. механизмы свободного хода не препятствуют вращению ролики, а внутренняя секция движется в сторону транспортирования груза, и возникающая сила трения между обечайками ролика и грузом способствует дальнейшему транспортированию последнего.
Выполнение рамы в виде наружной и внутренней секции, движущихся в противофазе позволяет сообщать движущую силу транспортируемому грузу не периодически (только при прямом ходе), а непрерывно, что конечном счете, при прочих равных условиях, позволяет увеличить среднюю скорость транспортирования до максимальной скорости движения секций или близкой к ней, и снизить динамические нагрузки на привод.
Другими словами транспортирование груза происходит при разных сопротивлениях движения груза при прямом и обратном ходе секций, т.к. коэффициент трения на порядок выше приведенного коэффициента сопротивления движению груза.
На основе проведенного анализа состояния вопроса, а также разработанных новых конструкций машин непрерывного транспорта, требующих для их внедрение в реальное производство теоретических и экспериментальных исследований, сформулированы задачи диссертационного исследования, которые необходимо решить для достижения поставленной цели.
Во второй главепроведены теоретические исследования движения штучного груза на двухсекционном инерционном роликовом конвейере.
Исследования необходимо проводить на основе теории перемещения грузов на инерционных конвейерах с постоянным давлением груза на дно желоба и перемещения грузов на не приводных роликовых конвейерах, конструкции которых обуславливают ввод условий, при которых груз имеет возможность двигаться по инерционному роликовому конвейеру в сторону транспортирования.
Для накопления грузом кинетической энергии, с целью создания относительного движения груза в период хода секций в прямом и обратном направлении необходимо обеспечить совместное движение груза с одной из секций конвейера, исходя из условия:
Рис. 2 Схемы к определению условий транспортирования груза при прямом ходе наружной секции и обратном ходе внутренней секции
Рис. 3 Схема к определению условий движения груза при обратном ходе наружной секции и прямом ходе внутренней секции
Условием совместного движения груза с секцией рамы в направлении транспортирования:
(1)
где - сила инерции груза; - сила трения, возникающая между опорной поверхностью груза и роликами; сопротивление движению груза от секции.
Условие отсутствия скольжения груза относительно роликов:
(2)
Условие относительного движения груза с секцией рамы:
(3)
где - сила инерции груза; - общее сопротивление движению груза.
В общем виде получим условие совместного движения:
(4)
Объединив (2) и (4) получим:
(5)
Условие (5) позволяет сделать вывод о том, что чем меньше будут значения приведенного коэффициента сопротивления , тем больше расширятся границы варьирования скоростью груза на конвейере.
Используя теорию несвободной материальной системы составим схему для определения кинетических энергий системы (рис.4):
Рис.4 Схема кинетических энергий системы
Уравнение Лагранжа 2-ого рода для несвободной материальной системы примет вид:
(6)
гдеТ - кинетическая энергия системы; обобщенная координата соответственно наружной и внутренней секции; перемещение груза; обобщенные силы соответственно наружной, внутренней секции и груза.
, (7)
Суммарная кинетическая энергия системы состоит: Т1 - кинетическая энергия кривошипа 1; Т2 - кинетическая энергия кривошипа 2; Т3 - кинетическая энергия шатуна 1; Т4 - кинетическая энергия шатуна 2; Т5 - кинетическая энергия секции 1; Т6- кинетическая энергия секции 2; Т7 - кинетическая энергия роликов секции 1; Т8 - кинетическая энергия роликов секции 2; Т9 - кинетическая энергия опорных катков секции 1; Т10 - кинетическая энергия опорных катков секции 2; Т11 - кинетическая энергия груза.
Кинетическая энергия системы примет вид:
,(8)
где момент инерции привода; - масса роликоопор секции 1,2.
Обобщенная сила системы определяется:
, (9)
гдеQЦобобщенная сила; Wp секц1,2 - сила сопротивления от движения по роликам секции 1,2; Wсекц1,2 - сила сопротивления от перемещения секции 1,2.
Подставив в виде:
,,,
, .
