Исследование напряженно-деформированного состояния пластинок катодосдирочной машины
Определение количества часов простоев катодосдирочной машины, дефекты и условия ее работы. Цепи разгрузочного конвейера катодосдирочной машины являются деформации и разрывы проушины цепи. Основные мероприятия по повышению прочности пластины звена цепи.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.12.2024 |
| Размер файла | 7,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Исследование напряженно-деформированного состояния пластинок катодосдирочной машины
Толганай Ж.
Аннотация: в данной статье приведено назначение производства ТОО «KAZMinerals Aktogay». Описано устройство катодосдирочной машины. В результате наблюдения определены количество часов простоев катодосдирочной машины. Благодаря проведенному анализу определены дефекты и условия работы машины. Самыми распространенными дефектами цепи разгрузочного конвейера катодосдирочной машины являются деформации и разрывы проушины цепи. В статье предложен ряд мероприятий по повышению прочности пластины звена цепи. Проведен машинный эксперимент для подтверждения выбора указанных вариант улучшения в программе SolidWorks. Установлены распределения напряжений, перемещения и деформации для пластины цепи разгрузочного конвейера. Результатами исследований установлено, что внедрение предлагаемых мероприятий увеличит прочность звена в 1,5 раза, сократит время простоев и увеличит производительность катодосдирочной машины в 2 раза. пластинка катодосдирочная машина деформация
Ключевые слова: пластинка, катодосдирочная машина, деформация, напряжения, перемещения.
Tolganai Zh.
INVESTIGATION OF STRESS-STRAIN STATE OF THE PLATES OF CATHOD-GRINDING MACHINE
Abstract: this article describes the purpose of the production of KazMinerals Aktogay LLP. The device of the cathod-grinding machine is described. As a result of the observation, the number of hours of downtime of the cathode-cleaning machine was determined. Thanks to the analysis carried out, defects and operating conditions of the machine were determined. The most common defects of the chain of the unloading conveyor of the cathod-grinding machine are deformations and breaks of the eyelet of the chain. The article proposes a number of measures to increase the strength of the chain link plate. A machine experiment was conducted to confirm the choice of the specified improvement options in the SolidWorks program. Stress distributions, displacements and deformations for the unloading conveyor chain plate are established. The results of the research have established that the implementation of the proposed measures will increase the strength of the link by 1.5 times, reduce downtime and increase the productivity of the cathode-stripping machine by 2 times.
Keywords: plate, cathode-grinding machine, deformation, stresses, displacements.
Важным элементом КСМ является разгрузочный конвейер, который предназначен получить ободранные катоды от станции обдирки и передать их на мостовой кран [2]. По результатам наблюдения установлено, что благодаря поломкам разгрузочного конвейера, КСМ имеет значительные простои в работе. На рисунке 2 приведена статистика простоев КСМ за март 2019.
Рисунок 2 - Диаграмма простоя
Используя диаграмму установлено, что в среднем в месяц КСМ простаивает 28 часов.
Для определения причин простоя КСМ был проведен анализ дефектов и условий работы машины. В результате анализа было выявлено, что цепь разгрузочный конвейер (рисунок 2) является самой проблемной частью КСМ.
Рисунок 2 - Цепь разгрузочного конвейера КСМ
Самыми распространенными дефектами цепи разгрузочного конвейера КСМ являются деформации и разрывы проушины цепи [3] (рисунок 3).
Рисунок 3 - Деформация и излом проушины цепи
Как показывают исследования [4, 5, 6], в условиях эксплуатации, одни из самых распространенных нагрузок, которые вызывают деформации и разрывы проушины цепи, это растягивающая нагрузка и продольное сжимающее нагружение. В тех случаях, когда ожидаемые нагрузки на пластину являются значительными, обеспечение деформации сжатия становится главной заботой конструктора. Некоторые из основных параметров, которые обычно учитываются при проектировании, нагруженных в осевом направлении металлических пластин включают свойства материала, геометрические свойства (соотношение ширины и толщины) конструкции.
Для того чтобы устранить деформацию и разрывы проушины цепи КСМ можно предложить ряд мероприятий по повышению прочности пластины звена цепи:
- замена материала звена цепи Ст50 на Сталь 40Х;
- утолщение стенки звена цепи с 5 до 7 мм;
- смещение центров отверстий звена цепи с каждой стороны к центру на 5 мм.
Ввиду затруднительности и объемности проведения натурного эксперимента проверка с целью проверка этих гипотез была осуществлена с помощью компьютерного моделирования в программе SolidWorks [7, 8].
Благодаря компьютерному моделированию можно определить напряженно-деформированное состояния пластины цепи для разработки мероприятий по повышению прочности и долговечности.
Состояние, при котором внутренние изменения в металле приводят к его разрушению, называется предельным напряженным состоянием [9]. Вывод о надежности конструкции следует делать на основании сопоставления максимальных напряжений, которые могут возникнуть в наиболее опасной точке, с предельно допустимыми значениями для данного материала [10]. Предельное напряженное состояние конструкции является той границей, за которой недопустима её эксплуатация [11].
Моделирование осуществлялось при следующих параметрах, указанных в таблице 1.
Таблица 1 - Параметры моделирования в Solidworks
|
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
|
Модуль упругости |
2.1e+011 Н/мЛ2 |
|
|
Коэффициент Пуассона |
0.28 |
|
|
Модуль сдвига |
7.9e+010 Н/мЛ2 |
|
|
Массовая плотность |
7800 кг/мЛ3 |
|
|
Предел прочности при растяжении |
399826000 Н/мЛ2 |
|
|
Предел прочности при сжатии |
345631000 Н/мЛ2 |
|
|
Предел текучести |
220594000 Н/мЛ2 |
|
|
Коэффициент теплового расширения |
1.3e-005/K |
|
|
Теплопроводность |
43 W/См-К) |
|
|
Удельная теплоемкость |
440 1/(кг-К) |
Распределение напряжений, перемещения и деформации для пластинки цепи показаны на рисунках 3 и 4.
Моделирование смещения центров отверстий звена цепи с каждой стороны к центру на 5 мм представлены на рисунках 5 и 6.
Моделирование пластины звена цепи с увеличением толщины стенки до 7 мм показано на рисунках 8 и 9.
Из рисунка 3 видно, что вокруг проушины напряжения (2,18е + 003 МПа) превышают предел текучести ст50 (2,206е + 002 МПа), что и вызывает вследствии многократных растягивающих нагрузок деформацию и разрыв [12, 13, 14, 15].
Однако выбор оптимального решения для увеличения прочности звеньев, катодо - сдирочной машины, принимая во внимание вышеперечисленные варианты, требует дополнительных исследований.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Кайтуков Г.Ф. Исследование прочности и металлоемкости элементов катодосдирочной машины в САПР APM WIN MACHINE //САПР И ГРАФИКА, 2010. - 3 (161). - P. 81- 83
2. Dusan Ilic, Craig A. Wheeler Transverse bulk solid behavior during discharge from troughed belt conveyors // Advanced Powder Technology. - 2017. -Volume 28, Issue 9. - P. 2410 - 2430
3. Жаркевич О.М., Нуржанова О.А., Жунуспеков Д.С. Разработка конструкции усиленного звена цепи конвейера для транспортирования горячекатанных рулонов // Вестник КазНИТУ, 2018. - №2. - С.406 - 413
4. Onyekachi Ndubuaku , Xiaoben Liu, Michael Martens , J.J. Roger Cheng , Samer Adee The effect of material stress-strain characteristics on the ultimate stress and critical buckling strain of flat plates subjected to uniform axial compression // Construction and Building Materials. - 2018. - 182. - P. 346 - 359
5. Брызгалин Г.И., Волчок В.М., Горденко А.Е., Познышев С.Д.,Табарин Ю.Г. Многоцелевая оптимизация проушин в шарнирных узлах //Ученые записки ЦАГИ. - 1988. - №6. - С. 74 - 81
6. Егоров Д.С. Анализ прочности стальных проушин //Сборник докладов XXIII Московской международной межвузовской научно-технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. - Москва, 2019. - C. 210 - 213
7. Gomez-Lopeza L.M., Miguela V., Martinez A., Coelloa J., Calatayu A. Simulation and Modeling of Single Point Incremental Forming Processes within a Solidworks Environment //The Manufacturing Engineering Society International Conference, MESIC 2013, 63. - P. 632 - 641
8. Iveta Glodovaa, Tomas Liptak, Jozef Bocko Usage of finite element method for motion and thermal analysis of a specific object in SolidWorks environment //Modelling of Mechanical and Mechatronic Systems MMaMS. - 2014. - 96. - P. 131 - 135
9. Тарасенко А.А., Чепур П.В., Кузовников Е.В., Тарасенко Д.А. Расчет напряженно-деформированного состояния приемо-раздаточного патрубка с дефектом с целью обоснования возможности его дальнейшей эксплуатации //Фундаментальные исследования. - 2014. - № 9, (часть 7). - С. 1471 - 1476
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Рассмотрение конструктивных параметров узла машины. Расчет размерной цепи. Выбор шлицевого соединения, параметров зубчатых венцов, подшипников, втулки, упорных колец, крышек подшипника, звездочки и параметров шпоночного соединения, крепежных элементов.
контрольная работа [39,3 K], добавлен 26.09.2014Расчет рабочих характеристик машины в двигательном и генераторном режимах работы. Снятие механических характеристик при различных напряжениях питания в цепи якоря и при различных возбуждениях. Регулировочные характеристики при изменении напряжения якоря.
лабораторная работа [2,1 M], добавлен 12.01.2023Годовая производительность, временной ресурс машины. Определение мощности привода и тягового усилия, выбор цепи. Вращающие моменты на входе и выходе редуктора. Подбор подшипников для приводного вала. Компоновка привода конвейера. Выбор и расчет муфт.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 20.09.2012Назначение и область применения пакетирующей машины, ее техническая характеристика, конструкция. Характер износа наиболее ответственных деталей проектируемой машины в процессе эксплуатации. Выбор метода проведения ремонтов шагового цепного конвейера.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 11.08.2011История появления стиральной машины. Активаторные стиральные машины: особенности, конструкция, достоинства. Устройство автоматической стиральной машины. Классы стирки, отжима и энергопотребления стиральной машины. Основные операции, выполняемые СМА.
презентация [1,3 M], добавлен 16.03.2012Машины однократного и многократного волочения. Принцип работы однократной волочильной машины. Машины многократного волочения без скольжения. Схемы многократных волочильных машин магазинного типа. Цепные волочильные станы, описание схем их работы.
реферат [671,8 K], добавлен 23.12.2008Основные характеристики и назначение двухигольной швейной машины 237 класса производства ЗАО "Завод "Промшвеймаш". Механизм петлителей и принцип действия машины. Описание и предназначение вышивальной машины ВМ -50, виды строчек на разных видах ткани.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 13.01.2012Изучение основ процесса мойки бутылок, устройства и принципа действия бутылкомоечных машин. Определение количества бутылконосителей и длины конвейера машины. Расчет режима гидродинамической обработки бутылок, трубчатого подогревателя раствора в ванне.
практическая работа [480,2 K], добавлен 31.03.2012Техническая характеристика, описание работы и правила эксплуатации установки для охлаждения песка. Расчет элементов, узлов и агрегатов машины. Мероприятия по повышению эффективности работы машины, обеспечению безопасности работы и охране труда.
курсовая работа [839,9 K], добавлен 29.11.2013Предварительный выбор тягового органа (ленты) Подъемно-транспортной машины. Расчет поддерживающих и направляющих элементов конвейера. Рассмотрение механизма передвижения грузовой тележки. Выполнение расчета натяжного устройства транспортной машины.
курсовая работа [585,7 K], добавлен 13.10.2017Кинематическое и динамическое исследование машины в стационарном режиме. Построение схемы редуктора, определение передаточного отношения, подбор зубьев. Расчет планетарной системы. Уравнение движения звена приведения кривошипа. Место установки маховика.
курсовая работа [679,2 K], добавлен 17.05.2014Система уравнений цепи по законам Кирхгофа в символьном виде. Определение токов в ветвях цепи методами контурных токов и узловых напряжений. Схема цепи с указанием независимых узлов, расчет тока в выбранной ветви методом эквивалентного генератора.
практическая работа [2,4 M], добавлен 28.01.2014Понятие и классификация погрузочных машин, их разновидности и выполняемые функции, особенности и условия практического применения. Буропогрузочные машины: типы и внутреннее устройство, сферы использования на сегодня. Погрузочно-транспортные машины.
реферат [880,6 K], добавлен 25.08.2013Изучение конструкции, определение назначение и описание принципа действия картонирующей машины. Определение перечня работ текущего и капитального ремонта узлов машины. Контрольно-регулировочные работы и разработка графика смазки узлов и механизмов.
курсовая работа [761,8 K], добавлен 30.12.2014История развития швейной машины, надежность машин производства компании "Зингер". Общие сведения о механизмах швейной машины. Типы челночного устройства. Устройство швейной машины и принципы ее работы. Разновидности швейных машин и их предназначение.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 10.11.2010Построение технологического процесса изготовления вала на основе размерного анализа. Расчет диаметральной конструкторской сборочной цепи. Определение номинального и максимального значения звена, минимальных припусков на обработку для размерной цепи.
курсовая работа [629,2 K], добавлен 26.05.2012Классификация, виды и устройство ручных машин. Сверлильные и шлифовальные машины. Технологические машины со встроенными двигателями. Угловые шлифовальные машины. Электрические цепные пилы. Машины для резки металла и дерева, сборки резьбовых соединений.
реферат [2,6 M], добавлен 05.06.2011Определение силы тяги базовой машины. Выбор основных параметров отвала. Тяговый расчет машины при работе с отвалом и ее производительность. Мощность необходимая для работы плужного снегоочистителя. Производительность и мощность цилиндрической щетки.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.04.2012Методика расчета магнитной цепи синхронного генератора, выбор его размеров и конфигурации, построение характеристики намагничивания машины. Определение параметров обмотки, выполнение теплового и вентиляционного расчетов, сборного чертежа генератора.
курсовая работа [541,5 K], добавлен 20.12.2009Кинематическое и кинетостатическое исследование механизма рабочей машины. Расчет скоростей методом планов. Силовой расчет структурной группы и ведущего звена методом планов. Определение уравновешивающей силы методом "жесткого рычага" Н.Е. Жуковского.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 04.05.2016
