Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Голицын Сергей Вячеславович

Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки
<
Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Голицын Сергей Вячеславович. Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки : Дис. ... канд. техн. наук : 05.05.06 : Санкт-Петербург, 2004 172 c. РГБ ОД, 61:04-5/2230

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследований в области повышения надежности загрузочных узлов ленточных конвейеров 8

1.1. Анализ эксплуатационных качеств опорных и загрузочных ленточных конвейеров 8

1.2. Пути повышения надежности опорных и загрузочных узлов ленточных конвейеров 13

1.2.1. Традиционные пути повышения надежности опорных и загрузочных узлов 13

1.2.2. Специальные методы повышения надежности опорных и загрузочных узлов 16

1.3. Анализ конструкций опор скольжения и исследовательских работ, посвященных им 19

1.4. Температурные режимы при взаимодействии конвейерной ленты с опорами скольжения 39

1.5. Основные выводы, цель и задачи исследования ..48

2. Теоретические исследования взаимодействия груза, ленты и опорных элементов 51

2.1. Анализ путей снижения динамических нагрузок в конвейерных лентах в местах их загрузки и задачи теоретических исследований 51

2.2 Математическое моделирование взаимодействия потока груза с конвейерной лентой и опорами скольжения 58

2.2.1. Математическая модель взаимодействия потока груза с конвейерной лентой и опорами скольжения при статической нагрузк.58

2.2.2. Исследование динамического взаимодействия потока груза с конвейерной лентой и опорами скольжения 65

2.2.3. Анализ динамики взаимодействия кусков груза с элементами конвейера 70

2.2.4. Исследование ударного взаимодействия груза и ленты 74

2.2.5. Исследование влияния параметров узла загрузки на колебания опор скольжения при взаимодействии с грузом 76

2.3. Теоретические исследования перемещения холостой ветви ленты по опорам скольжения 82

2.4.Выводы 83

3. Экспериментальные исследования антифрикционных свойств материалов для опор скольжения ленточных конвейеров 86

3.1. Анализ выполненных ранее экспериментальных исследований антифрикционных свойств материалов для опор скольжения ленточных конвейеров 86

3.2. Лабораторные исследования антифрикционных материалов опор скольжения 100

3.2.1. Планирование экспериментальных исследований 102

3.2.2. Оборудование и измерительная аппаратура 104

3.2.3. Методика проведения исследований 109

3.2.4.Результаты проведения экспериментальных исследований 110

3.3. Анализ, результатов исследования 119

3.4. Выводы 130

4. Надежность и экономическая эффективность опор скольжения 131

4.1. Надежность опор скольжения 131

4.1.1. Критерии для оценки надежности ленточных конвейеров 131

4.1.2. Критерии для оценки надежности опорных элементов для лент 135

4.1.3. Базовые конструкции роликоопор и опор скольжения для сравнительной оценки их надежности 139

4.2.0ценка экономической эффективности применения опор скольжения 144

4.3. Выводы 147

Заключение 147

Литература

Введение к работе

Основным направлением совершенствования транспортных систем действующих и вновь проектируемых горнодобывающих предприятий является широкое внедрение циклично - поточной и поточной технологии транспортирования насыпных грузов.

В условиях возросшей концентрации горных работ и связанным с этим повышением перегрузок на транспортные выработки угольных шахт и рудников основная роль в осуществлении этого направления отведена конвейерному транспорту, особенно ленточному. Последние широко используются в угольной промышленности, где полная или частичная конвейеризация крупных шахт обеспечивает интенсивное ведение горных работ и увеличивает производительность труда. Как правило, они являются основой транспортно - перегрузочных и перерабатывающих производств. В этих условиях ленточные конвейеры служат для доставки и складирования горного сырья.

Уровень конвейеризации горных предприятий непрерывно растет и, несомненно, потребует широкого внедрения более мощных ленточных конвейеров и конвейерных линий большой протяженности.

Только в угольной промышленности на шахтах в настоящее время эксплуатируется более 4000 конвейерных установок.

Эффективность использования ленточных конвейеров в значительной степени определяется сроком службы лент и надежностью узлов конвейера в сложных условиях горнодобывающих предприятий. Повышение надежности и качества конвейеров достигается применением высокопрочных и долговечных резинотросовых и резинотканевых лент, унифицированных приводных блоков, роликов и опорных конструкций.