После упрощения получим:
гр, (10)
Учитывая, что секции конвейера совершают колебательное движение в противофазе по следующим гармоническим законам:
, (11)
, (12)
Подставим, преобразуем и получим абсолютное ускорение груза:
, (13)
Интегрируя уравнение с подстановкойначальных условий (, )определим абсолютную скорость груза:
, (14)
Интегрируя уравнение с подстановкой начальных условий () определим абсолютное перемещение груза:
, (15)
Для определения времени t1 необходимо, чтобы и, разложив cos(t1)в ряд и решив относительно t1 , получим:
, (16)
Для определения времени t3 необходимо, чтобы и, разложив cos(t3)в ряд и решив относительно t3, получим:
, (17)
Для определения закономерности изменения абсолютной скорости груза построим диаграмму изменения абсолютной скорости грузаза цикл:
Рис. 5 Диаграмма изменения абсолютной скорости груза при А=50мм, =70,wгр=0,02
где t1 - время совместного движения груза и секции 1 конвейера;t2Цвремя относительного движения груза по конвейеру;t3 - время совместного движения груза и секции 2 конвейера.
Определив значениявремени, выполним численный анализ кинематики движения груза на конвейере и построим диаграммы изменения перемещения и ускорения движения груза (рис.6, 7):
Рис.6 График изменения ускорения
движения груза за цикл Рис.7График изменения перемещения
груза за цикл
Для определения времени t2 необходимо, чтобы выполнялось равенство , подставив значения, получим:
, (18)
Средняя скорость движения груза:
,(19)
Граничные параметры движения секций, при которых возможно движение груза без скольжения по роликам, были определены на основе выражения (2).
График изменения амплитуды и угловой скорости (рис.8) при фиксированных значениях массы груза, массы вращающихся частей роликов, приведенного коэффициента сопротивлению движения груза по роликам показывает максимально возможные значения параметров привода в зависимости от вида опорной поверхности груза.
Рис.8График взаимозависимости амплитуды от угловой скорости движения секций
Для обеспечения минимальной средней скоростидвижения груза при позиционировании груза:
(20)
Численный анализ показал, что приА=550мм, =515, гр=0.02, f=0.2 значение скорости лежит в пределах 0,030,51 м/с.
При определении мощности привода были составлены расчетные схемы отдельно для: участка времени совместного движенияt1, участка времени относительного движения груза на конвейере t2, и участка времени совместного движения t3:
(21)
где, согласно теории динамики несвободной материальной системы, определим:
(23)
(24)
(25)
(26)
(27)
Определим среднеквадратичную мощность, соответствующую средней мощности привода:
(28)
В третьей главе представлены методика и результаты экспериментальныхисследований процессов транспортирования штучных грузовс плоской опорной поверхностью на двухсекционном инерционном роликовом конвейере.
Перед проведением экспериментальных исследований было разработано: принципиальная схема экспериментального стенда, установлен вид, геометрические размеры и массы грузов, спроектирован и изготовлен экспериментальный двухсекционный инерционный роликовый конвейер (рис. 9).
Экспериментально были определены приведенные коэффициенты сопротивления движения груза в зависимости от вида егоопорной поверхности. К числу изменяемых параметров относились масса и вид опорной поверхности груза. К контролируемым параметрам был угол наклона секций конвейера, при котором начинается движение груза, тангенс которого равен значению приведенного коэффициента сопротивления движению груза.
Экспериментально оценивалось влияние изменяющихся режимных параметров движения секций конвейера на его функциональную работоспособность. Данный этап проводился на основе многофакторного центрального композиционного планирования. Изменяемыми параметрами являлисьвид опорной поверхности (стальная, деревянная, резиновая), амплитуда колебания секций конвейера и частота вращения привода. К числу контролируемых параметров относились средняя скорость транспортирования - , и мощность, расходуемая на привод конвейера - .
После проведения экспериментов была выполнена статистическая обработка результатов экспериментальных исследований. В результате были получены регрессионные зависимости средней скорости транспортирования и мощности привода.
