ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ S e r i a : G órnictw o z . 72
_________ 1 9 7 6 Kr k o l . 471
J a n Hynik
NIEPRAWIDŁOWOŚCI W PROCESIE WSPÓŁPRACY KÓŁ GNIAZDOWYCH I ŁAŃCUCHÓW OGNIWOWYCH NAPADÓW ŁAŃCUCHOWYCH MASZYN GÓRNICZYCH
S t r e s z c z e n i e . W p ra c y o k r e ś l o n o na podstaw ie badań d o św ia d c z a ln y c h podstawowe n i e p r a w i d ł o w o ś c i i z a b u r z e n ia zachodzące w p r o c e s i e w spółp racy k ó ł gniazdowych i łańcuchów ogniwowych.Podano m o ż l i w o ś c i poprawy k o n s t r u k c j i k ó ł gniazdowych oraz przeprowadzono porównawcze b a d a n i a s p r a w n o ś c i k ó ł a k t u a l n i e produkowanyoh i k ó ł o zm ienn ej kon
s t r u k c j i w f u n k c j i s t o p n i a z u ż y c i a k ó ł i łańcuchów ogniwowych.
1 . Wstęp
Pierwotnym teoh n ic zn ym zastosow aniem ł a ń c u c h a ogniwowego b y ł a f u n k c j a elem en tu n o ś n e g o . Stopniowo z a c z ę t o go stosow ać j a k o c i ę g n o w u k ładach z napędem mechanicznym.W o s t a t n i m t r z y d z i e s t o l e c i u ł a ń c u c h ogniwowy z n a l a z ł powszechne z a s to s o w a n ie w napędach łańcuchowych maszyn g ó r n i c z y c h . P r o c e s współp raoy ła ń c u c h a z kołem napędowym w ty c h nowych od p ow ied zialny ch za
s t o s o w a n i a c h p o z o s t a ł p r a k t y c z n i e mało ro zezn an y mimo dużego z n a c z e n i a k o n s t r u k c y j n e g o . Geometryczny k s z t a ł t k ó ł napędowych z a s a d n ic z o n i e r ó ż n i s i ę d z i s i a j od stosow anego od dawna w mało o d p o w ie d zialn y ch u r z ą d z e n i a c h .
Aby s p r o s t a ć c o r a z większym wymaganiom wytrzymałościowym i w zrostow i mocy napędów, n a s tę p o w a ł p o s tę p głównie w t e c h n o l o g i i w ytw arzania k ó ł i łańcuchów ( w z r o s t w y tr z y m a ło ś c i i o d p o r n o ś c i na z u ż y c i e ) o ra z s t a ł y w z r o s t wymiarów i c ię ż a r ó w stosow anych ogniw łańcuchów i k ó ł napędowych.
W ys tęp u jąc y z a s t ó j w ro z w o ju k o n s t r u k c j i k ó ł gniazdowych wynika w d u ż e j m ie rz e z bra k u d o s t a t e c z n e j z n a jo m o ś c i u k o n s tru k to ró w z ja w i s k zachodzą
cych w p r o c e s i e z a z ę b i a n i a o ra z z n i e d o c e n i a n i a p rz e z n i c h badań w e r y f i k u ją c y c h praw id ło wość i s k u t e c z n o ś ć d z i a ł a n i a c e c h k o n s t r u k c y jn y c h k ó ł gniazdowych napędów łańcuchowych maszyn g ó r n i c z y c h .
B a d an ia s t a t y s t y c z n e przerw w e k s p l o a t a c j i spowodowanych zerwaniem s i ę c i ę g i e n łańcuchowych przenośników zgrzebło w ych kombajnów i strugów wyka
z u j ą , że u d z i a ł t y c h przerw wynosi o k o ło 60% ł ą c z n e g o c z a s u przerw spowo
dowanych p r z e z u s t e r k i i a w a rie maszyn i urządzeń g ó r n i c z y c h . Moc c a ł k o w i t a czynnych napędów łańcuchowych przenośników z g r z eb ło w y ch , kombajnów i strugów w y n o s i ł a w 1 9 7 4 ro k u w p o lsk im g ó r n i c t w i e węglowym ponad 3 2 0 me
gawatów. W tym samym o k r e s i e zużyto o k o ło 2 0 . 0 0 0 t o n łańcuchów wykonanych z d e f i c y to w y c h s t a l i stop ow ych. P r z y t o c z o n e dane w sk a z u ją na duże z n a c z e n i e d l a g ó r n io tw a węglowego badań nad zwiększeniem t r w a ł o ś c i , niezawodnoś
c i i s p r a w n o ś c i napędów łańcuohowyoh maszyn g ó r n i c z y c h .
