д.т.н., профессор, директор института машиностроения и транспорта.
654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Director of Institute of Mechanical Engineering and Transport.
Novokuznetsk.
аспирант кафедры механики и машиностроения.
654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
Postgraduate of the Chair of Mechanics and Machine Engineering.
Novokuznetsk.
к.т.н., начальник конструкторского отдела.
654005, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Орджоникидзе, 28А.
Cand. Sci. (Eng.), Head of Design Department.
Novokuznetsk.
Уменьшение величины динамических нагрузок, возникающих при работе машин вообще и металлургических в частности, является одной из основных задач общей проблемы повышения их надежности и долговечности. Проведен анализ работы рычажных механизмов щековой дробилки, имеющих внутренние степени свободы, которые обусловлены наличием зазоров в шарнирах. Наличие неуравновешенных сил инерции движущихся масс при работе кривошипно-коромыслового механизма приводит к размыканию контактных поверхностей в сочленениях шатуна с кривошипом и к последующему пересопряжению рабочих поверхностей этой кинематической пары, которое сопровождается соударением масс подвижных звеньев. Возникают значительные динамические нагрузки, являющиеся причиной поломок деталей исполнительного механизма и источником упругих колебаний (вибраций) и генерации вредных акустических колебаний. С целью устранения влияния зазоров в шарнирах на возникновение дополнительных динамических сил необходимо выявить закономерности появления импульсных нагрузок. Закономерности появления таких нагрузок в кривошипно-коромысловых механизмах с зазорами в сочленениях кинематических пар из-за нарушения контакта в результате пересопряжения рабочих поверхностей устанавливаются путем кинетостатического анализа. Проведен анализ работы шарнира кривошип – шатун с зазором кривошипно-коромыслового механизма щековой дробилки. На основании полученных результатов определено, что условием нарушения контакта в сочленении элементов кинематической пары кривошип – шатун является перемена знака силы реакции. Перебег зазора в шарнире кривошип – шатун происходит, когда оба звена находятся на одной линии. Определение положений звеньев механизма, при которых происходит пересопряжение контактных поверхностей шарнира кривошип – шатун, позволяет рационально использовать механизмы для выборки зазоров с упругими элементами, которые в течение всего цикла работы кривошипно-коромыслового механизма выбирают зазор в сочленении кривошип – шатун и тем самым предот вращают появление дополнительных динамических нагрузок. При этом повышается надежность работы щековой дробилки в целом.
The magnitude decrease of the dynamic loads that arise during the operation of machines in general and metallurgical ones in particular, is one of the main tasks of general problem of increasing their reliability and durability. The analysis of work of lever mechanisms of jaw crusher with internal degrees of freedom conditioned by presence of clearances in hinges, was made. It has shown that presence of unstable forces of locomotive masses inertia during work of oscillating crank drive results in breakage of pin surfaces in joint of piston-rod with a crank, and in subsequent change of working surfaces of this kinematics pair, followed by hitting of the masses of movable links and in generation of considerable dynamic load, providing the reason of breakages of details of executive mechanism and the source of resilient vibration (vibrations) and harmful acoustic vibration generation. With the purpose of removal of influence of clearances in hinges on the origin of additional dynamic forces it is necessary to reveal regularities of impulse loads appearance. Regularities of such loads appearance in crank-type mechanisms with clearances in joints of kinematics pairs, caused by contact fault as a result of change in working surfaces contact, can be determined by kinetic static analysis. Analysis of work of crank-type hinge with clearance of oscillating crank drive of jaw crusher was conducted. Based on the analysis results it was determined, that contact fault in joint of crank-piston-rod kinema tics pair elements is conditioned by change of sign of reaction force. Clearance overtravel in a crank-type hinge takes place when both links are on one line. Determination of mechanism links positions, at which there is interconnection of crank-type hinge contact surfaces, allows to use mechanisms rationally for selection of clearances with resilient elements that during all work cycle of oscillating crank drive choose clearance in crank-type joint and prevent additional dynamic load occurrence. That promotes reliability of jaw crusher operation in whole.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.