Экспериментальные исследования подтвердили функциональную работоспособность двухсекционного инерционного роликового конвейера. Сравнение результатов численного анализа и экспериментальных исследований показало расхождение не более 68%.
Анализ результатов экспериментальных исследований и их сопоставление с теоретическими исследованиями позволили сформировать выводы и разработать рекомендации для инженерного расчета двухсекционного инерционного роликового конвейера.
Рис. 9 Экспериментальный двухсекционный инерционный роликовый конвейер
В четвертой главе предложена методика инженерного расчета двухсекционного инерционного роликового конвейера и разработан алгоритм расчетаконвейера.
В качестве исходных данных параметров проектируемого конвейеров необходимо задавать: массу транспортируемого груза, габариты груза,вид опорной поверхности, длину транспортирования и требуемую производительность конвейера или требуемую скорость груза согласнотехнологическим требованиям.
В ходе предлагаемой методики инженерного расчета, на основании полученных в диссертации результатов и справочных данных, известных из работдругих авторов последовательно задаются и определяются следующие параметры: средняя скорость транспортирования из условияотсутствия скольжения груза относительно роликов, шаг расстановки груза, конструктивные параметры роликового настила: ширинаконвейера, длина роликов, шаг расстановки наконвейере, зависящей от габаритов груза, диаметр роликов воспринимаемой имнагрузки, зависящей от соотношения ширины груза и длины роликов; параметры МСХ; режимные параметрыконвейера: амплитуда и угловая скорость привода, обеспечивающие преодоление возникающих сопротивлений при свободном движениигруза в сторону транспортирования, а также скорость перемещения; требуемаямощность привода.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Диссертационное исследование посвящено исследованию параметров двухсекционного инерционного роликового конвейера, применение которого обеспечивает точность позиционирования груза, снижение капитальных и эксплуатационных затрат транспортно-технологических процессов со штучными грузами с плоской опорной поверхностью, имеющих различные физико-механические свойства.
2. Анализ известных теоретических и экспериментальных исследований конвейеров различных типов позволил учесть наиболее значимые факторы, влияющие на эффективность процесса транспортирования, в частности, характер движения и привод грузонесущего элемента, вид и параметры штучных грузов, и способствующие снижению капитальных и эксплуатационных затрат.
3. На основе теоретических исследований процесса транспортирования штучных грузов с плоской опорной поверхностью двухсекционным инерционным роликовым конвейером определены закономерности абсолютного движения груза при его транспортировании и позиционировании, а также мощности привода конвейера с установлением закономерностей рациональных параметров колебания секций, гарантирующие перемещение груза конвейером. В ходе численного анализа теоретических моделей установлены рекомендуемые значения амплитуды колебания секций, лежащие в пределахА=5200 мм, угловой скорости привода =38, а значение средней скорости движения штучных грузов может изменяться 0,0251 м/с.
4. Экспериментально определены значения приведенного коэффициента движения груза, имеющего стальную, деревянную и резиновую опорную поверхность, по стальным роликам составляющие соответственно грст-ст=0,019; грст-дер=0,05; грст-рез=0,08. Экспериментально подтверждены рациональные значения параметров движения секций и установлена мощность привода конвейера. Энергоемкость транспортирования штучных грузов массой mгр=50 кг составляет 0,0140,042.
5. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана методика инженерного расчета двухсекционного инерционного роликового конвейера, внедренная на: Балаковоатомэнергоремонт - филиал ОАО Атомэнергоремонт, ЗАО Балаковорезинотехника г.Балаково и ООО Конвейер-Сервис г.Волгоград.
Капитальные затраты на изготовление двухсекционного инерционного роликового конвейера по сравнению с приводным роликовым конвейером снизились на 25%, а эксплуатационные затраты на 32%.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
Научные издания из перечня ВАК РФ
1. Кутейкин В.И. Анализ приводов инерционный роликовых конвейеров для транспортирования штучных грузов / О.А. Лускань, В.И. Кутейкин // Изв. ТуГУ. Подъемно-транспортные машины и оборудование. - Тула: ТуГУ, 2009. - Вып. 2, ч.1. - С.39-43.
