Study on High-Strength Ring Chain Dynamic Characteristics under Different Launch Parameters

Abstract

The aim of this study is to investigate the mechanical characteristics of the high-strength ring chain under various launch parameters and the energy consumption caused by this. Particularly, the contact dynamics simulation was implemented in ABAQUS to study the launch characteristics impacted by different chain speeds different transportation loads, and the results were proved by experiments. The results show that stable stresses under different launch speeds are diverse, and the launch speed which makes the performance best is 5.6 m/min; stable stresses under different loads are diverse, and in the overload-launch process, the normal force of the chain increases multi-fold so that the chain will be great damaged; The energy consumption caused by the friction among high-strength ring chains under no-load operation occupies 23.8% of the resistance consumption. With the rise in loads, the total resistance consumption grow linearly. As a consequence, the research has great significance for the research of ring chain launch characteristics, the forecast of the chain's operating life and the efficiency improvement of electromotors.

Исследованы механические характеристики высокопрочной кольцевой цепи транспортного оборудования при различных рабочих параметрах и связанное с этим энергопотребление. Динамическая контактная задача моделируется с помощью конечноэлементного пакета ABAQUS для различных транспортных нагрузок и скоростей движения цепи с последующей экспериментальной верификацией полученных результатов. Установлено, что оптимальное функционирование цепи соответствует скорости движения 5,65 м/мин, при которой деформация и напряжение являются стабильными. В режиме перегрузки нормальное напряжение возрастает многократно, что приводит к существенному повреждению цепи. Показано, что при холостом режиме работы цепи 23,8% потребляемой энергии расходуется на преодоление сил трения. При увеличении рабочей нагрузки наблюдается линейный рост потребляемой энергии. Полученные динамические механические характеристики цепи позволяют уточнить прогноз ее долговечности в условиях эксплуатации и усовершенствовать схему энергопитания электромоторов.

Досліджено механічні характеристики високоміцного кільцевого ланцюга транспортного обладнання за різних робочих параметрів та зв язане з цим енергоспоживання. Динамічна контактна задача моделюється за допомогою скінченноелементного пакета ABAQUS для різних транспортних навантажень і швидкостей руху ланцюга з подальшою експериментальною верифікацією отриманих результатів. Установлено, що оптимальне функціонування ланцюга відповідає швидкості руху 5,65 м/хв., за якої деформація і напруга є стабільними. У режимі перевантаження нормальна напруга збільшується багаторазово, що призводить до суттєвого пошкодження ланцюга. Показано, що при холостому режимі роботи ланцюга 23,8% споживаної енергії витрачається на подолання сил тертя. Із підвищенням робочого навантаження відмічається лінійне зростання споживаної енергії. Отримані динамічні механічні характеристики ланцюга дозволяють уточнити прогноз його довговічності в умовах експлуатації та удосконалити схему енергоспоживання електромоторів.