Измерение параметров полимерных роликов конвейеров - Студенческий научный форум

XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Измерение параметров полимерных роликов конвейеров

Таубебаева Айжан Ержановна 1, Бузауова Тоты Мейрбековна 1
1КарГТУ
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Полимерные ролики для конвейеров являются более удобным элементом конвейерной системы, чем металлические ролики. Полимерные ролики отличаются корпусом, сделанным из пластмассовых материалов (ПУ, ПВХ, полиэтилен и т.д.). Ролики полимерные конвейерные имеют ряд главных преимуществ:

устойчивость к воздействию разных химических соединений, реакций, внешних сред;

срок службы полимерных роликов в разы выше за счет устойчивости к кислотам, щелочам и коррозии;

имеют меньший вес, не повреждая транспортерную ленту, при такой же жесткости, как и у металлического изделия;

отсутствие лишнего шума, которое обеспечивает конструкция пластмассового изделия;

отсутствие прилипания сыпучих веществ к поверхности роликов и др.

Преимущества полимерных конвейерных роликов:

Технология изготовления корпуса полимерного конвейерного роликаобеспечивает соосность посадочных отверстий подшипников и его рабочей поверхности, что в сочетании с демпфирующей способностью полимера снижает влияние динамических нагрузок на подшипники.

Высокая продольная жесткость корпуса не вызывает в его краевых частях значительных циклических и знакопеременных изгибающих моментов. Таким образом, исключается перекос и защемление тел вращения от чрезмерных односторонних нагрузок.

Особенности конструкции корпуса в сочетании с высокой герметичностью уплотнений, препятствующей проникновению пыли в рабочую зону подшипников, предотвращает заклинивание роликов. Заклинивание роликов - основная причина повышенного износа, а иногда и подреза конвейерной ленты!

Простота конструкции ролика позволяет покупателям производить их разборку и сборку самостоятельно, заменяя изношенные элементы, и повторно использовать подвергшиеся наименьшему износу при эксплуатации. 

Шероховатость поверхности обеспечивает лучшее сцепление наклонного ролика с лентой конвейера, предотвращает его проскальзывание и односторонний износ.

Большой ресурс эксплуатации.

Приемлемая цена.

Корпуса конвейерных роликов изготовлены из износостойкой полимерной композиции, усиленной армирующим наполнителем.

Для особо тяжелых условий эксплуатации в качестве полимера используется полиамид 6, отличающийся очень высокой стойкостью к износу, а также высокой усталостной прочностью, жесткостью, твердостью и вязкостью. Корпус изготавливается последовательным нагревом композиции до температуры ее размягчения, с последующей формовкой в пресс-форме. При таком способе изготовления рабочая поверхность ролика и посадочные отверстия под подшипники формируются одновременно - одной прессовкой.

В результате обеспечивается их соосность, что в сочетании с демпфирующими свойствами полимера, минимизирует динамические нагрузки на подшипники и снижает риск аварийного заклинивания роликов при работе. Этой же цели способствует высокая жесткость конструкции корпуса, препятствующая возникновению в его краевых частях значительных циклических и знакопеременных изгибающих моментов.

В данной статье рассмотрим данные программе ANSYS и строим графики.

Для начала работы в программе ANSYS мы вставляем специальные коды.

! SAVE, file,db,

! /COM,ANSYS RELEASE 14.0 UP20111024 14:14:01 11/11/2019

! SAVE, file,db,

! SAVE, file,db,

/FILNAME,Rolik,0

!*

/NOPR

KEYW,PR_SET,1

KEYW,PR_STRUC,1

KEYW,PR_THERM,0

KEYW,PR_FLUID,0

KEYW,PR_ELMAG,0

KEYW,MAGNOD,0

KEYW,MAGEDG,0

KEYW,MAGHFE,0

KEYW,MAGELC,0

KEYW,PR_MULTI,0

KEYW,PR_CFD,0

/GO

!*

! /COM,

! /COM,Preferences for GUI filtering have been set to display:

! /COM, Structural

!*

/NOPR

KEYW,PR_SET,1

KEYW,PR_STRUC,1

KEYW,PR_THERM,0

KEYW,PR_FLUID,0

KEYW,PR_ELMAG,0

KEYW,MAGNOD,0

KEYW,MAGEDG,0

KEYW,MAGHFE,0

KEYW,MAGELC,0

KEYW,PR_MULTI,0

KEYW,PR_CFD,0

/GO

!*

! /COM,

! /COM,Preferences for GUI filtering have been set to display:

