МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ГОРНЫХ МАШИН И ИНЖИНИРИНГА ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ на тему: «Модернизация вагоноопрокидывателя ВРС-2 x 75 с детальной разработкой узла соединения двух роторов» Выполнил: ст. гр. ГМ-05 -1 Сирченко А. А. Руководитель: доц. Панченко Е. В.

Цель – обеспечить синхронизацию вращения роторов с помощью механического устройства. Задачи: выполнить анализ условий эксплуатации и конструкции; обосновать параметры, разработать конструкцию, техническую документацию механического устройства для обеспечения синхронизации вращения роторов. определить комплекс мероприятий по безопасной эксплуатации вагоноопрокидывателя ВРС-2 x 75; определить экономическую предложенной модернизации. эффективность

1. Анализ условий эксплуатации и конструкции В угольном терминале порта Ванино (б. Мучке) установлены два вагоноопрокидывателя ВРС-2 х75, изготовленные заводом ОАО «Днепротяжмаш» . ВРС-2 х75 осуществляет одновременную выгрузку сыпучих материалов из двух железнодорожных полувагонов грузоподъемностью 69… 130 т.

ПАРАМЕТРЫ Значения Габаритные размеры вагоноопрокидывателя, мм: -высота -ширина -длина 8593 9688 30220 Общие показатели: -колея, мм 1520 -угол поворота ротора, град 170 -175 -время разгрузки полувагонов (прямой и обратный ход), с 52… 54 -производительность (расчетная), т/час -количество разгружаемых полувагонов за один поворот ротора, шт. -скорость опускания и подъема крюков, м/с -род тока 3500 2 0, 12 переменный -напряжение, В 220/380 Масса 1 шт. , кг 440000

ВАГОНООПРОКИДЫВАТЕЛЬ ВРС-2 х75 1 – роликоопора, 2 – диски, 3 – платформа, 4 – балки опорные привалочные, 5 – балки опорные, 6 – крюки, 7 - механизм подъема крюков, 8 – привода, 9 - стенки привалочные. Недостаток : несинхронность вращения роторов, разрушение сцепок вагонов и платформы

Модернизировать вагоноопрокидыватель ВРС-2 х75 обеспечив синхронное вращение роторов – актуальная техническая задача.

Основная идея проекта: механическое устройство для синхронизации вращения роторов вагоноопрокидывателя ВРС-2 х75 выполнить в виде муфты поводковой

2. Обоснование параметров, разработка конструкции и технической документации

2. 1. Определение расчетных нагрузок на муфту М(β) – момент на полуроторе; mj – масса элементов вагоноопрокидывателя; mі – масса всей системы; n – количество элементов; yi , xi – координаты ц. м. элементов; β – угол поворота.

Параметры полувагона

Параметры контргрузов

Расчетные схемы определения координат центров масс

МОМЕНТ НА ПОЛУРОТОРЕ ОТ УГЛА ПОВОРОТА

G=69 т Р=0 т/м 3 Г=180 град G=69 т Р=0, 95 т/м 3 Г=40 град G=69 т Р=1, 2 т/м 3 Г=40 град G=69 т Р=1, 5 т/м 3 Г=40 град G=75 т Р=0 т/м 3 Г=180 град G=75 т Р=0, 95 т/м 3 Г=40 град 241 243 252 267 224 217 7 8 9 10 11 12 G=75 т Р=1, 5 т/м 3 Г=40 град G=130 т Р=0 т/м 3 Г=180 град G=130 т Р=0, 95 т/м 3 Г=40 град G=130 т Р=1, 2 т/м 3 Г=40 град G=130 т Р=1, 5 т/м 3 Г=40 град Параметры Мном , к. Нм G=75 т Р=1, 2 т/м 3 Г=40 град ЗНАЧЕНИЯ НОМИНАЛЬНЫХ МОМЕНТОВ Параметры ЗАВИСИМОСТЬ МОМЕНТА ОТ УГЛА ПОВОРОТА РОТОРА Режимы работы 1 2 3 4 5 6 Мном , к. Нм 227 246 107 109 121 145

Выбор электродвигателя Электродвигатель типа 5 A 225 M 8:

Выводы: 1. 2. 3. Определены координаты центров масс вагоноопрокидывателя и крутящий момент на полуроторе. Номинальный момент на полуроторе равен 267 к. Нм. Выбран электродвигатель типа 5 A 225 M 8.

2. 2. Обоснование параметров, разработка конструкции Механическое устройство - муфта поводковая

Разработка твердотельных моделей деталей муфты поводковой

Контактные напряжения в муфте

Проверка болтов фланца Количество болтов M 30– 12 шт. Материал болтов–сталь 20

Поверочный расчет

I. Вариант нагружения

3. Разработать рабочие чертежи муфты поводковой По результатам моделирования муфты поводковой подготовлена техническая документация: Сборочный чертеж ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 00. 000 СБ (Вагоноопрокидыватель ВРС-75 х2), сборочный чертеж ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 000 СБ (Установка муфты поводковой), сборочный чертеж ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 01. 000 СБ (Муфта поводковая), сборочный чертеж ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 010 СБ (Обойма) с чертежами деталей: ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 011 (Фланец); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 012 (Гильза); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 013 (Проушина); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 014(Ребро); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС 56. 18. 015 (Вставка); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 01. 001 (Поводок); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 01. 002 (Кольцо войлочное); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС 56. 18. 01. 003 (Скоба верхняя); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 01. 004 (Скоба нижняя); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 02. 011 (Основание); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС 56. 18. 02. 006 (Ребро); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 01. 002 (Кольцо войлочное); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 02. 010 (Плита); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 02. 007 (Ребро); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 02. 005 (Ребро); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС 56. 18. 02. 004 (Ребро); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 02. 009 (Ребро); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 02. 008 (Ребро); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 02. 001 (Перегородка); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 02. 002 (Перегородка); ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 18. 02. 003 (Сегмент).

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Обеспечить синхронность вращения роторов вагоноопрокидывателя, только электрическими методами, не представляет возможности. Поэтому, в качестве актуального технического решения, было предложено выполнить механическое устройство для соединения двух роторов в виде муфты поводковой. Выполненные расчеты основных параметров вагоноопрокидывателя позволили смоделировать новую конструкцию муфты поводковой для соединения роторов вагоноопрокидывателя. В результате компьютерного моделирования напряженнодеформированного состояния определены геометрические параметры муфты поводковой: фланцев 2 шт. толщиной 35 мм, основания 2 шт. толщиной 30 мм, проушин 4 шт. толщиной 25 мм, ребер 8 шт. толщиной 25 мм, поводка длиной 326 мм и диаметром 260 мм, гильзы 2 шт. длинной 157 мм и диаметром 320 мм , вставок 2 шт. , верхней и нижней скобы и войлочное кольцо 2 шт. толщиной 8, 5 мм.

Выполненное компьютерное моделирование муфты поводковой в Solid. Works показало работоспособность новой конструкции, а поверочные расчеты, выполненные в Cosmos. Works показали, необходимость проведения конструктивных мероприятий в результате: максимальные эквивалентные напряжения в обойме не привысили 220 МПа. По результатам моделирования муфты поводковой разработан комплект технической документация ГМИ. ПД. 10. 90. ВРС-56. 00. 000 (Вагоноопрокидыватель ВРС-2 х75) В разделе «Охрана труда» был произведен анализ опасных и вредных факторов при монтаже, эксплуатации и ремонте вагоноопрокидывателя ВРС-2 х75. Предложены необходимые инженерно-технические мероприятия по борьбе с этими факторами. В экономическом разделе в результате модернизации вагоноопрокидывателя эксплуатационные затраты снизились по статьям: материалы, затраты на электроэнергию, заработанная плата, ремонт и содержание основных фондов.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!