170 Jan Bynik
R y s . 1» S ta n o w is k o d o św ia d c z a ln e do badań napędowych k ó ł gniazdor-ych
W I n s t y t u c i e M e c h a n i z a c j i G ó r n ictw a prowadzone s ą od k i l k u l a t kom
p le ksow e b a d a n i a p r o c e s u w spółp racy k ó ł gniazdowych i łańcuchów« B a d a n ia t e prowadzone s ą na s ta n o w is k u badawczym w I n s t y t u c i e , na doświadczalnym p r z e n o ś n i k u zgrzebłowym w K o p a l n i Anna o raz w normalnych warunkach ek s
p l o a t a c y j n y c h . W praoy omówiono n ie p ra w id ło w o ś ć p r o c e s u w spółp racy k ó ł gniazdowych i łańcuchów ogniwowych i o k r e ś l o n o wytyczne do s t o s o w a n i a ko
r z y s t n i e j s z y c h ro z w ią z a ń k o n s t r u k c y jn y c h w napędach łańcuchowych maszyn g ó r n i c z y c h .
2 . C h a r a k t e r i p r z e b i e g współprao;y k ó ł gniazdowych i łańcuchów ogniwowych
W sp ółp raca przy nominalnym s to s u n k u p o d z i a ł e k ł a ń c u c h a i k o ł a , k i e d y t o ogniwa czynne o s i ą g a j ą b e z p o ś r e d n i o w g n ia z d a c h k o ł a na ś r e d n i c y po
d z i a ł o w e j , p r a k t y c z n i e n i e z a c h o d z i w normalnych warunkach praoy napędu łańcuchowego ze względu na o d c h y ł k i wykonawcze i p o s t ę p u ją c a z u ż y c i e og
niw ł a ń c u c h a i g n ia z d k ó ł .
W a k t u a l n i e stosowanyah napędach łańcuohowyoh maszyn g ó r n i c z y c h współ
p r a c a k ó ł gniazdowych z ła ń c u c h a m i ogniwowymi odbywa s i ę przy s to s u n k u po
d z i a ł e k ogniw ł a ń c u c h a i k o ł a większym od nominalne go Gj > aQ) [1] . P rz y tym s t o s u n k u p o d z i a ł e k punkt z e t k n i ę c i a wchodzącego w z a z ę b i e n i e z kołem z n a j d u j e s i ę powyżej ś r e d n i o y p o d z ia ł o w e j k o ł a . W p i e r w s z e j f a z i e współ
p r a c y p o ś l i z g ogniwa po p o w ie rz c h n i r o b o o z e j zęba odbywa s i ę w k i e r u n k u dna g n i a z d a , a w d r u g i e j f a z i e współp raoy po d n ia g n ia z d a w k i e r u n k u obro
t u k o ł a ( r y s . 2 a i r y s . 3 ) .
P o ś l i z g i ogniw na k o l e (1 po p o w i e r z c h n i r o b o c z e j zęba i s po d nie g n i a z d a ) z a l e ż ą od w z ro s tu p o d z i a ł e k ł a ń c u c h a 4 t i w i e l k o ś c i p r z e s u n i ę -
N ie p raw id łow oś c i w p r o c e s i e w spółp racy k ó ł . .
a)
Bys„ 2« C h a r a k t e r z a z ę b i e n i a k o ł a gniazdowego z łańcuchem ogniwowym a) przy f > an ( z a z ę b i e n i e n o r m a l n e ) , b ) przy ^ < a Q ( z a z ę b i e n i e spe-
o J a l n e )
E y s . 3» P o ś l i z g i ogniw czy nnych (poziomych) na k o l e przy z a z ę b i e n i u n o r
malnym | > a n
a - k o ł o nowe wykonane wg wymiarów nominalnych i ł a ń c u c h wydłużony, b—ko
ł o z u ży te i ł a ń c u c h wydłużony
172 Ja n Rynik
o i a r z e c z y w i s t e g o p o ł o ż e n i a dna g n ia z d a względem p o ł o ż e n i a nom inalnego A b ( r y s . 3 ) .
N i e d o k ł a d n o ś c i wykonania, p o s t ę p u j ą c e z u ż y c i e i nierów nom iern ość pro
c e s u z u ż y c i a ogniw ł a ń c u c h a i k ó ł gniazdowych s ą p r z y c z y n ą , że r z e c z y w i s t e k s z t a ł t y wieloboków w spółp racy ła ń c u o h a z kołem o d b i e g a j ą z n a c z n i e od z a ło ż o n e g o p rz e z k o n s tru k to ró w k s z t a ł t u nom in aln ego.
3 . N ie p r a w id ło w o ś c i i z a b u r z e n ia w p r o c e s i e w spółp raca
Typowy c h a r a k t e r z u ż y c i a g n iazd k ó ł napędowych s e r y j n i e produkowanych przenośników zgrzebło w ych p rz e d sta w io n o na r y s . 4 .
