О нас   |    Контакты   |    Новости   |    Услуги   |    Форум ГМ
Поиск:       
О нас
О журнале
 
  •  
  • Архив номеров
     
  •  
  • № 1
  •  
  • № 2
  •  
  • № 3
  •  
  • № 4
  •  
  • № 5
  •  
  • № 6
  •  
  • Спецвыпуск № 1
     
  •  
  • А.Богданович
  •  
  • C.П. Роженцов
  •  
  • А.В. Артемьев
  •  
  • И.Н. Евстафьев
  •  
  • С.Р. Сиврикова
  •  
  • С.М. Романов, И.Ю. Волдаев
  •  
  • Г.Я. Мищенко
  •  
  • Л.В. Железный
  •  
  • В.Г. Артюх
  •  
  • А.В. Коба
  •  
  • П.П. Якобсон, С.М. Меринов
  •  
  • Спецвыпуск № 2
  •  
  • Спецвыпуск № 3
  •  
  • Спецвыпуск № 4
  •  
  • Спецвыпуск № 5
  •  
  • Наши читатели
  •  
  • Карта покрытия
    О Форуме
    Новости
    Мероприятия
    Литература
    Наши авторы
    Наши партнеры
    Фотоальбом







    Форум Главных Механиков

    Украина
    г. Киев



    Комплекс предохранительных и амортизирующих устройств для защиты тяжелых машин от поломок



    Как в Российской Федерации, так и в Украине продукция заводов черной металлургии является одним из основных предметов экспорта и источников валютных поступлений. Однако механическое оборудование этих заводов давно отработало свой расчетный срок эксплуатации. Практически все оно нуждается в коренной модернизации или полной замене. К сожалению, отсутствие средств вынуждает искать другие пути, и если в области износа оборудования вряд ли можно что-то изменить радикально, то в деле защиты от перегрузок и следующих за ними аварийных поломок ситуацию возможно существенно улучшить. В этой области кафедра «Сопротивление материалов» Приазовского государственного технического университета работает уже более 35 лет. Защита тяжелых машин от поломок осуществляется предохранительными и амортизирующими устройствами, разработанными на основе эластомеров и используемыми как: 

    • предохранительные устройства прокатных клетей; 

    • предохранительные шпиндели и муфты приводов тяжелых машин; 

    • упругие универсальные шарниры; 

    • упругие валы для тяжелых машин; 

    • буферы, поглощающие аппараты, амортизаторы и предохранительные устройства для подвижного железнодорожного состава; 

    • буферы, амортизаторы и упругие муфты для металлургических машин. Повышение надежности и долговечности металлургических, кузнечно-прессовых, подъемно-транспортных и транспортных машин достигается путем: 

    • снижения нетехнологических нагрузок; 

    • ограничения их величины безопасным уровнем. 

    Новые буферные устройства гасят нагрузки, вызванные разгоном и торможением, воздействием энергией или деформацией, возникающие при столкновении отдельных частей машин, нагреве, износе, неточностях изготовления и погрешностях монтажа. Этим обусловлено широкое применение указанных устройств. 

    Главное качество разработанных устройств – высокая  ЭНЕРГОЕМКОСТЬ: 

    • упругие элементы изготовлены из литьевых конструкционных полиуретанов с удельной энергоемкостью в 3…5 раз большей, чем у пружинных сталей; 

    • конструктивные особенности устройств обеспечивают максимальную энергоемкость в целом. 

    Экономичность устройств определяется тем, что они: 

    • просты и технологичны в изготовлении и при монтаже; 

    • не требуют технического обслуживания при эксплуатации; 

    • повышают долговечность оборудования в 2…5 раз. Их социальная эффективность состоит в надежности и безопасности эксплуатации. 

    Изобретательский уровень устройств подтвержден 19 патентами Украины и России. Имеются положительные результаты промышленного использования некоторых из них на протяжении 10…15 лет. 

    Малогабаритные амортизаторы сжатия позволяют без коренной реконструкции амортизировать:  • подшипники роликов всех типов рольгангов; • подушки рабочих валков прокатных станов; • механизмы и узлы мостовых кранов. 

    Амортизаторы представляют собой одну деталь. Весьма перспективно их применение для защиты от перегрузок крупногабаритных подшипников. Спроектирована серия полимерных компенсаторов для монтажа подшипников качения. Они защищают подшипники от нагрузок, вызванных деформациями опорных узлов. Внедрены на Днепровском металлургическом комбинате в Новопрокатном цехе на роликах рольгангов блюминга. Стойкость подшипников увеличилась в пять раз. Также внедрены на стане 3000 ММК им. Ильича на роликах конической группы рольгангов. Стойкость подшипников увеличилась в четыре раза.

    Амортизаторы сдвига обеспечивают регулирование жесткости, которую можно изменять, варьируя высоту упругих элементов при неизменном диаметре. При нагружении таких амортизаторов их радиальные размеры остаются неизменными. Амортизаторы сдвига уже внедрены и успешно работают на ММК им. Ильича в цехе Слябинг-1150 на станинных роликах и роликах рабочих рольгангов. Поломки деталей станинных роликов полностью прекратились.

    Клееный амортизатор сжатия состоит из полиуретанового упругого элемента и стальной арматуры. Его конструкция позволяет (при неизменных внешних габаритах) менять размеры отдельных элементов, а значит, и жесткость, что делает возможным повышение ее в 2…10 раз. 

     

    Проходят промышленное опробование на осях слитковозов Слябинга-1150 ММК им. Ильича. На сегодняшний день отработали 18 месяцев. Поломки осей слитковозов полностью прекратились. 

    Упругие валы заменяют в приводах тяжелых машин зубчатые муфты и универсальные шпиндели. Их конструкции не требуют ухода и смазки, допускают углы перекоса валов до 5о (кратковременно до 10о), а также значительные радиальные и осевые смещения. 

    Такие валы уже внедрены на ММК «Азовсталь» в рельсобалочном цехе на приводе станинных роликов обжимной клети. Эксплуатируются в течение шести лет. Внедрены также на ММК им. Ильича на стане 1700 в приводах тянущих роликов моталок и на мостовых кранах Слябинга-1150 взамен муфт МУВП. Упругий элемент привода тяжелых машин защищает привод от поломок, амортизируя динамические нагрузки и компенсируя погрешности изготовления и монтажа.

    Применение упругих элементов в приводах станинных роликов показало их высокую эксплуатационную надежность. Стойкость элементов составляет 48…60 месяцев.  Упругие элементы муфт МУВП из полиуретановых эластомеров, в отличие от резиновых, имеют высокую стойкость, что   в значительной степени повышает энергоемкость муфт. Технологичность новых муфт подтверждена опытом эксплуатации. Средняя стойкость элементов составляет 6…12 месяцев. Внедрены на крановых муфтах ММК им. Ильича, Днепровского металлургического завода, МК «Азовсталь». 

    Для защиты от перегрузок и поломок металлургических и других тяжелых машин разработан ряд конструкций предохранителей: 

    • со срезной пластиной;
    • пневмопружинный;
    • пружинный;
    • кольцевой (втулочный). 

    В прокатных клетях применяются экструзионные, непрерывносрезные, втулочные предохранители, не подверженные усталостным повреждениям. Предохранительные шпиндели с разрушаемым полимерным слоем и повышенной усталостной прочностью позволяют в 3…5 раз удешевить существующие системы защиты. Для обжимных станов разработан неразрушаемый упруго-предохранительный шпиндель. Новые предохранительные устройства обеспечивают комплексную защиту тяжелых машин. Их выгодность обусловлена: 

    • высокой эффективностью по сравнению со стандартными устройствами; 

    • возможностями амортизации машин, защита которых конструктивно не предусмотрена. 

    В августе 2006 года в структуре Управления главного механика ММК им. Ильича совместно с кафедрой «Сопротивление материалов» ПГТУ была создана специализированная лаборатория «Защита металлургических машин от поломок» с целью разработки и внедрения предохранительных и амортизационных устройств, которые можно изготовить силами ремонтных служб комбината. Эта лаборатория позволила на порядок сократить сроки внедрения научных разработок сотрудников ПГТУ в производство. Лаборатория занимается фундаментальными, конструкторскими и поисковыми НИР, позволяет оперативно решать проблемы, возникающие у механослужб комбината. Создание аналогичной лаборатории планируется также и на МК «Запорожсталь».

    В.Г. Артюх, к. т. н., доцент, зав. каф. «Сопротивление материалов», 
    Приазовский государственный технический университет, г. Мариуполь




    - города
    - предприятия