! /COM, Structural

!*

/PREP7

!*

ET,1,PLANE182

!*

KEYOPT,1,3,1

!*

ET,2,PLANE42

!*

KEYOPT,2,3,1

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0 !Измерение температуры

MPDATA,EX,1,,30000 !Модуль упругости (мягкий)

MPDATA,PRXY,1,,0.4 !Пуасон коэф

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,2,,400000 ! Модуль упругости (твердый)

MPDATA,PRXY,2,,0.3

!Геометрическая схема

T=8

R1=16+6

R2=R1+T

R3=17

L=80

X1= R1*sin(7.5*3.14/180)

X2=R2* sin(7.5*3.14/180)

Y2=sqrt(R3**2-X2**2)

Y1=Y2+t*cos(7.5*3.14/180)

Y3=Y1+L* sin(7.5*3.14/180)

X3=X1+L* cos(7.5*3.14/180)

Y4=Y2+L* sin(7.5*3.14/180)

X4=X2+L* cos(7.5*3.14/180)

K,1, X1, Y1,

K,2, X2, Y2,

K,3, X3, Y3,

K,4, X4, Y4,

A,1,2,4,3

Xc=0

Yc=0

K,5,0,0,

R4=0

CYL4,Xc,Yc,R3,R4,0,90

CM,_Y,AREA

ASEL, , , , 1

CM,_Y1,AREA

CMSEL,S,_Y

!*

CMSEL,S,_Y1

AATT, 1, , 1, 0,

CMSEL,S,_Y

CMDELE,_Y

CMDELE,_Y1

!*

CM,_Y,AREA

ASEL, , , , 2

CM,_Y1,AREA

CMSEL,S,_Y

!*

CMSEL,S,_Y1

AATT, 2, , 2, 0,

CMSEL,S,_Y

CMDELE,_Y

CMDELE,_Y1

!*

Esize,1,0,

!*

FLST,5,2,5,ORDE,2

FITEM,5,1

FITEM,5,-2

CM,_Y,AREA

ASEL, , , ,P51X

CM,_Y1,AREA

CHKMSH,'AREA'