J a k w id a ć , b ard zo intensywnemu z u ż y c i u u l e g a n a p ę d z a ją c a s t r o n a g n ia z da a z w ła s z c z a s t o p a z ę b a . Na n i e r o b o c z e j s t r o n i e g n ia z d a p r a k t y c z n i e zu
żywa s i ę t y l k o s t o p a z ę b a .
t
Hys. 4 . Typowy c h a r a k t e r z u ż y c i a g n iazd k ó ł napędowych
Przeprowadzone b a d a n i a w spółp racy k ó ł i łańcuchów o ra z p r z e b i e g u zu
ż y c i a [ 1 , 2 ] wykazały n a s t ę p u j ą c e z a s a d n ic z e n i e p r a w i d ło w o ś c i p r o c e s u za
z ę b i a n i a !
- stop niow e w g n ia ta n ie s i ę ogniw czynnych do wrębów międzyzębnych, - o g r a n i c z o n a zd o ln o ś ć ogniw do swobodnego p r z e m i e s z c z a n i a s i ę w g n ia z
dach ( p o ś l i z g u ) w k i e r u n k u o b r o tu k o ł a napędowego,
- z a b u r z e n i a p r o c e s u z a z ę b i a n i a w y n ik a ją c e z nadmiernego w zrostu p o d z i a ł - k i ł a ń c u c h a .
Z ja w is k o w g n ia t a n ia i z a k l e s z c z a n i a s i ę ogniw we wrębach spowodowane j e s t intensywnym zużywaniem s i ę s to p y zębów. N ie k o r z y s tn y m i skutkam i te g o z j a w i s k a d l a p ra c y k o ł a s ą wydłużone d r o g i p o ś l i z g u ogniw po p o w ie r z c h n i r o b o c z e j zęba przy z a z ę b i e n i u i p o w ie rz c h n i n i e r o b o c z e j zęba przy wyzębie-
N ie p r a w id łow oś c i vi p r o c e s i e w sp ó łp racy k ó ł . . 1 2 1
n i u o ra z zwiększony s t o p i e ń t r u d n o ś c i w y j ś c i a z z a z ę b i e n i a ogniw p rz y na
piętym c i ę g n i e b ie r n y m .
N i e w y s t a r c z a j ą c a d łu g o ś ć o ra z k s z t a ł t p o w i e r z c h n i den g n ia z d n i e zapew
n i a ogniwom swobodnego p o ś l i z g u w g n ia z d a c h w m ia rę w z r o s tu z u ż y c i a ogniw ł a ń c u o h a i g n i a z d . Z ja w isk o t o j e s t p rzy czy n ą z a k l e s z o z a n i a s i ę ogniw we w rębach, zużywania s i ę p o w i e r z c h n i n i e r o b o c z e j g n ia z d a i u t r u d n i e n i a p rzez s i ł ę t a r c i a w y j ś c i a ogniw z z a z ę b i e n i a oraz k o n i e c z n o ś ć s t o s o w a n i a w napędach w yrzutników .
B r a k m o ż l i w o ś c i swobodnego p o ś l i z g u ogniw na k o l e w k i e r u n k u o b r o t u ko
ł a j e s t rów n ież p rz y cz y n ą wymuszania okresowych n a p i ę ć dynamicznych w ł a ń cuchu. P r z y c i ę g n i e b ier n y m n apiętym w s tę p n i e l u b s i ł ą pociągową d ru g ie g o napędu, n a c i s k i d z i a ł a j ą c e na k o ł o s ą skup ione z a s a d n ic z o t y l k o w dwóch g n ia z d a c h : w pierwszym g n i e ź d z i e w z a z ę b i e n i u na p o w i e r z c h n i r o b o c z e j zę
b a o ra z w g n i e ź d z i e o s t a t n i m na j e g o p o w i e r z c h n i n i e r o b o c z e j . Ogniwa ł a ń cucha z n a j d u j ą c e s i ę na k o l e między tym i dwoma gniazd am i s ą prawie o d c i ą żone i c z ę s t o zluzowane. W y j ś c ie ogniw z z a z ę b i e n i a powoduje więc w za
l e s i e o b r o t u k o ł a o je d e n ząb okresowy p o ś l i z g zluzowanych na k o l e ogniw i n a g łe o d c i ą ż e n i e o s t a t n i e g o g n ia z d a w z a z ę b i e n i u .
