УДК 621.8+621.2.082.18

ТРИБОАДАПТИВНЫЙ КРИТЕРИЙ ДРОБЯЩИХ ПЛИТ ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ

 

TRIBOADAPTIVE CRITERION OF CRUSHING JAWS OF JAW CRUSHER

 

Густов Ю.И., Юшков А.А., Субботина Д.С. (НИУ Московский государственный строительный университет, г. Москва, РФ)

Gustov Yu.I., Yushkov A.A., Subbotina D.S. (NRU MGSU, the Moscow, RF)

 

Представлен трибоадаптивный критерий, характеризующий связь относительного контурного давления на поверхность трения и степени трибодеформационного упрочнения подповерхностных активных слоёв трущихся конструктивных элементов. Показано согласие предлагаемого критерия с гармонической величиной золотой пропорции.

Submitted the triboadapted criterion, characterized relation a comparative countered pressure on friction surface and tribodeformation strengthening degree of a subsurface active layers of rubbed constructive components. Shown harmony of the suggested criterion with harmonic quantity of the golden proportion.

 

Ключевые слова: критерий, давление, упрочнение, трение, элементы, гармоническая величина, золотая пропорция.

Key words:  criterion, pressure,  strengthening, friction, components, harmonic quantity, golden proportion.

 

Трение и изнашивание рассматриваются как самоприспособляющаяся система, в которой под воздействием внешнего нагружения происходят адаптационные изменения исходных свойств трущихся тел. Так, действующие контактные давления на поверхность трения вызывают изменение начальных прочностных и пластических показателей активных подповерхностных слоёв.

Применительно к дробящим плитам щековой дробилки с простым движением подвижной плиты в качестве внешнего контактного воздействия рассматривали относительное контурное давление (), а результатом его действия – трибодеформационное упрочнение (или разупрочнение) подповерхностных слоёв () на соответствующую глубину ().

Относительное контурное давление () является ординатой полюса () в нормализованной системе координат «относительное контурное давление  – относительное сближение » (рис).

Рисунок - Нормализованная система координат «относительное контурное давление - относительное сближение »

 

Степень трибодеформационного упрочнения как отношение поверхностной () и исходной () микротвёрдости  оценивается по формуле [1]

,                                                      (1)

где  – гармоническое значение парциального микрометалла в системе золотой пропорции [2]; ,  – фактические парциальные величины микрометалла и микроизноса соответственно.

  Показатели  и  характеризуют собой причинно-следственную связь, исследование которой является целью настоящей работы.

  Для исследования выбраны экспериментальные и расчётные триботехнические величины дробящей плиты, полученные при поперечном и продольном профилографировании изношенных наплавленных поверхностей (табл. 1, 2). Исследовался критерий .

 

Таблица 1 - Исходные и расчётные показатели критерия  подвижной плиты щековой дробилки при поперечном профилографировании

Материал

Рабочая зона

∆, %

ЭН-60М-3

вход

0,464

0,53

1,179

0,625

1,13

Т-620

вход

0,427

0,55

1,107

0,609

1,46

ВСН-8

вход

0,417

0,55

1,085

0,597

3,40

ВСН-11

вход

0,479

0,52

1,204

0,626

1,29

ЭН-60М

вход

0,592

0,43

1,331

0,566

8,41

ВСН-11

середина

0,623

0,49

1,349

0,661

6,96

Т-620

середина

0,437

0,51

1,128

0,575

6,96

ВСН-6

середина

0,324

0,51

0,829

0,615

0,49

ВСН-8

середина

0,458

0,52

1,168

0,607

1,78

ВСН-11

середина

0,623

0,49

1,349

0,661

6,96

ЭН-60М

середина

0,469

0,53

1,187

0,623

0,81

ВСН-8

выход

0,303

0,52

0,758

0,686

11,0

ЭН-60М-1

выход

0,367

0,55

0,959

0,573

7,28

Т-620

выход

0,350

0,58

0,911

0,637

3,02

 

По результатам расчётов таблицы 1 можно заключить следующее:

1. Значения критерия  для упрочняющехся поверхностей () близки к гармоническому значению : расхождение составляет ∆=0,81...8,41% при среднем ∆=3,92%.

2. Для разупрочняющихся поверхностей () близость к гармонической величине 0,618 достигается при критерии : расхождение доставляет ∆=0,49...11% при среднем ∆=5,45%.

3. При указанных незначительных расхождениях значений критерия  и  можно принять для упрочняющихся () и разупрочняющихся () поверхностей соответственно  и .

 

Таблица 2 - Исходные и расчётные показатели критерия  дробящей подвижной плиты щековой дробилки при продольном профилографировании

Материал

Рабочая зона

∆, %

ВСН-6

вход

0,375

0,525

0,981

0,535

13,40

Т-620

вход

0,684

0,380

1,363

0,518

16,20

ВСН-6

вход

0,404

0,580

1,055

0,612

0,99

ВСН-8

вход

0,625

0,415

1,350

0,560

9,38

ВСН-11

вход

0,495

0,490

1,229

0,602

2,57

ЭН-60М

вход

0,454

0,510

1,161

0,595

3,74

ВСН-11

вход

0,495

0,490

1,229

0,602

2,57

ЭН-60М

середина

0,620

0,450

1,347

0,606

1,89

ВСН-11

середина

0,417

0,565

1,085

0,613

0,81

Т-620

середина

0,546

0,475

1,292

0,614

0,67

ВСН-8

середина

0,558

0,460

1,304

0,600

2,93

ВСН-11

середина

0,400

0,520

1,045

0,564

8,68

ВСН-8

выход

0,540

0,505

1,286

0,649

5,08

ЭН-60М

выход

0,690

0,470

1,363

0,641

3,69

Т-620

выход

0,504

0,480

1,242

0,596

3,56

ВСН-11

выход

0,540

0,465

1,286

0,598

3,24

 

По результатам табл. 2 можно сделать следующие выводы:

1. Для упрочняющихся поверхностей () расхождение критерия  с гармонической величиной 0,618 находится в интервале ∆=0,67...16,2% при среднем ∆=4,4%; для разупрочняющейся поверхности ( наплавка ВСН-6 при ) расхождение критерия  с величиной 0,618 составляет ∆=13,4%.

2. Полученные расчётные значения критерия  для упрочняющихся и разупрочняющихся поверхностей при поперечном и продольном их профилографировании согласуются между собой.

Установленное удовлетворительное соответствие критерия  гармоническому значению  позволяет выразить триботехнические показатели только посредством  или . Так, коэффициент трения можно вычислить по формулам

,                                            (2)

                                   (3)

 

Общий вывод. Трибоадаптивный критерий  (при ) и  (при ) практически совпадают с гармоническим критерием . Посредством критерия  отмечается взаимосвязь триботехнических показателей, свидетельствующая о самоприспособляемости (самоорганизации) трибосистемы к внешнему воздействию.

 

Список использованных источников

1. Густов Ю.И., Воронина И.В., Орехов А.А. Методология исследования трибомеханических показателей строительной техники// Механизация строительства. 2011. №8. С. 10-12.

2. Коробко В.И. Золотое сечение и проблемы гармонии систем./ Изд-во АСВ стран СНГ. М.,1998. 373 с.