Усложнение и многообразие условий эксплуатации ленточных конвейеров в отрасли значительно повысили требования к узлам конвейеров.

Надежность работы конвейеров определяется главным образом ресурсом наиболее быстро изнашиваемых элементов конвейера, к которым относятся ролики и конвейерная лента, а также такими факторами эксплуатационного характера, как устойчивость движения конвейерной ленты и качество ее очистки от налипающего транспортируемого груза. Установлено, что основная доля эксплутационных затрат на ленточные конвейеры (до 50%) приходится на замену изношенных дорогостоящих лент. На долю роликоопор приходится до 40% всех затрат на обслуживание и ремонт конвейера. Надежность работы конвейерных линий, помимо указанных выше факторов, определяется также рациональным устройством перегрузочных пунктов. К основным факторам, влияющим на надежность работы ленточных конвейеров следует отнести также отказы электрооборудования и систем управления конвейерами и конвейерными линиям.

Вновь проектируемые конвейеры должны создаваться на уровне лучших мировых образцов. При этом особое внимание должно быть уделено совершенствованию конструкции узлов конвейера, от которых в наибольшей степени зависит надежность конвейера, ресурс конвейерных лент, величина капитальных и эксплуатационных затрат. Кроме конвейерной ленты, к ним, безусловно, следует отнести и опорные конструкции лент, от которых в значительной степени зависит фрикционный износ рабочей и нерабочей обкладок ленты и ее повреждение ударными нагрузками. Износ ленты существенно зависит от совершенства конструкции погрузочных узлов конвейеров и конвейерных линий и установленных в них опорных элементов для ленты. Они являются одним из основных факторов, определяющих надежность работы ленточных конвейеров.

Цель работы. Повышение ресурса опорных элементов и конвейерной ленты на основе оптимальных параметров процесса их взаимодействия.

Идея работы. Повысить эксплуатационные характеристики конвейера и его надежность путем применения поддерживающих ленту опор скольжения с использованием для их футеровки антифрикционных износостойких материалов.

Метод исследования включает использование математического анализа, математического и компьюторного моделирования процессов происходящих в элементах загрузочной секции и также экспериментальные исследования износа антифрикционных материалов при трении без смазки на лабораторных машинах трения с использованием методов математической статистики и натурный эксперимент с опорами скольжения.

Традиционные пути повышения надежности опорных и загрузочных узлов

Для решения этой проблемы широко используют амортизирующие роликоопоры для снижения динамических нагрузок на ролики и ленту. Были предложены роликоопоры с резинометаллическими упругими элементами в виде колец, закрепленных на корпусе ролика; гирляндные опоры с пружинными упругими элементами; роликоопоры качающегося типа [Рис.1.1а и 1.16].

Английская фирма «Хьювитт Робине» [115,123] изготовляет загрузочные секции с пружинными роликоопорами. Каждый ролик выполнен из предварительно-напряженной спиральной пружины. Концы пружин оборудованы подшипниками качения. При погрузке кускового груза ролики прогибаются в средней части, уменьшая динамические нагрузки на ленту и металлоконструкции.

Все эти конструкции роликоопор безусловно снижают динамические нагрузки от загружаемого на ленту груза, что способствует снижению износа конвейерной ленты и повышению срока службы самих роликоопор. Однако их использование не устраняет возможность сквозного пробоя ленты при падении острогранных кусков груза в промежутке между роликоопорами. При этом удельные нагрузки на ленту и ролики остаются высокими вследствие малой площади контакта поверхностей ленты и роликов.

Снижение динамических нагрузок может быть достигнуто применением балансирных роликоопор [132]. Существенным преимуществом подобных роликоопор является возможность быстрой и простой реконструкции линейной секции конвейера. Балансирная роликоопора выполнена на базе серийной трехроликовой опоры и содержит боковые ролики, средние ролики, установленные на концах двуплечих рычагов, закрепленных в кронштейнах при помощи оси. Двуплечие рычаги закреплены несимметрично: первый по ходу движения ленты ролик установлен на большем расстоянии от оси, чем второй. На роликах размещена конвейерная лента. Крупные куски груза, движущиеся на ленте, вызывают сильное местное провисание между роликоопорами. При подходе крупного куска к балансирной роликоопоре происходит изменение геометрического положения средних роликов: первый по ходу движения ленты ролик слегка опускается, благодаря чему данная роликоопора улучшает условия набегания и прохождения крупных кусков.

Полученные средние значения ударных нагрузок на ролики показали, что горизонтальные составляющие нагрузок на центральный ролик как жесткой, так и балансирной опор составляют 12-22 % вертикальных, а нагрузки на ролики балансирной рамки - 48-55 % нагрузок на центральный ролик серийной опоры.

Коэффициент динамичности, позволяющий оценить амортизирующие способности роликоопор при скорости движения ленты 5,24 м/с, для балансирной опоры составил 1,94, а для серийной трехроликовой - 2,8 [133].

При транспортировании крупнокусковых пород и руд целесообразно выполнение загрузочной части в виде группы амортизирующих роликов, упруго смонтированных на ставе (Рис. 1.2). Такая конструкция загрузочной части става разработана институтом «УкрНИИпроект» [24,25,119,128,132]. Она включает раму, двуплечие рычаги, ролики, оси которых соединены шарнирно с плечами рычагов. Грузонесущая лента в загрузочной части конвейера лежит на роликах, установленных наклонно на рычагах. При падении кусков груза лента и ролики совершают упругие перемещения в вертикальной плоскости, в результате чего существенно снижаются ударные нагрузки на ленту, ролики и металлоконструкцию конвейера.

Одним из направлений, позволяющих существенно повысить срок службы конвейерных лент и опорных элементов в узлах загрузки, является замена роликоопор на опоры скольжения, представляющие собой металлические конструкции, футерованные низкофрикционным материалом [115,133]. Поперечное сечение желобов идентично поперечному сечению конвейера.

Для опор скольжения характерны отсутствие вращающихся частей, а значит и подшипниковых узлов, систем смазки подшипников. Применение опор скольжения вместо роликоопор позволяет значительно снизить удельные нагрузки на ленту вследствие увеличения для нее опорной поверхности, обеспечивает повышение надежности конвейерной установки, простоту и компактность конструкции, меньшую металлоемкость, снижение расхода запасных частей и смазочных материалов, уменьшение запыленности окружающей среды. Снижаются нагрузки на металлоконструкцию конвейера, обеспечивается более равномерное распределение ударных нагрузок, улучшаются условия обслуживания загрузочного устройства и техника безопасности. Такая конструкция загрузочной части разработана в США [115] (Рис. 1.3). Под лентой с помощью горизонтальных шарниров монтируется упругий лист с антифрикционным упругим покрытием, над которым проходит лента. При воздействии ударных нагрузок на ленту происходит плавный поперечный изгиб листа, в результате чего существенно уменьшается износ ленты. Опыт эксплуатации показал, что эффективным средством повышения срока службы ленты в месте загрузки является применение вспомогательного полотна или ленты. В Московском горном институте разработана [115] и испытана загрузочная часть конвейера (Рис. 1.4 а) для крупнокусковых грузов. Рабочая ветвь ленты опирается на неподвижное эластичное полотно. Полотно располагается поперечно относительно ленты и с двух сторон наматывается на барабаны. От одного из барабанов через шкивы канаты кинематически соединяются с пружинно-гидравлическим амортизаторами. Для уменьшения износа полотна, последнее покрывается антикоррозионным материалом типа «Нафтлен». Применение такого устройства позволяет снизить динамические нагрузки на ленту в 2 раза по сравнению с роликами, футерованными резиной.

Математическое моделирование взаимодействия потока груза с конвейерной лентой и опорами скольжения

Исследования по обоснованию параметров ленты и амортизирующего элемента теоретическими методами не дали ощутимых результатов. В работе [40,132] рассмотрено взаимодействие единичного груза с лентой и амортизирующим элементом с учетом уже имеющихся решений задач классической теории упругости в контакте двух тел и результатов, которые были получены в МГИ, УкрНИИпроекта, ИГД Минчермета СССР. Однако использование представления конвейерной ленты и амортизирующего элемента как многослойной структуры для определения ее напряженно-деформированного состояния не позволило прийти к каким-либо количественным оценкам. Качественная же картина напряженно-деформированного состояния ленты показывает, что применением амортизирующего опорного элемента определенной жесткости можно добиться не только снижения усилия взаимодействия, но и перераспределения напряжений в зоне контакта ленты с грузом, создавая благоприятный режим ее работы, например сжать по толщине, либо растяжение ленты в продольном направлении без изгиба или уменьшения изгибающих и растягивающих усилий.

Для описания напряженно-деформированного состояния ленты наиболее реальными и достоверными остаются экспериментальные исследования. В работе [109 ] в лабораторных условиях на специальном стенде были опробованы различные плоские амортизирующие опорные элементы конвейерной ленты. Эксперименты показали, что увеличение начального зазора между жесткой опорой и лентой от 0 до 0,02 м способствует снижению усилия взаимодействия более чем в 2 - 3 раза. Использование резинового слоя приводит к снижению усилия и увеличению времени взаимодействия. Например, для резинотросовой ленты при толщине резинового слоя 0,11 м усилие снижается в 6 раз, а время взаимодействия увеличивается в 20 раз по сравнению с жесткими опорными элементами, установленными с нулевым зазором. Также установлено в процессе экспериментов отсутствие заметного влияния натяжения ленты на усилие взаимодействия. Эти результаты подтвердили, что для эффективного снижения динамических усилий в конвейерных лентах возможно и необходимо применение плоских опорных элементов, которые бы находились непосредственно в зоне контакта груза и ленты. К таким плоским опорным элементам и относятся опоры скольжения. Варьирование параметрами амортизирующего опорного элемента позволяет практически довольно просто влиять на нагрузки в ленте и обеспечивать ее допустимые деформации.

Для обоснованного выбора параметров опор скольжения с амортизирующим опорным элементом для конвейерной ленты в месте ее загрузки, которые находят все более широкое применение на ленточных конвейерах в различных отраслях промышленности, необходимо теоретическое и экспериментальное изучение напряженно деформированного состояния ленты в зоне ее контакта с грузом.

Для сохранения и увеличения срока службы конвейерной ленты необходимо обеспечить такое ее взаимодействие с падающим грузопотоком и поддерживающим элементом в загрузочных местах, чтобы сила удара была минимальна, тело мгновенно принимало скорость движения ленты. В общем случае в узлах загрузки на ленту и опору скольжения действуют статические Рс и динамические Рд нагрузки от загружаемого материала. По характеру динамического воздействия на элементы ленточного конвейера грузопотоки материалов можно разделить на два вида:

1. Грузопотоки мягких и мелкокусковых материалов, оказывающих на элементы ленточного конвейера гидростатическое давление;

2. Грузопотоки крупнокускового материала и материала с отдельными крупными кусками, которые вызывают большие динамические напряжения в конвейерной ленте.

Для определения результатов действия ударных нагрузок в пункте загрузки выбирают показатели, позволяющие оценить влияние этих нагрузок на срок службы элементов ленточного конвейера. Основной характеристикой взаимодействия транспортируемого материала с конвейерной лентой при загрузке является сила давления или сила удара. Для грузопотока сила давления определиться как: F = - vsina (2.1) g где Q - производительность, кг/с; g - ускорение свободного падения, м/с ; v - скорость ленты, м/с; а - угол падения материала на ленту, град.

Для грузопотока второго вида определяется максимальная сила удара одного куска о ленту. P = kx G (2.2) где Н - высота падения куска материала, м; / - расстояние между роликоопорами, м; G - масса куска материала, кг; Kj - коэффициент, определяемый жесткостью ленты. Анализ выполненных теоретических исследований для создания оптимальной конструкции опор скольжения в области загрузочной части ленточных конвейеров дает основание для постановки следующих задач теоретических исследований: разработать математическую модель взаимодействия потока груза с конвейерной лентой и опорами скольжения; исследовать процесс взаимодействия потока груза с конвейерной лентой и опорами скольжения при статических и динамических нагрузках; провести сравнительный анализ характеристик опор скольжения с роликоопорами; разработать методику расчета конструктивных параметров опор скольжения для узлов загрузки ленточных конвейеров.

Лабораторные исследования антифрикционных материалов опор скольжения

Вопросам антифрикционных свойств материалов для опор скольжения посвящены исследования Гуленко Г.Н., Полунин В.Т. [37,116,117], Дорученко В.А.[42], Купчинов Б.Щ76-78], Савиных В.В.[127], Селезнева Е.Г.[129].

Конструктивной особенностью безроликовых конвейеров является то, что рабочая ветвь ленты перемещается по неподвижной опорной поверхности, изготовленной из стального листа, твердого дерева, полимерных материалов или композиций на их основе: полиамидов, фторуглеродов, сверхвысокомолекулярного полиэтилена, текстолита, древесных слоистых и из измельченной древесины пластиков и т.п. Возникающие на опорах скольжения сопротивления движению ленты с грузом зависят от действующих на них нагрузок любых грузов и коэффициента трения, величина которого зависит от материала и состояния трущихся поверхностей, а также от удельной загрузки и скорости движения ленты. Поэтому выбор рациональных параметров опор скольжения безроликовых конвейеров связан с выбором материала опорной поверхности и ее конструктивным исполнением, а также типа ленты. От этих элементов зависит долговечность его основных элементов, энергетические и стоимостные показатели транспортного процесса.

Для установления рационального направления совершенствования опорных элементов безроликовых конвейерных установок необходимо располагать данными о механизме изнашивания конвейерной ленты и опорных элементов.

В процессе работы безроликового конвейера на контактах конвейерной ленты с опорными поверхностями непрерывно проникают в зону трения частицы пыли перемещаемого груза. Наличие в зоне контакта трущихся поверхностей прослойки пыли может, с одной стороны, снижать коэффициент трения, а с другой вызывать интенсивный абразивный износ, что определяется твердостью и величиной частиц, способностью их разрушаться.

Под действием нагрузки находящиеся в зоне трения частицы могут внедряться в эластичную резиновую обкладку, закрепляться в ней и оказывать режущее воздействие на сопряженную поверхность опор скольжения. Последние приобретают шероховатость, которая становится причиной интенсивного изнашивания резиновой обкладки ленты. Поэтому для повышения долговечности конвейерной ленты необходимо устранить причины износа, а следовательно, шероховатости поверхности опор скольжения. При обеспечении долговечности пары трения «конвейерная лента-опора скольжения», основная задача состоит в подборе материала опоры скольжения без изменения материала ленты. Кроме того, при выборе материала опор скольжения следует учитывать, что он не должен изменять коэффициент сцепления конвейерной ленты с приводными барабанами. Таким образом, не исключая целесообразности создания специальных конвейерных лент для безроликовых конвейеров, следует признать более перспективным направление совершенствования опор скольжения, основанное на изыскании рационального материала для изготовления опорных поверхностей. Такой материал должен обладать высокой абразивной стойкостью и небольшим коэффициентом трения с конвейерной лентой, быть недефицитным и иметь невысокую стоимость.

В настоящее время для многих конструкционных материалов характеристики износостойкости и антифрикционности либо получены на испытательных машинах различного типа в лабораторных условиях, либо неизвестны для интересующего нас сочетания материалов. Для узлов трения известно большое количество материалов, пригодных для изготовления трущихся деталей в условиях сухого трения. Среди таких материалов эффективными являются металлы, полимеры и различные композиции на их основе, а также минералокерамические материалы. Основные требования к антифрикционным материалам: достаточная прочность, жесткость, долговечность; минимальная масса, шум и энергетические потери, низкая металлоемкость, высокая теплоемкость и минимальная стоимость, удобство обслуживания.

В паре трения конвейерная лента-опора скольжения определяющую роль в надежности узла играет дорогостоящая конвейерная лента, поэтому при выборе материалов для опор скольжения свойства резины обкладки ленты будут определять и антифрикционные характеристики этих материалов (абразивную стойкость, теплопроводность, теплостойкость, износостойкость и совместимость).

Общим правилом повышения износостойкости материалов является наличие положительного градиента механических свойств и минимального внедрения контактируемого тела в сопряженную поверхность. Наличие положительного градиента механических свойств обеспечивается изготовлением резиновых изделий с заданной шероховатостью поверхности. Минимальному внедрению взаимодействующих поверхностей способствует жесткость и гладкость твердой металлической поверхности. К резинам, для повышения их износостойкости, предъявляют следующие требования: резина должна обладать низким коэффициентом трения; температура в зоне контакта не должна превышать значений, приводящих к деструкции резины при трении (менее 200С-250С ); в процессе трения в широком интервале температур на резине должен постоянно воспроизводиться тонкий слабо структурированный слой.

Критерии для оценки надежности опорных элементов для лент

При выходе из строя любого стыка (порыв стыка) лента полностью выходит из строя, при выходе из строя сердечника ленты (порыв ленты) она тоже полностью выходит из строя, повреждение рабочей и нерабочей обкладки не приводит к отказу ленты, а только ухудшает дальнейшую ее работу, т. е. снижает ее надежность. Поэтому в предлагаемой расчетной схеме рабочая и нерабочая обкладка, исходя из надежности, соединены параллельно.

Вероятность безотказной работы конвейерной ленты: Iу , = & - [і - РРа6,(0І1 - Р,, ,. (OK(ОЛ. (/)", (4.10) где Рраб. 0.(t); Р„ераб. о.(0; РСт(0;Рс(0 - соответственно вероятность безотказной работы рабочей и нерабочей обкладки, сердечника, стыка, п - число стыков.

Используя формулы (4.8 - 4.10) расчетную формулу для определения вероятности безотказной работы конвейера можно представить в следующем виде: где Рдв(0; РРед(0; Pc.M.(t); P3.y.(t); Ррол(0; Px(t); P„(t); PTOpM(t) - соответственно вероятность безотказной работы двигателя, редуктора, соединительных элементов, загрузочного устройства, тормоза, і-того опорного элемента для ленты, хвостовой части, натяжного устройства, q(t) — вероятность отказа i-того опорного элемента. Формула (4.11) может быть использована для конвейеров с опорными элементами различного вида и конструктивного исполнения.

Опорные конструкции для лент представляют собой технические изделия из входящих в них элементов в совокупности определяющих надежность опорных конструкций. У роликоопор такими элементами являются обечайка ролика, подшипниковые узлы, оси, шарнирные соединения осей роликов. У опор скольжения к таким элементам относятся опорное основание, антифрикционный элемент, амортизирующее устройство.

Для оценки надежности опорных элементов для конвейерных лент принимаем следующие показатели надежности: вероятность безотказной работы элементов системы; наработку на отказ; интенсивность отказов.

Если отказы элементов независимы и отказ каждого из них приводит к отказу всей системы, то вероятность безотказной работы такой системы определяю по формуле: П0 = [Л(0Г[Л(0ПЛ(0Г (4.12) где P(t)i,2,3 - показатели надежности элементов 1, 2, 3, ..., п типов, входящих в систему; Піі2,з - количество 1, 2, 3 — типов, входящих в систему.

Зная количество элементов в системе и вероятность их безотказной работы можно определить вероятность P(t) безотказной работы опорных элементов в целом и сопоставить надежность опорных элементов различного вида и конструктивного исполнения.

Отсутствие достаточного числа статических данных по видам отказов, их количеству, о наработке на отказ деталей роликов и опорного модуля опоры скольжения не позволяет достаточно корректно определить вероятность их безотказной работы. Однако теория надежности позволяет уже на стадии проектирования с достаточной точностью предсказать степень работоспособности новой системы или изделия, которым в настоящем случае является опора скольжения. Для этого сопоставляются наиболее весомые показатели надежности нового изделия и базового, которое производится серийно. Этот метод и был принят для оценки надежности опоры скольжения.

Для сопоставительной оценки надежности опоры скольжения и роликоопоры принимаем наиболее весомые при проектировании изделий показатели надежности: вероятность безотказной работы, наработка на отказ и ремонтопригодность. Соотношения этих показателей надежности вновь проектируемого изделия (опоры скольжения) и базового (роликоопоры) можно рассматривать как единичные показатели обобщенного показателя качества вновь проектируемого изделия.

Единичный показатель качества опоры скольжения по фактору вероятности безотказной работы K[P(t)] определяется из уравнения (4.13) K[p(t)] = l (4.13) Р.О. v ) где Ро.с.ОО - вероятность безотказной работы опоры скольжения, Рр.о.ОО - вероятность безотказной работы роликоопоры. Единичный показатель качества по фактору среднего времени на отказ: гр ОС К(ТСР) = - (4.13а) СР где Тср"с и ТСРЮ - соответственно среднее время на отказ опоры скольжения и роликоопры. Единичный показатель качества опоры скольжения по фактору ремонтопригодности ВД = -, (4.14) ТвР.О. где Твох. и Твр.о. — время восстановления одного отказа соответственно для опоры скольжения и роликоопоры.

При K[P(t)] l, К(Тср) 1 и К(т) 1 можно говорить о более высокой надежности нового изделия, обеспечивающей ему более высокий уровень качества.

Схемы взаимодействия элементов опоры скольжения и роликоопоры (рис. 4.36 и 4.3.г), составленные применительно к их конструкциям (рис.4.За и 4.3в), представляют собой последовательные схемы. Отказы элементов этих схем независимы друг от друга, и отказ каждого из них приводит к отказу всей системы.

Похожие диссертации на Обоснование рациональных параметров опор скольжения ленточных конвейеров в зоне загрузки