CMSEL,S,_Y

!*

MSHKEY,1

AMESH,_Y1

MSHKEY,0

!*

CMDELE,_Y

CMDELE,_Y1

CMDELE,_Y2

!*

! /COM, CONTACT PAIR CREATION - START

CM,_NODECM,NODE

CM,_ELEMCM,ELEM

CM,_KPCM,KP

CM,_LINECM,LINE

CM,_AREACM,AREA

CM,_VOLUCM,VOLU

! /GSAV,cwz,gsav,,temp

MP,MU,1,

MAT,1

MP,EMIS,1,7.88860905221e-031

R,3

REAL,3

ET,3,169

ET,4,172

R,3,,,1.0,0.1,0,

RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,

RMORE,0.0,0,1.0,,1.0,0.5

RMORE,0,1.0,1.0,0.0,,1.0

KEYOPT,4,3,0

KEYOPT,4,4,0

KEYOPT,4,5,1

KEYOPT,4,7,0

KEYOPT,4,8,0

KEYOPT,4,9,0

KEYOPT,4,10,2

KEYOPT,4,11,0

KEYOPT,4,12,0

KEYOPT,4,2,0

! Generate the target surface

LSEL,S,,,5

CM,_TARGET,LINE

TYPE,3

NSLL,S,1

ESLN,S,0

ESURF

CMSEL,S,_ELEMCM

! Generate the contact surface

LSEL,S,,,2

CM,_CONTACT,LINE

TYPE,4

NSLL,S,1

ESLN,S,0

ESURF

ALLSEL

ESEL,ALL

ESEL,S,TYPE,,3

ESEL,A,TYPE,,4

ESEL,R,REAL,,3

! /PSYMB,ESYS,1

! /PNUM,TYPE,1

! /NUM,1

! EPLOT

ESEL,ALL

ESEL,S,TYPE,,3

ESEL,A,TYPE,,4

ESEL,R,REAL,,3

CMSEL,A,_NODECM

CMDEL,_NODECM

CMSEL,A,_ELEMCM

CMDEL,_ELEMCM

CMSEL,S,_KPCM

CMDEL,_KPCM

CMSEL,S,_LINECM

CMDEL,_LINECM

CMSEL,S,_AREACM

CMDEL,_AREACM

CMSEL,S,_VOLUCM

CMDEL,_VOLUCM

! /GRES,cwz,gsav

CMDEL,_TARGET

CMDEL,_CONTACT

! /COM, CONTACT PAIR CREATION - END

FLST,2,1,4,ORDE,1

FITEM,2,4

!*

/GO

DL,P51X, ,ALL,

! LGWRITE,'1','lgw','D:\мсм181\',COMMENT

FLST,2,1,4,ORDE,1

FITEM,2,4

!*

/GO

DL,P51X, ,ALL,

! LGWRITE,'1','lgw','D:\мсм181\',COMMENT

LSEL,S, , , 7

NSLL,S,1

ALLSEL,ALL

FLST,4,1360,1,ORDE,2

FITEM,4,1

FITEM,4,-1360

CP,1,UY,P51X

ALLSEL,ALL

FLST,2,1,3,ORDE,1

FITEM,2,5

0,R3,0

X2+5,R3,0

!Расчёт напряжений

/POST1

!Деформированная форма

SET,FIRST

PLDISP,1

!Поля напряжений

AVPRIN,0,0,

PLNSOL,S,X,0,1!Напряжения сигма х

AVPRIN,0,0,

*VWRITE, s,x

A4, E10.3, 2X, D8.2

PLNSOL,S,Y,0,1!Напряжения сигма у

AVPRIN,0,0,

PLNSOL,S,XY,0,1!Напряжения сигма тау ху

AVPRIN,0,0,

!PLNSOL,S,EQV,0,1!Интенсивность !напряжений сигма i

!Графики напряжений вдоль АС

!Определить путь АС по двум точкам, !число разбиений 100

PATH,A1C1,2,30,100! а 30!?

PPATH,1,0,X2,Y2+8,0,0,!Первая координата над крепью выше 0,3 по кровле

PPATH,2,0,X2,Y2-8,0,0,!Вторая !координата точки,

!определяющая путь

!отобразить на путь напряжения сигма х !переменная эс х

/PBC,PATH,,0

AVPRIN,0,0,

PDEF,Sx,S,X,AVG!

!отобразить на путь напряжения сигма у, !переменная эс у

/PBC,PATH,,0

AVPRIN,0,0,

PDEF,Sy,S,Y,AVG

!отобразить на путь напряжения ТАУ xу, !переменная Txy

/PBC,PATH,,0

AVPRIN,0,0,

!PDEF,Txy,S,XY,AVG

!отобразить на путь ИНТЕНСИВНОСТЬ напряжения сигма i,

! переменная Si

/PBC,PATH,,0

AVPRIN,0,0,

!PDEF,Si,S,EQV,AVG

!ПОСТРОИТЬ ГРАФИЧЕСКИ

/PBC,PATH,,0

PLPATH,SX,SY,TXY,SI

!Перемещения вдоль оси OY

0,R3,0

X2+5,R3,0

0,Y2,0

X2+5,Y2,0

X2,Y2+8,0

X2,Y2-8,0

Заключение

Конвейерные ролики являются неотъемлемой принадлежностью конвейеров: от небольших транспортеров сельхоз. элеваторов и зернохранилищ, до многокилометровых конвейерных систем горно-обогатительных комбинатов, угольных шахт и перевалочных припортовых терминалов. Многообразие геометрических размеров и конструктивного исполнения роликов регламентируется требованиями ГОСТ № 22646-77, что обеспечивает их взаимозаменяемость.

Полимерные конвейерные ролики, зачастую работают в весьма жестких условиях и подлежат периодической замене. Поэтому потребители вынуждены закупать ролики в качестве запасных частей и комплектующих для конвейеров в процессе их переналадки и ремонтных работ.

До недавнего времени на рынке были представлены, почти исключительно, металлические ролики с корпусами из стали или алюминиевых сплавов. Анализ причин, по которым они выходят из строя показывает, что в большинстве случаев отказы связаны с коррозионным и абразивным износом корпусов. Другой причиной является разрушение подшипниковых узлов. При работе конвейера происходит разогрев поверхности роликов из-за трения транспортерной лентой.

Полимерные конвейерные ролики обладают превосходными характеристиками по стойкости к истиранию, усталостной прочности, деформационной устойчивости, температурному диапазону эксплуатации (от -60 до +130 С), стойкости к нефтепродуктам и минеральным маслам. Специальная конструкция лабиринтных уплотнений и подшипниковых узлов и обеспечивают их герметичность.

Просмотров работы: 9