Динамика рабочих органов торфяных фрезерующих агрегатов

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В Российской Федерации сосредоточено 60% мировых запасов торфа. Диапазон их применения в народном хозяйстве очень широк. Торфяные продукты используются в производстве электроэнергии и повседневной жизни, сельском хозяйстве, строительстве, химической и металлургической промышленности и других сферах народного хозяйства.
В настоящее время в торфяной промышленности найден широкий спектр применения машин с фрезерными рабочими органами, которые обладают высокой производительностью и качественной технической эксплуатацией. Опыт эксплуатации показывает их ненадежный характер. Интенсификация добычи торфа впервые выдвинула задачу переоснащения и модернизации существующего парка основного технического оборудования.
Задача повышения надежности станка с фрезерным рабочим органом выдвигает необходимость разработки нового метода его проектирования с учетом конструктивных особенностей, условий эксплуатации, а также величины и характера нагрузки на элементы конструкции.
Объект исследования: торфяные фрезерующие агрегаты.
Предмет исследования: динамика рабочих органов торфяных фрезерующих агрегатов.
Цель исследования: проанализировать способы динамики рабочих органов торфяных фрезерующих агрегатов.
Цель предопределяет задачи исследования, которые предстоит решить:
1. рассмотреть теоретические основы торфяных фрезерующих агрегатов;
2. изучить методику расчета режимов нагружения элементах привода торфяных фрезерующих агрегатах на стадии проектирования.

1. Теоретические основы торфяных фрезерующих агрегатов
Измельченные заполнители широко используются в технических операциях на всех стадиях добычи торфяной продукции. В процессе их эксплуатации на элементы конструкции возникают значительные динамические нагрузки, что приводит к снижению надежности, а энергетические характеристики машины и ее технико-экономические показатели ухудшаются [5, с. 162-187].
В то же время одной из важнейших задач является повышение их надежности и долговечности. Эта проблема имеет особое значение с точки зрения увеличения энергонасыщенности и увеличения скоростных параметров машины, что приводит к увеличению динамических составляющих и натяжения компонентов трансмиссии и опорных конструкций.
Основная причина нагрузки - внешнее сопротивление на рабочем органе, которое сильно варьируется и случайно. Это связано с периодическим взаимодействием режущих элементов с пластом, их структурной неоднородностью, случайной изменчивостью режимов работы и физико-механическими свойствами торфа. Кроме того, характер нагрузки зависит от конструкции и количества фрез, их параметров и режимов работы, износа инструмента, колебаний, связанных с усилием резания, и дисбалансов в рабочем механизме [12, с. 142-164].
Ввиду случайности нагрузки на режущий элемент анализ динамической нагрузки на конструктивный элемент фрезерного агрегата и расчет его показателя надежности должны основываться на методах теории вероятностей и статистической динамики механических систем. Опыт его применения показывает, что на практике при использовании аналитических и численных методов для решения этих задач можно ограничиться только рассмотрением одномерных и двумерных характеристик процесса.
В этом случае рассматриваются вероятностные характеристики силовых факторов, такие как дисперсия и спектральная плотность. Если в составе блока имеется несколько бортов, то при динамическом анализе также необходимо знать взаимную спектральную плотность внешней нагрузки. В их определении широко использовались методы статистического моделирования. Они универсальны, но для расчета вероятностных характеристик нагрузки требуется много машинного времени, особенно при выборе наилучшего режима работы и конструктивных параметров фрезерного агрегата.