Введение к работе
Актуальность темы, В настоящее время на предприятиях ' почтовой связи широко используются ленточные конвейеры различного назначения, в том числе крутонаклонные, предназначенные для передачи грузов между этажами зданий и используемые в ряде технологических процессов обработки почты. Эффективность работы таких конвейеров существенно влияет на сроки и качество обработки почтовых грузов и технико-экономические показатели предприятий.
Существующие методы расчета крутонаклонных конвейеров для транспортирования почтовых (штучных) грузов недостаточно учитывают физико-механические свойства конвейерной ленты, ее напряженно-деформированное состояние. Не в полной мере разработаны методы расчета устойчивости грузов при движении по крутонаклонному участку конвейеров.
Кроме того, отсутствуют надежные эффективные методы диагностики и контроля технических параметров конвейероз, необходимые при проведении испытаний и эксплуатации конвейеров.
Таким образом, выбранное направление работы представляется актуальным, решение поставленной проблемы позволит существенно улучшить технические характеристики вновь проектируемых конвейеров и обеспечит эффективное использование их на почтовых предприятиях .
Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлось создание уточненных методов расчета различных типов крутонаклонкых конвейеров и конвейерных систем для транспортирования штучных почтовых грузов, основанных на исследовании напряженно-деформированного состояния конвейерных лент по теории гибких первоначально-напряженных ортотропных оболочек, а также разработка методов диагностики и контроля технических параметров конвейеров.
Задачи исследования следующие:
-
исследование напряженно-деформированного состояния конвейерных лент под действием внешней нагрузки;
-
развитие общей теории деформированной конвейерной ленты с
позиций разномодульной теории упругости;
-
разработка методов диагностики и контроля напряженно-деформированного состояния конвейерных лент;
-
разработка математической модели и методов расчета устойчивости штучного груза на рабочем полотне крутонаклонных конвейеров различного типа с учетом динамики движения, геометрии и конструкции рабочего полотна;
-
разработка методов тягового расчета с учетом изменений условий устойчивости штучного груза и напряженно-деформированного состояния конвейерных лент для различных типов крутонаклонных конвейеров;
-
исследование оптимальных вариантов автоматизации транс-портно-распределительных систем почтообрабатывающих линий;
-
разработка программ расчета крутонаклонных конвейеров и систем на ПЭВМ.
Методы исследования. В диссертационной работе применены методы расчета напряженно-деформированного состояния конвейерных лент, основанные на использовании теории ортотропных геометрически нелинейных пластин и оболочек, разномодульная теория упругости, метод Бубнова-Галёркина и метод тригонометрических рядов для решения уравнений изгиба ленты, метод тягового расчета конвейеров обходом по контуру, теория образования комбинационных полос в сопряжениях периодических структур, сканирующие методы при разработке приборов для измерения деформаций конвейерных лент. Для проведения расчетов использовалась ПЭВМ IBM РС-486.
Научная новизна результатов диссертационной работы состоит в следующем:
. - решена задача изгиба ортотропной конвейерной ленты в оболочку известной формы с учетом изменения модулей упругости прокладок ленты при растяжении и сжатии, в зависимости от положения их относительно нейтральной поверхности;
исследована устойчивость штучного груза на полотне гибких движущихся крутонаклонных лент с учетом динамики движения и конструктивного исполнения конвейеров;
предложены методы расчета оптимальных параметров крутонаклонных конвейеров и вертикальных транспортно-распределительных систем на основе нелинейной теории упругости разномодульных конвейерных лент;
разработаны универсальные программы расчета крутонаклонных
конвейеров и вертикальных транспортно-распределительных систем на ПЭВМ;
- разработан метод диагностики и контроля напряженно-деформированного состояния конвейерных лент.
Практическая ценность.
-
Разработанные методы расчета могут быть применены при проектировании разнообразных крутонаклонных конвейеров и систем.
-
Предложенные методы расчета конвейеров доведены до уровня универсальных программ, которые могут быть использованы проектными институтами и конструкторскими бюро на любой ПЭВМ.
-
Разработанные программы дают возможность выполнить уточненный расчет основных технических параметров конвейеров, необходимых при проектировании, в течении несколько минут. При варьировании исходной информации программы позволяют провести вычислительный эксперимент с целью выбора оптимальных характеристик крутонаклонных конвейеров.
-
Предложенные методы диагностики и контроля напряженно-деформированного состояния конвейерных лент могут быть использованы при создании контрольно-измерительной аппаратуры для проведения экспериментальных исследований конвейерных лент и конвейеров, а также при проектировании эксплуатационных систем контроля и диагностики технического состояния конвейеров.
-
Предложены схемы приборов для измерения прогибов и деформаций конвейерных лент.
Реализация результатов работы.
Результаты работы использованы при выполнении научно-исследовательской работы по оптимизации энергопотребления транспортирующих машин в объединенном центре почтовых перевозок (ОЩШ) при аэропорте "Пулково". По разработанной программе расчета конвейеров с прижимной лентой проведен вычислительный эксперимент для установленного в ОЩШ крутонаклонного конвейера КПЛ-800, по результатам расчетов даны рекомендации по наиболее экономичным режимам работы конвейера, позволившие снизить энергопотребление при транспортировке почтовых грузов.
Результаты исследований по двухленточкым конвейерам использованы при постановке лабораторных работ по курсу "Почтообрабаты-ваювде машины и автоматические линии", знедренных в учебный процесс на кафедре "Автоматизация предприятий связи" СПбГУТ.
Апробация работы. Результаты исследований по диссертации
докладывались автором на конференциях: Шестой Всесоюзной школе-семинаре по оптической обработке информации, Фрунзенский политехнический институт, Фрунзе, 1986 г., Третьем Всесоюзном совещании "Оптические сканирующие устройства и измерительные приборы на их основе", Алтайский политехнический институт, Барнаул, 1986 г., научно-технических конференциях СПбГУТ в 1994, 1996, 1997 гг.
Публикации. Основные положения диссертации отражены в 7-ми работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов; изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 29 рисунков, список литературы из 112 наименований и приложение из 9 таблиц, 3-х программ, описания лабораторной работы.