W r e z u l t a c i e nadmiernego w zro s tu p o d z i a ł k i ł a ń c u c h a (duże z u ż y c i e og
niw na p r z e g u b a c h , t r w a ł e o d k s z t a ł c e n i e ogniw w wyniku chwilowych p r z e c i ą ż e ń napędu) p o w s t a ją poważne z a b u r z e n ia w spółp racy ł a ń c u c h a z kołem na
pędowym. B e z p o ś r e d n i ą k o n se k w en cją t y c h zab u rzeń j e s t tzw . z ja w i s k o " p r z e s k a k i w a n i a " ła ń c u c h a w k o l e . W momencie k i e d y punkt s t y k u wchodzącego w z a z ę b i e n i e ogniwa z n a j d z i e s i ę w p o b l i ż u w i e r z c h o ł k a zęba w m i e j s c u , z k t ó r e g o s t a j e s i ę niem ożliw y p o ś l i z g ogniwa po p o w i e r z c h n i r o b o c z e j zęba w k i e r u n k u j e g o s t o p y , t o ogniwa n a s tę p n e b ędą s i ę uk ład ać c o r a z b l i ż e j w i e r z c h o ł k a aż do w y s t ą p i e n i a p o ś l i z g u ogniw na ł b a c h zębów. P o ś l i z g t e n ( p r z e s k a k i w a n i e ) zac zy n a s i ę n a j c z ę ś c i e j , k i e d y o s t a t n i e ogniwo poziome,
E y s . 5 . Uszkodzone ogniwo w wyniku p r z e s k a k iw a n ia ł a ń c u c h a w k o l e
Jan Bynik
b ę d ą c e w p rzy p orze w g n i a ź d z i e , w y jd zie z z a z ę b i e n i a i trw a do momentu k i e d y ogniwa wejdą do napotk anych na drodze te g o p o ś l i z g u g n iazd o b ra c a j ą c e g o s i ę k o ł a . P r z e s k a k i w a n i e ł a ń c u c h a na k o l e j e s t p rzy czy n ą z g i n a n i a ogniw czynnyoh na ł b a c h zębów, powstawania g ł ę b o k i o h zadziorów na og
niwach ( r y s . 5 ) i wywołania nadwyżek n a p i ę ć s t a t y c z n y c h i dynamicznych w ł a ń c u c h u . U sz k o d z e n ia ogniw s ą przy ozyną znacznego o b n i ż e n i a w ytrzym ało ś
c i s t a t y c z n e j i t r w a ł o ś c i zmęczeniowej łańcuchów ogniwowych.
ń . M o ż liw o ś c i poprawa p r a c y k ó ł gnlazdowyoh n r z ez zmianę lcnnstmlrn-ii g n ia z d
Dążąc do w y elim inowania nad miernego zużywania s i ę s t ó p zębów i z a k l e s z c z a n i a s i ę ogniw w r o z s z e r z o n y c h wrębach k ó ł przeprowadzono b a d a n i a współ
p r a c y i z u ż y o ia k ó ł z powiększonymi p o w ie rz ch n ia m i den g n i a z d . W tym c e l u w ydatnie powiększono p o w ie r z c h n ię dna w y d łu żając dno g n ia z d a o o k o ło 20mm t a k od s t r o n y n a p ę d z a j ą c e j j a k i od s t r o n y p r z e c i w l e g ł e j ( r y s . 6 ) . Bada
n i a porównawcze z u ż y o ia k ó ł wykazały z n a c z n ie m n i e js z e u b y t k i na d n ie g n ia z d a przy s t o p i e zęba (o k o ło 8 , 5 - k r o t n i e m n i e j s z e ) o r a z zm n ie js z o n e o o k o ło 1 7 * u b y t k i na ś r e d n i o y p o d z ia ł o w e j k o ł a [2] . A n a l i z a p r z e b i e g u i s t o p n i a z u ż y o ia ogniw w ykazała ró w n ie ż z m n ie js z o n e u b y t k i na ogn iw ach,
¿ r e d n i w z r o s t p o d z i a ł e k ogniw ł a ń c u c h a w s p ó łp r a c u ją c e g o z kołem o zmie
n i o n e j k o n s t r u k o j i b y ł m n i e j s z y o 1 8 * , a u b y t k i masowe b y ł y o o k o ło 2 2 * m n i e j s z e od ubytków masowych na ogniwach ł a ń c u c h a w s p ó łp r a c u ją c e g o z ko
ła m i s e r y j n y m i . Z m n ie js z e n i e zu ż y o ia g n ia z d k ó ł i ogniw ła ń c u c h a uzyskano g łó w n ie d z i ę k i z m n i e js z e n i u jed nostk ow ych nacisków między pow ierzch niam i ś lizg o w y m i i wyeliminowaniu z ja w i s k a z a k l e s z c z a n i a s i ę ogniw w gn iazd ac h
B y s . 6 . Widok gn iazd a z pow iększoną p o w ierzch n ią dna
N ie p r a w id ło w o ś c i a p r o c e s i e w sp ó łp ra cy k ó ł . . 175
oraz p r z e z o g r a n i c z e n i e d r o g i p o ś l i z g u ogniw po p o w i e r z c h n i r o b o c z e j gn iazd a k o ł a .
P rzy obecnym z a r y s i e g n iazd m o ż l i w o ś c i z w i ę k s z e n ia d ł u g o ś c i g n ia z d s ą o g r a n i c z o n e , gdyż p o w i ę k s z e n ie d ł u g o ś c i g n ia z d a p o c i ą g a za s ob ą z m n ie j
s z e n i e g r u b o ś c i z ę b a . Na p r z y k ł a d d l a k o ł a 8 -z ę b n e g o w s p ó łp r a c u ją c e g o z łańcuchem 0 1 8 x 6 4 mm m in im a ln a d łu g o ś ć g n ia z d a z a p e w n i a ją c a swobodne p r z e m ie s z c z a n ie s i ę ( p o ś l i z g ) ogniw ł a ń c u c h a w k i e r u n k u o b r o tu k o ł a i n i e - d o p u s z c z a ją c ą do z e t k n i ę c i a s i ę o s t a t n i e g o ogniwa na k o l e z p o w i e r z c h n i ą n i e r o b o c z ą zęba - powinna w ynosić d l a A t / t = 3% i Ab/b = 3% o k o ło 1 2 6 mm, a więc o k o ł o 26 mm w i ę c e j od d ł u g o ś c i n o m i n a l n e j . Wymagana d łu g o ś ć gn iazd a z m n i e js z y ł a b y nom in aln ą gr u b o ś ć zęba o o k o ło 90%. Możliwe do p rzy j ę c i a d l a te g o k o ł a p o w ię k s z en ie d ł u g o ś c i n o m in a ln e j g n ia z d a o 5 r 8% mo
że zapewnić swobodny p o ś l i z g ogniw w g n ia z d a c h ł a ń c u c h a wydłużonego n i e w i ę c e j n i ż o 1 t 1 ,2 % ,
5 . M o ż liw o ś c i popraw:? p r a c y k ó ł gniazdowych p rz e z opt^m aln^ dobór s t o s u n ku p o d z i a ł e k ł a ń c u c h a i k o ł a
P oza a k t u a l n i e stosowanym s to s u n k u p o d z i a ł e k ła ń c u c h a i k o ł a większym od nom in aln ego / | > a n/ i s t n i e j e m ożliw ość w sp ó łp racy ła ń c u o h a i k o ł a przy s t o s u n k u p o d z i a ł e k ła ń c u o h a i k o ł a m nie js zym od s t o s u n k u nom in aln e
go. P r z y s to s u n k u p o d z i a ł e k ^ < a Q n a b i e g a j ą c e na k o ł o ogniwo uk ład a s i ę w g n i a ź d z i e k o ł a w o k r e ś l o n e j o d l e g ł o ś c i od zęba k o ł a ( r y s . 2 b ) . W m ia rę o b r o t u k o ł a ogniwo t o p r z e m i e s z c z a s i ę po d n ie g n ia z d a w k i e r u n k u p r z e ciwnym do k i e r u n k u o b r o t u k o ł a . P r z e m i e s z c z e n i a ( p o ś l i z g i ) ogniw w g n i a a - dach r o z p o c z y n a j ą s i ę w momencie w y j ś c i a z z a z ę b i e n i a ogniwa poziomego (c z y n n eg o ) A i t r w a j ą dó momentu z e t k n i ę c i a s i ę z p o w i e r z c h n i ą r o b o c z ą zę- ga k o l e j n e g o ogniwa poziomego B .
Kompleksowe b a d a n i a w s p ó łp r a c y , p r z e b i e g u i c h a r a k t e r u z u ż y c i a oraz' s p r a w n o ś c i z a z ę b i e n i a k ó ł i łańcuchów wykazały [ 4 ] , że d l a danego p r z e d z i a ł u w z ro s tu p o d z i a ł e k ł a ń c u o h a ( p r z e d z i a ł u użytkowania ł a ń c u c h a ) n a j m n i e j s z e s t r a t y t a r o i a na k o l e , d a j e tz w . z a z ę b i e n i e m i e s z a n e : z a z ę b i e n i e s p e c j a l n e / ę < a ft/ w pierwszym p r z e d z i a l e w z ro s tu p o d z i a ł e k (w pierwszym o k r e s i e u ży tkow an ia) i z a z ę b i e n i e normalne > an/ w drugim p r z e d z i a l e w zro s tu p o d z i a ł e k (w drugim o k r e s i e u ży tk o w an ia).'
Z n a c z n ie m n i e j s z e s t r a t y e n e r g e t y c z n e na k o ł a o h p rzy stosow any ch do p ra cy w p i e r w s z e j f a z i e p r z y z a z ę b i e n i u s p e c ja l n y m i w f a z i e d r u g i e j przy za
z ę b i e n i u normalnym w y n ik a ją głów nie ze z m n iejs z o n y c h p o ś liz g ó w ogniw na t y c h k o ł a o h . J a k t o wynika z wykresów p o ś liz g ó w ( r y s . 7 ) , ś r e d n i a w a r to ś ć d l a k ó ł przy stosow any ch do p raoy przy z a z ę b i e n i u mieszanym / ę > a n o 2%/
z c a ł e g o p r z e d z i a ł u p r a c y J e s t o k o ło 2 , 6 r a z y m n i e j s z a od ś r e d n i c h w a r t o ś c i p o ś liz g ó w ogniw na k o ł a o h p r a c u j ą c y c h p r z e z c a ł y c z a s przy z a z ę b i e n i u normalnym. B a d a n ia w y k a z u ją , że m i n i m a l i z a c j ę s t r a t t a r o i a na s k u t e k po
ś li z g ó w ogniw na k o l e można o s i ą g n ą ć przy zwiększonym nominalnym s t o s u n k u p o d z i a ł e k o o k o ło 1,2%.'
1 7 6 Jan Bynik
% l
B y s . 7« Wykresy p o ś liz g ó w w funk
c j i w z ro s tu p o d z i a ł k i ł a ń c u c h a / z = 9 i ł a ń c u c h a $ 18 x 64 mm/
1 . p o ś l i z g i ogniw przy z a z ę b i e n i u normalnym ^ > a ^ , 2 . p o ś l i z g i o - gniw przy z a z ę b i e n i u mieszanym
ip > an o 2%
I s t o t n ą z a l e t ą z a z ę b i e n i a m ie s z a nego j e s t poprawa współp racy k ó ł i łańcuchów u w y d a tn ia ją c a s i ę s z c z e g ó l n i e przy w spółp racy k ó ł i ł a ń c u chów c z ęś c io w o z u ż y ty c h . Na p r z y k ł a d p r a c a k o ł a p rzystosow anego do p ra c y przy z a z ę b i e n i u mieszanym /i| < a n o o k o ł o 1 , 2 % / z łańcuchem wydłużonym o 3% odbywa s i ę przy s to s u n k u p o d z i a - ł e k ^ n i e większym o 1,8SS od s t o s u n ku nom in aln eg o.
W ystępują ca przy z a z ę b i e n i u mie
szanym k o r z y s tn e s t o s u n k i p o d z i a ł e k o g r a n i c z a j ą w dużym s t o p n i u możliw oś
c i powstawania przy z a z ę b i e n i u m ie
szanym poważnych zaburzeń we współ
p ra c y ł a ń c u c h a z kołem (p rz e s k a k iw a n i a ł a ń c u c h a na k o l e , wymuś z a n e na
p i ę ć s t a t y c z n y c h i dynamicznych w ł a ń c u c h u ) .
6 o B a d a n ia s p ra w n o ś c i napędowych k ó ł gniazdowych
B ad an ie s praw ności z a z ę b i e n i a k ó ł gniazdowych przeprowadzono w warun
k a c h l a b o r a t o r y j n y c h na s ta n o w is k u badawczym ( r y s . 1 ) . W c e l u o k r e ś l e n i a s p r a w n o ś c i k o ł a napędowego mierzono i r e j e s t r o w a n o na ta ś m ie o s c y l o g r a f u p ę t l i c o w e g o w a r t o ś c i n a p i ę o i a w c i ę g n i e czynnym ł a ń c u c h a i momentu na wa
l e napędowym przy zluzowanym c i ę g n i e biernym ł a ń c u c h a . Podstawą do o k r e ś l e n i a s p r a w n o ś c i b y ł y w y cin k i z osoylogramów n a p i ę ć i momentów d l a p r z e d z i a ł u c z a s u odpowiadającemu jednemu o b ro to w i k o ł a . Pom iary sp raw n ośoi d l a z a z ę b i e n i a normalnego i s p e c j a l n e g o przeprowadzono d l a z a k r e s u wzro
s t u p o d z i a ł k i ł a ń c u c h a = O - 4%, w p r z e d z i a ł a c h co 1%.
A n a l i z a krzywych s p ra w n o ś c i d l a t a r c i a s u c h e g o , zam ieszczonych na r y s . 8 w s k a z u je , żet
1 . N a jw ię k s z ą sprawność / p = ~ 0 , 8 5 / wykazuje z a z ę b i e n i e z b l i ż o n e do no
m i n a l n e g o , t o j e s t przy z a z ę b i e n i u normalnym d l a k o ł a w s p ó łp r a c u ją c e g o z łańcuchem nowym, a przy z a z ę b i e n i u s p e c ja l n y m d l a k o ł a o T > o o k o ło 2%, w s p ó łp r a c u ją c e g o z łańcuchem wydłużonym o ' o k o ł o 2%.
2 . Koło napędowe p r a c u j ą c e w p i e r w s z e j f a z i e użytkowania przy z a z ę b i e n i u s p e c ja l n y m i w f a z i e d r u g i e j przy z a z ę b i e n i u normalnym wykazuje w ba
danym p r z e d z i a l e w zrostu p o d z i a ł e k ł a ń c u c h a = O -f 4% ś r e d n i ą spraw
n ość o około 3% w ię k s z ą i sprawność na końcu p r z e d z i a ł u o o koło 9% wię
k s z ą od s p r a w n o ś c i k o ł a p r a c u j ą c e g o przy z a z ę b i e n i u normalnym w całym
N iep r a w id łow oś c i w p r o c e s i e w s p ó łp racy k ó ł . . . 177
p r z e d z i a l e wydłużeń ł a ń c u c h a . J e ś l i pominie s i ę t r w a j ą c y stosunkowo k r ó tk o p ierw szy p r z e d z i a ł użytkowania ł a ń c u c h a : = O -f 136 ( d o c i e r a n i e s i ę o g n iw ), t o ś r e d n i a sprawność d l a z a z ę b i e n i a w p o z o s t a ł y c h p rz e d z i a ł a c h u ży tkow an ia: A t / t = 1 7 W J e s t o o k o ło 636 w ię k s z a od spraw
n o ś c i k o ł a p r a c u j ą c e g o przy z a z ę b i e n i u normalnym.
3 . Zu życie k ó ł i łańcuchów z n a c z n i e o b n i ż a sprawność z a z ę b i e n i a i t a k sprawność k ó ł i łańcuchów nowych p = 0 ,8 6 spada do w a r t o ś c i p = 0 , 6 0 przy w spółp racy k ó ł zuży tych / Ab = 8 , 5 mm/ z ł a ń c u c h a m i wydłużonymi o
= 456, t o J e s t o o k o ło 3036.
4 . K o ła z powiększonymi p ow ie rz ch n ia m i den g n ia z d wykazują sprawność wię
k s z ą od k ó ł s e r y j n y c h ś r e d n i o o o k o ło 10®.
B y s . 8 , Krzywe s p r a w n o ś c i napędowych k ó ł g n i a z d o w y c h . l i c z b a g n ia z d k o ł a : z = 9« P r ę d k o ś ć ł a ń c u c h a V = 0 , 7 2 m / s . Ś r e d n i e n a p i ę c i e g a ł ę z i r o b o c z e j :
N1 ś r = 5 * 2 . 1 0 ILN. B odzaJ t a r o i a i t a r c i e suche
1 - z a z ę b i e n i e normalne / k o ł o o p o w ię k s z o n e j p o w ie r z c h n i den g n ia z d / 2 - z a z ę b i e n i e m ieszan e i k o ł o o ^ < an 0 o k o ło 36» 3 - z a z ę b i e n i e normalne
i k o ł o zu ży t9 / A b ^ j , = 8 , 5 mm/
7 . Wnioski
1 . Z asadn iczym i n i e p r a w id ło w o ś c ia m i p r o c e s u z a z ę b i e n i a a k t u a l n i e s to s o w a nych k ó ł g n iazd w maszynach g ó r n i c z y c h s ą : stopniow e w g n ia ta n ie s i ę o—
gniw czynnych (p o z io m y c h ) do wrębów mlędzyzębnych i o g r a n i c z o n a z d o l
n ość ogniw do swobodnego p r z e m i e s z c z a n i a s i ę w gn iazd ac h ( p o ś l i z g u ) w k i e r u n k u o b r o t u k o ł a napędowego. Wyeliminowanie l u b o g r a n i c z e n i e t y c h n i e p r a w i d ło w o ś c i z a z ę b i e n i a uzyskać można p rz e z z w ię k s z e n ie pow ierzch n i den i d ł u g o ś c i g n ia z d k ó ł gniazdowyoh.
2 . Z a z ę b i e n i e m ieszan a ( p i e r w s z a f a z a p rac y k o ł a przy z a z ę b i e n i u s p e o j a l - nym i druga f a z a p ra c y p rz y z a z ę b i a n i u normalnym) wykazuje n a j k o r z y s t n i e j s z e w yniki w sp ó łp racy d l a z a ło ż on e g o s t o p n i a z u ż y c i a ogniw ł a ń c u c h a i k ó ł gniazd owych. M n i e js z e s t r a t y e n e r g e ty c z n e na k o l e przy zazę
178 Ja n Rynik
b i e n i u mieszanym w y n ik a ją głów nie ze zm n ie js zo n y c h ś r e d n i c h w a r t o ś c i p o ś liz g ó w ogniw na k o l e gniazdowym.
3 . P r z y stosowanym o b e c n ie z a r y s i e g n ia z d k ó ł n i e w s z y s t k i e s tw ie r d z o n e w b a d a n i a c h n i e p r a w i d ł o w o ś c i p r o c e s u z a z ę b i e n i a dadzą s i ę w p e ł n i w y e l i minować.W s z c z e g ó l n o ś c i n i e da s i ę w p e ł n i wyeliminować b a rd z o n i e k o r z y s t n e g o d l a p r o c e s u w sp ó łp racy z j a w i s k a z a k l e s z c z a n i a s i ę ogniw w g n ia z d a c h k ó ł . Celowe s ą b a d a n i a nad opracowaniem nowych zarysów g n ia z d e l i m i n u j ą c y c h wady n i e d a j ą c e s i ę usunąć przy zachowaniu do
ty c h c zasow eg o z a r y s u g n ia z d .
LITERATUBA
[1] R y n ik J a n : C h a r a k t e r i p r z e b i e g w spółp racy k ó ł gniazdowych i ł a ń c u chów ogniw owyoh.Zeszyty Naukowe P o l . ¿ 1 . Górnictw o - Z e s z y t Nr 6 8 . [2] R y n ik J a n : B a d a n ia p r o c e s u z u ż y c i a łańcuchów ogniwowyoh i napędowych
k ó ł gniazdowych. Z e s z y ty Naukowe P o l . Ź l . G órnictw o - Z e s z y t Nr 6 8 . [3] R y n ik J a n : R o z k ła d s i ł na k o ł a c h gniazdowych napędów łańouohowyoh ma
s zy n g ó r n i o z y c h . Z e s z y t y Naukowe P o l . Ś l . G ó r n i o t w o - P r a c a n ie o p u b lik o w a n a . [4] R y n ik J a n : B a d a n ie nad poprawą t r w a ł o ś c i napędowych k ó ł gniazdowych,
przenośników zgrzebło w ych i s tr u g ó w . I n s t y t u t M e c h a n i z a c j i G ó rn iotw a, marzec 1 9 7 4 r . ( P r a c a n i e o p u b l i k o w a n a ) .
HEIIPABHJIbHOCTH B nPORECCE COEEflCTBHH rHE3flOBHX KOJlEC H 3BEHBEBHX HEIIE0 HEIIHHX NPHBOflOB TOPHHX MAimm
P e 3 » u e
B p a ó o r e , H a o c H O B a H H H H o n m a H u H , o n p e f l e j i H i o T C H o c H O B H H e H e n p a B H J i B H O c i H h p a c c T p o i ł c T B a , n p o H C x o r .a m H e b n p o u e c c e c o f l e f t c T B H H r H e s f l O B H x K O j i e c h 3 B e H b e - b h x neneił. I I p e ^ c T a B J i e H i i b o 3 i i o s c h o c t h H c n p a B J i e H H H K O H C T p y K U H H r H e s ^ O B m x k o -
a e c , a Toace n p o B e ^ e H H c p a B H H T e J i b B H e a e c j i e f l O B a H H H H c n p a B H O c t h K O j i e c , B u n y c - K a e M H X B ¿ta H H H it U O l i e H I H K O j i e c O H 3 M e H 6 H H O 0 K O H O I p y K I I H e ft B (Jy H K U H H C T e n e H H h 3 h o c a K O j i e c h 3 B e H B 6 B H x ą e n e f l .
IRREGULARITY IN THE COOPERATION PROCESS OP SOCKET WHEELS AND COIL CHAINS OP MINING MACHINES CHAIN DRIVES
S u m m a r y
I n t h e p a p e r , on t h e ground o f e x p e r im e n t a l i n v e s t i g a t i o n s , t h e funda
m e n ta l i r r e g u l a r i t i e s and d i s t u r b a n c e s t a k i n g p l a c e i n t h e c o o p e r a t i o n p r o c e s s o f s o c k e t w h e els and c o i l c h a i n s have been d e te r m in e d .
The p o s s i b i l i t i e s o f im p ro v in g t h e c o n s t r u c t i o n o f s o c k e t w heels have been g i v e n .
Hieprawidlowo^oi w p ro o esio wspolpra c y k 6 £ .. 179
Some c o m p a r a tiv e i n v e s t i g a t i o n s o f e f f i c i e n c y o f w heels a c t u a l l y produced and w heels w i t h a changed c o n s t r u c t i o n , t a k i n g i n t o aeco iu it t h e d e g r e e o f wear o f w heels and c o i l c h a i n s , have bee n c a r r i e d o u t .