Работы, опубликованныев международных сборниках
2. Кутейкин В.И. К вопросу о сниженииэнергозатрат на внутризаводской конвейерный транспорт / В.И. Кутейкин, Е.С. Гаврилова // Прогрессивные технологии и перспективы развития. Сб. матер. IIмеждународ. науч.-прак.конф. - Тамбов: ТГТУ Инноватика, 2010. С.99-100.
3. Кутейкин В.И. Определение мощности процесса транспортирования на двухсекционном инерционном роликовом конвейере / Кутейкин В.И. // Современные направления теоретических и прикладных исследований. Сб.международ. науч.-прак. интернет-конф. - Днепропетровск: Sworld, 2012. С.90-102.
4. Кутейкин В.И. Исследование процесса транспортирования груза на двухсекционном инерционном роликовом конвейере / В.И. Кутейкин // Математические методы в технике и технологиях. Сб. тр. XXIVмеждународ. науч. конф. - Саратов: СГТУ, 2011. С.170-173.
Работы, опубликованные в региональных сборниках
5. Кутейкин В.И. Приведенные коэффициенты сопротивления при перемещении груза и рамы двухсекционного инерционного роликового конвейера / В.И. Кутейкин // Достижения молодых ученых Брянской области. Сб. матер. III всероссийской регион.конф. - Брянск: БГТУ, 2010. С.38-40.
6. Кутейкин В.И. К вопросу рационального выбора параметров движения секций двухрамного инерционного роликового конвейера для транспортирования штучных грузов / О.А. Лускань, В.И. Кутейкин // Системы автоматического проектирования и автоматизации производства. Сб. науч. тр. по материалам I регион.науч.-техн. конф. - Саратов: СГТУ, 2009. С.156-159.
7. Кутейкин В.И. Исследование параметров инерционного роликового конвейера / О.А. Лускань, В.И. Кутейкин // Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа. Сб. аннот. проект. - Ульяновск: УГТУ, 2009. С.146-147.
8. Кутейкин В.И. Исследование процесса транспортирования груза на двухсекционном инерционном роликовом конвейеру / В.И. Кутейкин // Инновационные технологии, автоматизация, системы автоматического проектирования промышленных систем и строительных объектов. Сб. науч. тр. III всероссийской науч.-техн.конф. - Саратов: СГТУ, 2011. С.91-93.
9. Кутейкин В.И.Двухсекционный инерционный роликовый конвейер / В.И.Кутейкин, О.А. Лускань // Шестой Саратовский салон изобретений, инноваций и инвестиций: в 2 ч. - Саратов: Саратовский ГАУ, 2011. Ч.1. ЦС.153-154.
10. Кутейкин В.И. Экспериментальные исследования двухсекционного инерционного роликового конвейера / Кутейкин В.И. // Современнаяроссийская наука глазами молодых исследователей. Сб. тр. и матер.II всероссийской науч.-прак. конф. - Красноярск: Научно-инновационный центр, 2012. С.64-67.
Патенты
1. Патент №2406674RU, МПК B65G 25/04. Инерционный роликовый конвейер/ Н.Е. Ромакин, О.А. Лускань, В.И. Кутейкин.; заявл. 20.12.2010, Бюл.№35.
2. Патент № 2410314RU, МПК B65G 25/08, 15/02. Ленточный конвейер с инерционным приводом / Н.Е. Ромакин, О.А. Лускань, В.И. Кутейкин.; заявл. 23.03.2009; опубл. 27.01.2011, Бюл.№3.
КУТЕЙКИН Вадим Иванович
Обоснование параметров двухсекционного инерционного роликового конвейера
Автореферат
Подписано в печать 18.04.2012 г. | Формат 60х84 1/16 | |
Бум.тип. | Усл. печ. л. 1.0Уч. - изд. л. 1,0 | |
Тираж 120 экз. | Заказ 70 | |
Саратовский государственный технический университет
410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77
Отпечатано в Издательстве СГТУ, 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям