close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

- Вестник КазНТУ

код для вставкиСкачать
● Тех ник алы
ылымдар
ЛИТЕРАТУРА
1. Гуров А. Б., Михайлов Б. Б. (2008) Система зрения для прокладки траектории мобильного робота и
мониторинга рабочей зоны // Тр. 19-й Научно-техн. конф. «Экстремальная робототехника». СПб.: Изд-во НПО
специальных материалов, 2008. Т. 5. С. 394–398.
2. Шоланов К.С. Кибернетические машины: кН.1 – Монография. – Алматы, 2008. – 299с.
3. Форсайт Д., Понс Ж. Компътерное зрение . Современный подход .: Пер. с англ . – М.:
Издательский дом « Вильямс», 2004. – 928 с.
4. Методы компьютерной обработки изображений / Под. ред. В.А. Сойфера. – М.: Физматлит, 2003.
– 784 с.
5. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. – М.: Техносфера , 2005. – 1072
6. Хорн Б.К.П. Зрение роботов. / Пер. с англ. М., 1989.
REFERENCES
1.Gurov AB Mikhailov, BB (2008) system for installation of mobile robot trajectory and monitoring the work
area / / Proc. 19th Scientific -Technical. conf. " Extreme Robotics ". St. Petersburg . Univ NGO special materials, 2008.
T. 5 . Pp. 394-398 .
2 . Sholanov KS Cybernetic machines : Book 1 - Monograph. - Almaty, 2008 . - 299s .
3 . Forsyth , D., J. Pons Kompternoe vision. Modern approach . Russ. from English. - Moscow: Publishing
House "Williams ", 2004. - 928 p.
4 . Methods of computer image processing / Under . Ed. VA Soifer . - M.: Fizmatlit, 2003 . - 784 p.
5 . R. Gonzalez , R. Woods Digital Image Processing . - M.: Technosphere 2005 . – 1072
6. Horn B.K.P. Robot vision . / Per. from English. Moscow, 1989 .
Досымханов Ж.Қ.
Қадамдаушы роботтың техникалық көру жүйесі
Түйіндеме. Жұмыста жазылған техникалық көру жүйесі қазіргі заманауй роботтар мен
роботтытехникалық жүйелерге әмбебап түрде (бұрылу, иілу, алдын ала шешім шығару) мүмкіндік береді.
Бейнеақпараттарды нақты уақыт аралығында өңдеп, тиісті шешім шығаруға арналған жылдам әрекеті
аппаратты құрылғы есептеу нәтижесімен таңдалды. Жүйенің моделдік сұлбасы жасалды.
Түйін сөздері:қадамдаушы робот, техникалық көру жүйесі, бейнекамера, басқару жүйесі, шеңберлі
бақылау, сервожетек.
Досымханов Ж.К.
Система технического зрения двуногого шагающего робота
Резюме. Описанная в работе система технического зрения позволяет роботу или манипулятору
выполнять разновидные движение (поворот, наклон, приминять решение по результатом). Для обработки
видеоизображении в реальном масштабе времени, по результатом расчета выбран быстродействуйщии
вычислительный аппарат. Выполнена модельная схема системы.
Ключевые слова: шагающий робот, техническое зрение, системы управления, очувствление,
видеокамеры, круговое наблюдение, сервопривод.
Досымханов Ж.К.
Система технического зрение двуногого шагающего робота
Summary. Described in the vision system allows the robot or manipulator to perform a mode of motion (pan,
tilt, priminyat decision on the result). For image processing in real time on the result of the calculation is selected
bystrodeystvuyschii computational tool. Made a model diagram of the system.
Key words: walking robot, machine vision, control systems, SENSITIVE, camcorders, circular observation, the
servo.
УДК 621.926
З.А. Ибрагимова, В.В. Поветкин, Ж.К. Шуханова
(КазНТУ им. К.И.Сатпаева, Алматы, Республика Казахстан)
СИЛОВАЯ НАГРУЗКА ОТКРЫТЫХ ПЕРЕДАЧ ПРИВОДА ШАРОВЫХ МЕЛЬНИЦ
Аннотация: У шаровых мельниц с приводным зубчатым венцом на барабане наблюдается интенсивный
износ зубьев, что приводит к необходимости их частой замены и большим простоям. Проведенные
исследования показали, что существенным резервом повышения долговечности открытых зубчатых передач
мельниц является: повышение качества монтажа (использование пирометрических способа контроля
аз ТУ хабаршысы №4 2014
283
● Тех нич еск ие науки
прилегания зубьев), сокращение числа приработочных режимов для узлов (прежде всего исключение из
практики перестановок шестерен с одной мельницы на другую), поиск эффективных марок смазок и
уменьшение их вязкости, обеспечение работы зубьев обеими рабочими поверхностями.
Ключевые слова: шаровая мельница, зубчатая передача, износ, жесткость.
В настоящее время шаровые барабанные мельницы широко используются в горно-обогатительном
производстве, для измельчения полезных ископаемых, в производстве цемента, гипса и др.
Барабанные шаровые мельницы оборудованы открытыми зубчатыми передачами, диаметры
которых достигают 9 м, модули m зубьев до 28 мм. Подавляющее большинство мельниц имеют
косозубые передачи с углом наклона зубьев  = 5-7о.
Благодаря простоте конструкции, высокой надежности и возможности легко регулировать
степень измельчения, шаровые барабанные мельницы активно использовались сто лет назад в
производстве различных материалов. И хотя патенту на изобретение шаровой барабанной мельницы
классической конструкции уже более 180 лет, инженерно-технические решения, реализованные в
ней, остаются актуальными и в наше время.
Необходимо совершенствование конструкций шаровой барабанной мельницы для повышения
надежности и работоспособности. Эта задача может быть решена на основе исследования причин
износа наиболее нагруженных ее элементов, а именно ее привода. Для этого необходимо исследовать
особенности его работы в реальных условиях эксплуатации.
У шаровых мельниц с приводным зубчатым венцом на барабане наблюдается интенсивный
износ зубьев, что приводит к необходимости их частой замены и большим простоям. Следовательно,
исследование характера нагружения открытых зубчатых передач шаровых мельниц, повышение
ресурса работы привода и, тем самым, самих шаровых мельниц, является актуальной задачей.
Опыт эксплуатации и расчеты показываю, что увеличение твердости рабочих поверхностей
зубьев до НВ=550-600 позволяет снизить скорость изнашивания и величину пластических
деформаций, в следовательно, приведет к снижению динамических нагрузок.
Следовательно, повышение твердости рабочих поверхностей зубьев, с одной стороны, приведет к
некоторому повышению напряжений за счет снижения скорости приработки, а с другой стороны
приведет к снижению скорости изнашивания и величины пластических деформаций, и, следовательно, к
существенному уменьшению напряжений за счет снижения динамических нагрузок [1].
Практика эксплуатации барабанных мельниц показала, что срок службы открытых зубчатых
передач, как правило ниже нормативного. При этом из-за ускоренного износа зубьев или их поломок
шестерни выходят из строя.
Приведенные исследования по определению основных факторов, снижающих долговечность
открытых зубчатых. На одном из этапов экспериментальным путем определяли напряжения изгиба
зубьев шестерни мельницы МРГ-5500х7500А. Испытанию подвергали открытую зубчатую передачу,
прошедшую приработочный режим. С этой целью по длине зуба шестерни на нерабочей поверхности
установили тензодатчики, сигналы которых фиксировались стандартной тензометрической
аппаратурой. Мельницы с номинальной загрузкой барабана приводилась во вращение
вспомогательным приводом, что давало возможность обойтись без специальных токосъемных
приспособлений от тензодатчиков и измерять напряжения изгиба зубьев при статическом
приложении нагрузки без учета динамической подставляющей. Для оценки низкочастотной
составляющей динамической нагрузки измеряли крутящий момент на валу шестерни, при этом
мельница приводилась во вращение дополнительным приводом.
Анализ данных опыта показал, что напряжения изгиба зубьев при статическом приложении
нагрузки не превышает 40МПа, а коэффициент динамичности крутящего момента на валу составил
1,3-1,6. Таким образом, в приработанной зубчатой передаче напряжения изгиба в опасном сечении
зуба значительно меньше допускаемого, равного на 70МПа. Сопоставление этих данных с
расчетными, выраженными по специально разработанной методике [2], доказало что основной
причиной поломок зубьев является начальная неравномерность распределения нагрузки,
определяемая погрешностями монтажа. Кроме того, по этой причине зубья изнашиваются по ширине
неравномерно.
Одним из путей увеличения долговечности зубьев является повышение точности монтажа в
процессе эксплуатации, обеспечивающее необходимое их прилегание. Однако существующие
способы контроля не позволяют добиться требуемой точности. Так, при заменах шестерен
284
№4 2014 Вестник КазНТУ
● Тех ник алы
ылымдар
рекомендуется контролировать прилегание зубьев по свинцовым оттиском или определять пятно
контакта по краске. И первый, и второй способы приемлемы для двух –четырех пар сопряженных
зубьев. Установлено, что для каждой пары зубьев эпюры нагружения не идентичны [3]. Это связано с
тем, что наряду с постоянной составляющей угла перекоса зубьев имеется переменная, вызванная
торцовым биением зубчатого венца, в результате чего нагрузка на зубья периодически
концентрируется как с одного, так и с другого торца передачи.
Таким образом, для открытых зубчатых передач рудоразмольных мельниц возможно
определение концентрации нагрузки по относительной простой формуле А.И. Петрусевича [4], при
этом деформацией изгиба и скручиванием зубчатых колес будем пренебрегать, увеличенную
податливость зубьев у краев учтем, принимая наибольшую нагрузку в сечении, отстоящем от торца
зуба на расстоянии 1,25 m [5]. Для рудоразмольных мельниц отношение модуля в ширине зуба равно
m /b=0,025-0,036. Следовательно, можно принять, что наибольшую удельную нагрузку действует в
сечении, отстоящем от торца зуба на расстоянии 0,04b. Тогда формулу А.И. Петрусевича запишем в
виде
К кц = 1  0,46
b
tg ,

(1)
где К кц - коэффициент концентрации нагрузки;
b – рабочая ширина зубчатых колес;
 - средняя по длине зубьев суммарная деформация сопряженной пары зубьев;
 - суммарный угол перекоса зубьев шестерни и колеса.
Величина  зависит от удельной жесткости зацепления с, которая определялась
экспериментально. С этой целью фиксировалась частота собственных колебаний зацепления f
Удельная жесткость определялась из выражения [6]
f=
1,15 с
,
2 m
где m -приведенная масса шестерни, отнесенная к единице ширины зубчатых колес,
определяемая расчетом.
В результате обработки данных получены следующие значения: с=90000кг/см2 для прямозубых
и с=140000кг/см2 для косозубых передач.
Выражение (1) справедливо для случая полного контакта сопряженной пары зубьев, когда
коэффициент концентрации нагрузки К кц ≤ 1,92.
Рассуждая аналогично, получим выражение для случая неполного контакта сопряженных
зубьев:
К кц = 1,36
b
tg .

Выражение (1), (2) в данной постановке справедливы для прямозубых передач. К.И.
Заблонским экспериментально получен коэффициент К р  g max кос / g max прям , устанавливающий связь
между максимальными удельными нагрузками прямозубой и косозубой передачами [7].
В выражениях (1), (2) суммарный угол перекоса зубьев шестерни и колеса слагается из
технологического, вызванного ошибками изготовления и сборку передачи, а также угла, вызванного
упругими деформациями.
Особенностью открытых зубчатых передач крупных мельниц является значительное торцовое
биение венца вследствие неперпендикулярности его торцовой плоскости к оси вращения барабана.
По данным НКМЗ и СТЗ, торцовое биение венца для зубчатых венцов диаметром Dв 5-8 м не должно
превышать ∆в max=1.2-1.4мм, что вызывает перекос зубьев
в =
в
.
Dв
Исследования показали, что при тщательном монтаже торцовое биение венца возможно
ограничить до ∆в min=0,6-0,8мм соответственно. При принятых методов монтажа достижение большей
аз ТУ хабаршысы №4 2014
285
● Тех нич еск ие науки
точности связано с существенным увеличением затрат и времени, поэтому на практике ∆в min
обеспечивается редко.
Ввиду того, что открытые зубчатые передачи мельницы являются регулируемыми, значениями
 п ,  н выходят за рамки ГОСТа. По данным НКМЗ отклонение оси вал - шестерни от горизонтальной
плоскости допускается не более 0,3мм на 1 м длины, что позволяет принять  п   н  0,3  103 .
Принято считать, что в открытых передачах в результате изнашивания происходит полная
приработка зубьев и коэффициент концентрации снижается до Ккц=1 [7]. Однако полная приработка
возможно только в случаях, когда   const .
Торцовое биение зубчатого венца вызывает непостоянство технологического угла перекоса
зубьев. Поэтому будем считать, что угол перекоса  в , вызванный торцовым биением венца также не
снижается в период приработки.
Тогда суммарный угол перекоса зубьев можно представить в виде
   нп   н ,
где  нп - неприрабатываемая,а  п - прирабатываемая составляющие суммарного угла перекоса,
 нп   п max 1  M ср / M max    в ;
 п  M ср  M max   max   T   э t  ;
2
2
2
2
 Т,   ш   к   п сos 2 s   н sin 2  s .
Приближенно можно считать, что полная приработка наступает после удаления угла с рабочих
поверхностей материала объемом.
1
V0   П0 b 2l ,
2
где b, l -длина контактной линии и рабочей поверхности эвольвенты;
 П0 - величина прирабатывающейся составляющей угла перекоса в начальный момент
времени.
Проведенные исследования показали, что существенным резервом повышения долговечности
открытых зубчатых передач рудоразмольных мельниц является: повышение качества монтажа
(использование пирометрических способа контроля прилегания зубьев), сокращение числа
приработочных режимов для узлов (прежде всего исключение из практики перестановок шестерен с
одной мельницы на другую), поиск эффективных марок смазок и уменьшение их вязкости,
обеспечение работы зубьев обеими рабочими поверхностями.
ЛИТЕРАТУРА
1 Виноградов Б.В. О повышении долговечности открытых зубчатых передая барабанных мельниц. –
Металлургическая и горнорудная промышленность, 2001.-№1, с 70-72.
2 Виноградов Б.В Определение коэффициента, учитывающих приработку и переменные условия
нагружения зубьев открытых передач барабанных мельниц / Днепропетр.горн. Днепропетровск, 1981.-25с.Рукопись деп. В ЦНИИтяжмаше, №736.
3 Виноградов Б.В., Кирнос Б.Д., Зайченко В.И., Трясучев Л.М., Алексеев В.А., Попов Г.И. О
рациональных режимах эксплуатации открытых зубчатых передач рудоразмольных мельниц. –
Металлургическая и горнорудная промышленность, 1986.-№1, с 51-52.
4 Детали машин. Сб. Материалов по расчету и конструированию. М., Машгиз, кн. 1. 1953, с.271.
5 Заблонский К.И. Жесткость зубчатых передач. Киев, «Техника» 1967, с. 87.
6 Петрусевич А.И., Генкин М.Д., Гринкевич В.К. Динамические нагрузки в зубчатых передачах с
прямозубыми колесами. Изд-во АН ССР, М., 1956, с.95.
7 Заблонский К.И. Зубчатые передачи. Распределение нагрузки в зацеплении, Киев, «Техника», 1977, с.
161-162.
REFERENCES
1 Vinogradov B. V. About increase of longevity open toothed peredy drum mills. – Metallurgical and mining
industry, 2001.-№1, from 70-72.
286
№4 2014 Вестник КазНТУ
● Тех ник алы
ылымдар
2 Vinogradov B. V. Determination of the coefficient, considering burn-in and variable conditions of loading of
teeths of open transmissions drum mills / Dnepropetr.Gorn. Dnepropetrovsk, 1981. – 25p. - the Manuscript. In
Tsniityazhmash, No. 736.
3 Vinogradov B. V., Kyrnic B.D., Zaychenko V. I., Tryasuchev L.M. Alekseev V.A., Popov G. I. About rational
modes of maintenance of open tooth gearings rudorazmolnykh of mills. – Metallurgical and mining industry, 1986.-№1,
from 51-52.
4 Details of machines. Соl. Materials by calculation and constructioning. M, Mashgiz, book 1. 1953, page 271.
5 Zablonsky K.I. Zhestkost of tooth gearings. Kiev, "Technique" 1967, page 87.
6 Petrusevich A.I. Genkin M. D., Grinkevich V. K. dynamic loads in tooth gearings with pryamozuby wheels.
Publishing house of AN of the Soviet Socialist Republic, M., 1956, page 95.
7 Zablonsky K.I. Tooth gearings. Load distribution in a linkage, Kiev, "Technique", 1977, page 161-162.
Ибрагимова З.А., Поветкин В.В., Шуханова Ж.К.
Силовая нагрузка открытых передач привода шаровых мельниц
Резюме. Одним из путей увеличения долговечности зубьев является повышение точности монтажа в
процессе эксплуатации, обеспечивающее необходимое их прилегание. Однако существующие способы
контроля не позволяют добиться требуемой точности. Так, при заменах шестерен рекомендуется
контролировать прилегание зубьев по свинцовым оттиском или определять пятно контакта по краске.
Ключевые слова: шаровая мельница, зубчатая передача, износ, жесткость.
Ибрагимова З.А., Поветкин В.В., Шуханова Ж.К.
Шарлы диірменнің жетегінің ашық берілісінің күштік жүктемесі
Түйіндеме. Тістердің ұзақмерзімділігін жоғарлатудың жолдарының бірі пайдалану процесінде
монтаждаудың дәлдігін жоғарлату. Бірақта бақылаудың белгілі тәсілдері қажетті дәлдікті болдырмайды.
Өйткені шестерняларды ауыстыру кезінде тістердің бір біріне түсуін қалайы белгі немесе сыр бойынша
байланыс дағы бойынша анықтайды.
Арнайы сөздер: шарлы диірмен, тісті беріліс, тозу, қатаңдылық.
Ibragimova Z.А., Povetkin V.V., Shuhanova Zh.К.
Power loading of open transmissions of drive of ball mills
Resume. One of ways of increase of longevity of points is an increase of exactness of editing in the process of
exploitation, a providing necessity their fitting closely. However the existent methods of control allow to obtain the
required exactness. So, at replacements of cog-wheels it is recommended to control fitting closely of points on by a
leaden print or to determine the spot of contact on a paint.
Key words: ball mill, gearing, wear, inflexibility.
ӘОЖ 80181 ББК81.2
К.С. Асанова
(Алматинский Университет энергетики и связи, Алматы, Республика Казахстан)
ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ НЕЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
ЧАСТОТЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ МЕТОДОМ ФАЗОВОЙ ТРАЕКТОРИИ
Аннотация: Рассматривается замкнутая нелинейная система преобразователь частоты – асинхронный
двигатель. Дается математическое описание системы с учетом характеристики нелинейного статического звена
типа ограничение. Приводится программа расчета фазовой траектории системы на алгоритмическом языке
MATLAB и фазовый портрет этой системы.
Ключевые слова: асинхронный двигатель, нелинейный.
Структурная схема линеаризованной системы преобразователь частоты – асинхронный
двигатель ( ПЧ – АД ) с обратной связью по скорости [1] представлена на рисунке 1.
аз ТУ хабаршысы №4 2014
287
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа