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

Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Лущик Александр Алексеевич

Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения
<
Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения
>

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

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

Лущик Александр Алексеевич. Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения: диссертация ... кандидата технических наук: 05.02.02 / Лущик Александр Алексеевич;[Место защиты: Донской государственный технический университет].- Ростов-на-Дону, 2014.- 153 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Состояние применения адаптивных фрикционных муфт в современном машиностроении 9

1.1. Обзор предохранительных муфт 9

1.2 Классификация АФМ и место в ней муфт второго поколения 10

1.3 Фрикционные материалы, применяемые в АФМ 11

1.4 Анализ существующих способов стабилизации вращающего момента предохранительных фрикционных муфт 15

1.5. Анализ существующих исследований АФМ 18

1.5.1 Режимы стационарного нагружения 18

1.5.2 Динамические процессы в приводах с АФМ 21

1.6. Основные направления совершенствования АФМ второго поколения. Цель и задачи исследования 23

1.7 Выводы 27

2. Разработка адаптивных фрикционных муфт второго поколения с раздельным силовым замыканием 28

2.1 Теоретические предпосылки применения раздельного силового замыкания в АФМ второго поколения 28

2.2 Разработка принципиальной схемы и исследование стационарного режима нагружения АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием ... 35

2.2.1 Разработка и исследование адаптивной фрикционной муфты второго поколения с раздельным силовым замыканием 38

2.2.2 Исследование нагрузочной характеристики АФМ 42

2.2.3 Установление оптимальной величины КУ 47

2.2.4. Исследование точности срабатывания АФМ 49

2.2.5 Исследование нагрузочной способности АФМ 62

2.3 Исследование динамических процессов при работе АФМ в приводе машины .68

2.4 Выводы 74

3 Экспериментальные исследования адаптивных фрикционных муфт 75

3.1 Цель и задачи экспериментальных исследований 75

3.2 Программа и методика экспериментальных исследований 75

3.3 Технические и измерительно-регистрирующие средства для проведения экспериментальных исследований 77

3.4 Подготовка датчиков и приспособлений стационарного нагружения 81

3.5 Содержание экспериментальных исследований адаптивных фрикционных муфт 82

3.6 Обработка полученных опытных данных 87

3.7 Анализ полученных результатов 95

3.8. Выводы 96

4 Реализация результатов исследования 98

4.1 Разработка методики расчета и проектирования АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием 98

4.2 Рекомендации по настройке адаптивных фрикционных муфт второго поколения с раздельным силовым замыканием 110

4.2.1 Определение рационального способа настройки АФМ 110

4.2.2 Настройка АФМ в процессе эксплуатации 113

4.2.3 Влияние настройки АФМ на форму кривой нагрузочной характеристики 116

4.2.4 Исследование точности срабатывания при настройке АФМ 117

4.3 Рекомендации по применению АФМ с раздельным силовым замыканием 118

4.4 Внедрение и ожидаемый социально-экономический эффект .120

4.5 Выводы 120

Заключение 122

Список использованной литературы

Введение к работе

Актуальность темы исследования. Одним из важнейших средств защиты от перегрузок машин являются предохранительные фрикционные муфты. Задача повышения стабильности вращающего момента частично решена фрикционными муфтами повышенной точности срабатывания, в которых автоматически изменяется давление на поверхностях трения в зависимости от коэффициента трения и нагрузки, поэтому в последнее время они называются адаптивными фрикционными муфтами (АФМ). Эффективность работы АФМ основана на повышении стабильности вращающего момента, что согласуется с ее оценкой по критерию точности срабатывания.

Особое место занимают АФМ второго поколения, обладающие повышенной нагрузочной способностью. Их недостатком является ограниченная точность срабатывания, что в ряде случаев не позволяет эффективно защищать приводы машин. Причиной этого является ограничение коэффициента усиления (КУ) обратной связи вследствие необходимости обеспечивать работу АФМ в адаптивном режиме во всем интервале значений коэффициента трения. Существующие исследования и конструктивные решения АФМ второго поколения не позволяют повысить точность срабатывания и улучшить защиту приводов машин от перегрузок.

Следовательно, задача, связанная с исследованием, проектированием и расчетом АФМ второго поколения, базирующаяся на установлении закономерностей силового замыкания фрикционных групп, является в настоящее время актуальной.

Цель работы – разработка элементов теории АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием для повышения точности срабатывания и нагрузочной способности муфт.

Объект исследования – процессы, происходящие в АФМ второго поколения при регулировании усилий замыкания пар трения основной (ОФГ) и дополнительной (ДФГ) фрикционных групп в зависимости от коэффициента трения.

Предмет исследования – АФМ второго поколения с комбинированной обратной связью.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов:

- в работе использованы теоретические и эмпирические методы
исследования, решения задач, базирующиеся на экспериментальных данных и
известных положениях теоретической механики, теории механизмов и машин,
деталей машин, а также методов моделирования;

- достоверность полученных результатов подтверждается корректностью
разработанных математических моделей, их адекватностью по известным
критериям оценки изучаемых процессов, использованием известных положений
фундаментальных наук и сходимостью полученных теоретических результатов с
данными эксперимента.

На защиту выносятся следующие новые и содержащие элементы новизны основные положения:

разработаны основы применения раздельного силового замыкания в АФМ второго поколения;

выделены и изучены формы нагрузочной характеристики АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием;

выявлены факторы, влияющие на точность срабатывания АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием;

- разработана научно обоснованная инженерная методика расчета и
проектирования АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием.

Научная новизна работы заключается в том, что автором:

– созданы теоретические основы раздельного силового замыкания пар

трения ОФГ и ДФГ в АФМ второго поколения для повышения стабильности

передаваемой нагрузки;

– разработана принципиальная схема АФМ второго поколения с

раздельным силовым замыканием и установлена закономерность распределения

усилий замыкания пар трения ОФГ и ДФГ, обеспечивающая повышение точности

срабатывания;

– найдены зависимости между величиной КУ, коэффициента трения и распределением усилий замыкания пар трения ОФГ и ДФГ, позволяющие реализовать две формы кривой нагрузочной характеристики, при которых АФМ имеет наибольшую стабильность передаваемой нагрузки.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

– разработана и обоснована конструкция АФМ второго поколения, основанная на использовании раздельного силового замыкания пар трения ОФГ и ДФГ, которое обеспечивает повышение стабильности передаваемой нагрузки;

– предложена инженерная методика расчета и проектирования АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием, позволяющая создавать муфты с высокой стабильностью передаваемой нагрузки;

– результаты исследования в виде разработанной методики расчета и проектирования АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием приняты к внедрению в ООО «Комбайновый завод «РОСТСЕЛЬМАШ», г. Ростов-на-Дону.

Апробация работы. Основные положения, результаты и выводы диссертационной работы докладывались и обсуждались на 5-й Международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения», Ростов н/Д, 2012 г.; на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, Донской государственный технический университет, Ростов н/Д, 2011–2013 гг.; V-й научно-практической конференции «Инновационные технологии в машиностроении и металлургии» в рамках IX Промышленного конгресса юга России, Ростов н/Д, 2013 г., 7-й Международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения», Ростов н/Д, 2014 г.

По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 1 научная монография.

Структура и объем диссертации. Диссертация общим объемом 153 страницы состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы

из 99 наименований, включает 51 рисунок, 2 таблицы и приложения на 19 страницах. Основной текст диссертации изложен на 134 страницах машинописного текста.

Анализ существующих способов стабилизации вращающего момента предохранительных фрикционных муфт

Проведенный ранее анализ основных конструктивных схем адаптивных фрикционным муфт (АФМ) второго поколения показал, что они могут быть представлены двумя основными вариантами [4, 6]: - базовый вариант АФМ; - модернизированный вариант.

Основной недостаток базового варианта АФМ второго поколения заключается в недостаточно высокой точности срабатывания. Причиной указанного недостатка является ограниченная величина КУ обратной связи вследствие необходимости обеспечивать работу АФМ в адаптивном режиме в интервале значений коэффициента трения /min.../max [73].

Исследование АФМ первого поколения привело к созданию подкласса муфт с переменной величиной КУ [72]. В таких муфтах величина КУ функционально зависит от текущего значения коэффициента трения, увеличиваясь по мере роста последнего. Синтез АФМ с переменной величиной КУ позволяет теоретически получить так называемую "идеальную" нагрузочную характеристику АФМ, т.е. отсутствие зависимости величины вращающего момента от коэффициента трения.

Применение указанного принципиального технического решения в конструкции базового варианта АФМ второго поколения может привести к эффекту повышения точности срабатывания даже с учетом действующих в муфте процессов в результате изменения величины КУ. Как показали исследования [7], наибольшей точностью срабатывания обладает базовый вариант АФМ второго поколения, имеющий одну пару трения ДФГ.

Модернизированный вариант АФМ с уменьшенным средним радиусом пар трения ДФГ обладает более высокой точностью срабатывания по сравнению с базовым вариантом муфты. Уменьшенный средний радиус пар трения ДФГ снижает величину момента сил трения последней и, соответственно, позволяет увеличить КУ обратной связи и точность срабатывания АФМ [6].

Проведённые исследования показали, что повышение точности срабатывания модернизированного варианта АФМ второго поколения, также, как и в первом случае, ограничено из-за ограничения величины отношения среднего радиуса пар трения ДФГ к среднему радиусу пар трения ОФГ [73].

Как установлено проведёнными исследованиями, указанная величина отношения средних радиусов трения не может быть меньше, чем 0,85 [73]. В этом случае возможное увеличение КУ, по отношению к базовому варианту АФМ, составляет 1,18, что в большинстве случаев практического применения лишь незначительно влияет на точность срабатывания муфты.

В базовом варианте АФМ второго поколения общее силовое замыкание пар трения ОФГ и ДФГ осуществляется от одного пружинного элемента. В соответствии с этим силы, действующие на плоскостях фрикционных поверхностей ОФГ и ДФГ, одинаковы.

Учитывая особенность функционирования ДФГ, которая не охвачена отрицательной обратной связью [66], отсутствие дифференцированного нажатия пар трения фрикционных групп приводит к чрезмерному моменту сил трения ДФГ. Вследствие этого в базовом варианте АФМ второго поколения имеет место жесткое ограничение сверху величины КУ.

Кроме указанного выше способа, заключающегося в различных средних радиусах пар трения ОФГ и ДФГ, уменьшение момента сил трения ДФГ возможно за счет снижения величины силы прижатия друг к другу пар трения указанной фрикционной группы. Данный способ представляется перспективным, поскольку возможно варьирование момента сил трения ДФГ в более широких пределах и, следовательно, величины КУ и точности срабатывания.

Предварительная проработка конструктивного варианта АФМ с дифференцированным силовым замыканием пар трения ОФГ и ДФГ показала, что синтез АФМ вполне возможен и технически может быть реализован достаточно просто [95].

АФМ как муфты, обладающие свойствами устройств, предохраняющих узлы и детали машин от разрушения из-за перегрузок, работают в составе приводов, и должны обеспечивать, кроме прямого функционального назначения, оптимальные эксплуатационные характеристики машин. В частности, АФМ должны обеспечивать наименьшие массогабаритные показатели приводов машин.

В связи с этим, должны быть созданы конструкции АФМ с такой точностью срабатывания, которая позволяла бы минимизировать габаритные размеры и массу приводов.

Наконец, создаваемые конструкции АФМ второго поколения должны обеспечивать динамическую устойчивость движения привода машины в переходные периоды, в частности, в период буксования при срабатывании муфты.

На основании изложенного можно сформулировать следующие основные направления совершенствования АФМ второго поколения [39]: - создание и исследование АФМ с переменной величиной КУ и теоретически "идеальной" нагрузочной характеристикой, а также определение максимальной величины перегрузки в реальных условиях эксплуатации; - синтез конструктивных схем АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием пар трения ОФГ и ДФГ, определение и исследование основных форм кривых нагрузочных характеристик, эксплуатационных показателей АФМ; - решение задачи инвариантности принципиальных схем раздельного силового замыкания, синтез и исследование выделенных вариантов АФМ; - решение задач системного проектирования модернизированных конструктивных схем АФМ второго поколения с учетом характеристик приводов машин, влияющих на эксплуатационные показатели муфт. Решение данной задачи должно предусматривать исследование по выявлению указанных эксплуатационных характеристик.

В качестве объекта исследования диссертационной работы примем как наиболее перспективное второе направление совершенствования АФМ.

Разработка принципиальной схемы и исследование стационарного режима нагружения АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием

Вариант 1. Обращение в ноль функции (2.12) означает выключение из работы пар трения ОФГ. ОФГ охвачена отрицательной обратной связью, и ее выключение из работы означает превращение муфты в неадаптивную, в которой обратная связь не действует.

Данная конфигурация муфты отличается низкой точностью срабатывания, и по этой причине рассматриваемый вариант, несмотря на принципиальную возможность его реализации, не может быть рекомендован для использования на практике.

Вариант 2. Данный вариант предполагает выключение из работы пар трения ОФГ при значениях коэффициента трения, таких, что /min fK fmax. В этом случае в интервале значений коэффициента трения fmin...fK муфта будет работать в адаптивном режиме, т. е. с автоматическим регулированием усилия прижатия друг к другу пар трения ОФГ и, следовательно, с повышенной точностью срабатывания. В интервале значений /к.../max, вследствие выключения из работы пар трения ОФГ, автоматическое регулирование в муфте не действует, в связи с чем она становится неадаптивной, поскольку вся нагрузка передается парами трения ДФГ.

В результате этого точность срабатывания будет заметно снижена, что не является выгодным режимом функционирования АФМ.

Вариант 3. Обращение в ноль функции (2.12) при значении коэффициента трения, равном fmax, означает одновременное с этим выключение из работы обратной связи. Следовательно, в данном варианте автоматическое регулирование в муфте осуществляется в интервале значений fmin... fmax , исключая его верхнее граничное значение. Поэтому точность срабатывания АФМ в данном варианте будет наибольшей при значении КУ, вычисляемом по соотношению Графики изменения величин распорных сил F 1 и F 2 показаны на рис. 2.2. Кривые 1 и 3 отражают функцию (2.12) при различных величинах КУ: кривая 1 -при С = 2,5; кривая 3 - при С = 1,25. Остальные исходные данные: z = 6, Fп =1000 Н. Прямые 2 и 4 отражают графики функции (2.13) при величинах КУ, соответствующих кривой 1 и кривой 3.

Прямая 2 показана в ограниченном интервале f = 0,1...0,38. Это объясняется следующим: при/= 0,38 величина распорной силы F2 становится равной силе пружины Fп =1000 Н, после чего сила F 2 увеличивается нелинейно. Данный участок интервала изменения величины коэффициента трения, ввиду резкого увеличения вращающего момента и снижения точности срабатывания, интереса не представляет. Прямые 2 и 4 показывают, что при повышенном значении КУ распорная сила F 2 увеличивается быстрее, чем при его предельно допустимом значении, вычисленном по соотношению (2.17). В результате этого равенство F 2 = Fп в первом случае (прямая 2) наступает при меньшем значении коэффициента трения, чем во втором случае (прямая 4).

Из сказанного следует, что увеличение КУ приводит к росту величины полной распорной силы и к уменьшению ширины интервала изменения коэффициента трения, внутри которого на пары трения ОФГ действует отрицательная обрат 35 ная связь.

С увеличением ширины упомянутого интервала повышается точность срабатывания АФМ [65], поэтому распорная сила F2, возрастающая гораздо быстрее, чем распорная сила Fр1 (см. парные графики 1 и 2, 3 и 4), доминирует в формировании полной распорной силы в муфте.

Действие вращающего момента Т2 для повышения величины С, обеспечивающей функционирование обратной связи в интервале значений /min./max, необходимо уменьшать.

Разработка теоретических предпосылок использования в АФМ второго поколения раздельного силового замыкания пар трения ОФГ и ДФГ выявили возможность увеличения КУ. Разработка принципиальной схемы и исследование стационарного режима нагружения АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием Для разработки принципиальной схемы раздельного силового замыкания пар трения ОФГ и ДФГ в АФМ второго поколения на основе анализа внутренних силовых факторов обратимся к соотношению Т = FпR f, (2.18) где Т - вращающий момент пар трения ДФГ (при одной паре трения); Fп - сила натяжения замыкающей пружины, общая для пар трения ОФГ и ДФГ; R - средний радиус поверхностей трения пар ОФГ и ДФГ (принят одинаковым); f - коэффициент трения.

Изменять, в частности, уменьшать величину вращающего момента Т, можно посредством варьирования величин двух параметров - R и Fп.

Вариант АФМ, в которой исследовано влияние параметра R пар трения ДФГ на точность срабатывания, рассмотрен в работе [6]. Исследование показало, что наибольшая точность срабатывания муфты достигается при величине отношения среднего радиуса поверхностей трения ДФГ к среднему радиусу поверхностей трения ОФГ, равной 0,85. Вместе с тем, в упомянутой работе отмечается, что повышение точности срабатывания АФМ относительно невелики, и в ряде случаев не соответствует требованиям, предъявляемым к предохранительным муфтам по надежной защите приводов машин от перегрузок [52].

Технические и измерительно-регистрирующие средства для проведения экспериментальных исследований

Датчик контроля рабочей частоты вращения, работающий совместно с тахометром, закреплен на специальной стойке, которая установлена на верхней плите станины (приложение А, рис. А.1, поз. 7, рис. 3.1, поз. 6). Прерыватель светового потока фотоэлектрического датчика изготовлен в соответствии с рекомендациями, приведенными в паспорте-инструкции на тахометр, и представляет диск, изготовленный из оптически непрозрачного материала (текстолита), имеет 60 равномерно расположенных по краю диска прорезей и входит в щель датчика.

Приспособление для тарирования датчиков вращающего момента показано на рис. Б.1 приложения Б. К основанию 1 приварены стойка 2 датчика и стойка 3 нагружающего винта 4. Образцовый стрелочный динамометр 5 с ценой деления 9,81 Н и верхним пределом измерения 981 Н установлен на подставках и соединен с тарируемым датчиком 6 и нагружающим винтом.

Приспособление для тарирования тензометрической шайбы (приложение Б, рис. Б.2) состоит из плиты 1 со стойками 2, закрепленными на ее торцах, втулки 3, надетой на ось, закрепленной в одной из стоек, и динамометра 4 с индикатором часового типа. Оправка 5 надета на центрирующую втулку, установленную на оси и перемещаемую с помощью гайки 6, и упирается торцом в тарируемую тензометрическую шайбу 7. Шайба изготовлена из пружинного материала и опирается на стакан 8, торец которого имеет V-образный кольцевой выступ. Динамометр размещен между настроечным винтом 9, установленным в стойке 2, и стаканом 8, и фиксирует осевое усилие, действующее на тензометрическую шайбу. Упругая деформация измеряется индикатором 10, закрепленным на стойке.

Опытно-экспериментальный образец АФМ второго поколения с раздельным силовым замыканием (приложение В) спроектирован в соответствии с принятой конструктивной схемой. При проектировании муфты использован принцип модульности и максимальной взаимозаменяемости её элементов с применением общих базовых деталей (полумуфт, нажимного и фрикционных дисков). 3.4 Подготовка датчиков и приспособлений стационарного нагружения

Тарирование датчиков вращающего момента производилось нагружением пластины дискретно возрастающей силой, создаваемой нагружающим винтом. Сила упругой деформации пластины фиксировалась динамометром, а соответствующее ей отклонение пера самописца измерялось на ленте последнего. Тарировочный график датчиков вращающего момента приведен в приложении Г (рис. Г.1)

Тарирование тензометрической шайбы осуществлялось путем приложения к оправке 5 (приложение Б, рис. Б.2) периодически возрастающего осевого усилия, создаваемого с помощью гайки 6. Осевое усилие фиксировалось стрелочным индикатором динамометра, а соответствующая величина упругой деформации тензометрической шайбы регистрировалась индикатором. По результатам тарирования построен тарировочный график, приведенный в приложении Г на рис. Г.2.

Тарирование датчиков распорной силы и усилия натяжения пружин проводились на приспособлении для тарирования тензометрической шайбы (приложение Б, рис. Б.2) с заменой оправки 5 и стакана 8. Графики тарирования приведены в приложении Г (соответственно рис. Г.3 и рис. Г.4).

Приспособление для статического нагружения (тарированный ключ) тарировался непосредственно на экспериментальной установке для исследования муфт. Муфта фиксировалась от поворота специальным кронштейном в положении, при котором тарируемый ключ (приложение Д, рис. Д.1) располагался горизонтально. В результате последовательного нагружения рукоятки ключа набором взвешенных грузов получен соответствующий ряд показаний индикатора, закрепленного на планке ключа. Указанный ряд устанавливает моменты силы, которые определялись по соотношению Ми = GL, где G - вес грузов; L - плечо действия силы тяжести грузов (L =360 мм). График тарирования ключа приведен в приложении Д на рис. Д.2. 3.5 Содержание экспериментальных исследований адаптивных фрикционных муфт

Подготовка поверхностей трения фрикционных дисков и контроль их со стояния. Экспериментальные исследования муфт проводились с парами трения «сталь 60Г-чугун СЧ-15», «чугун СЧ-15 - фрикционный материал НСФ-9», «чугун СЧ15-резина» (смазанная и несмазанная). Выбор первых двух пар трения произведен на основе рекомендаций, приведенных в [7]. Применение третьей пары трения обусловлено необходимостью исследования работы муфт при больших величинах коэффициента трения. Материалы ведущих элементов пар трения указаны в их сочетаниях первыми.

Стальные и чугунные диски имели после механической обработки шероховатость поверхностей трения RZ40...RZ10, а после приработки -Rz10...Rа2,5, как рекомендовано в [7]. В процессе экспериментов шероховатость изменялась в пределах граничных значений указанных параметров шероховатости (равновесной шероховатости), что позволило соблюдать рекомендации, изложенные в работе [11]. Классификация шероховатости осуществлялась в соответствии с требованиями [17], проверка производилась на микроскопе МИС-11 и по образцам шероховатости.

Определение рационального способа настройки АФМ

АФМ с раздельным силовым замыканием, по сравнению с базовым вариантом, обладают более высокой нагрузочной способностью и точностью срабатывания. Оптимальное соотношение «нагрузочная способность - точность срабатывания» данных муфт позволяет при их применении существенно улучшить эффект снижения совокупной массы и габаритов привода и повысить его энергетические показатели. Указанные преимущества определяют следующие предпочтительные области их применения в приводах: - палубных и грузовых трюмных механизмов речных и морских судов (грузоподъемные механизмы - краны, лебедки, швартовочные устройства, судоподъемные краны, механизмы люковых закрытий и т. п.); - главных линий прокатных станов различного назначения; - металлообрабатывающего оборудования; - сельскохозяйственной техники различного назначения; - транспортных средств; - механизмов, работающих в агрессивных средах, воздействие которых на поверхности трения АФМ может приводить к существенным колебаниям величины коэффициента трения; - механизмов, работа в которых не исключает возможности попадания на поверхности трения АФМ смазочных материалов, что приводит к снижению величины коэффициента трения; - механизмов и машин с редкими перегрузками, работа АФМ в которых приводит к возникновению «схватывания» поверхностей трения и к значительному увеличению (в отдельных случаях к патологическому росту - до 20…40) коэффициента трения; 120 - механизмов, машин и приборов, выход из строя отдельных деталей или узлов которых в результате отдельной или повторяющихся перегрузок крайне нежелателен.

Внедрение и ожидаемый социально-экономический эффект

Результаты диссертационной работы получили положительный отзыв и приняты к использованию в ООО «Комбайновый завод «РОСТСЕЛЬМАШ» в виде методических рекомендаций по расчету, проектированию и настройке адаптивных фрикционных муфт второго поколения с раздельным силовым замыканием (Акт использования результатов диссертационной работы приведен в приложении Н). Ожидаемый социально-экономический эффект от внедрения результатов работы ориентировочно составляет 364400 руб./год на годовую программу выпуска (расчет приведен в приложении П). Данный эффект получен за счет снижения себестоимости привода ввиду уменьшения массы его элементов. Дополнительный социально-экономический эффект может быть получен за счет снижения количества отказов в эксплуатации, а следовательно затрат на ремонт вышедших из строя деталей и узлов, что также напрямую влияет на снижение простоев техники во время уборочных работ.

С учетом теоретических и экспериментальных данных разработана научно обоснованная методика расчета и проектирования АФМ с раздельным силовым замыканием, что позволяет создавать АФМ с высокими эксплуатационными характеристиками.

Разработаны рекомендации по настройке АФМ на необходимый вращающий момент, что позволяет создавать серии АФМ, предназначенные для передачи нагрузки в определенном интервале вращающего момента.

Определены характеристики АФМ, получаемые в результате настрой 121 ки в процессе эксплуатации. Отмечено, что при уменьшении силы основной замыкающей пружины и номинального вращающего момента АФМ точность срабатывания муфты повышается, и наоборот.

Результаты работы приняты к использованию в ООО «Комбайновый завод «РОСТСЕЛЬМАШ», ожидаемый технико-экономический эффект составляет . 364400 руб/год.

В диссертационной работе дано решение важной научно-технической задачи, заключающейся в повышении эффективности защиты приводов машин от перегрузок. Разработаны элементы теории АФМ с раздельным силовым замыканием, а также осуществлен синтез принципиальной схемы АФМ с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Создание и широкое внедрение АФМ в различных областях производственной деятельности позволит повысить производительность машин за счет сокращения его простоев, связанных с поломками, которые вызваны перегрузками на рабочих органах или увеличением внутренних силовых факторов, а также уменьшить габариты и массу приводов за счет снижения уровня перегрузок.

Похожие диссертации на Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами второго поколения