№62-13

Вплив зміни в часі механічних властивостей гуми на напружений стан гумотросового тягового органа з ушкодженим тросом

І.В. Бельмас¹, Д.Л. Колосов², Т.О. Чечель², О.М. Воробйова², О.М. Черниш²

¹Дніпровський державний технічний університет, Кам’янське, Україна

²Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2020, 62:149-155

https://doi.org/10.33271/crpnmu/62.149

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. Встановлення впливу зміни в часі властивостей гуми на напружений стан гумотросового тягового органа з ушкодженим тросом.

Методика дослідження полягає в аналітичному розв’язанні моделі гумотросового тягового органа з урахуванням розриву суцільності троса та зміни властивостей гуми.

Результати дослідження. Встановлено залежності зміни напруженого стану гумотросового тягового органа з порушеною структурою внаслідок реології гумової оболонки. Сформульовано алгоритм визначення напруженого стану гумотросового тягового органа з порушеною структурою та проявами реології гумової оболонки. Показано, що навантаження тросів, зумовлені розривом суцільності одного з них, призводять до локального перерозподілу сил практично лише поміж двома тросами – ушкодженим та суміжним з ним; у випадку ушкодження не крайнього троса сили практично змінюються лише в трьох тросах – ушкодженому та двох суміжних з ним. При цьому екстремальні значення внутрішніх сил навантаження тросів не залежать від зміни модуля зсуву матеріалу гуми в часі. Встановлено, що значні зсуви гуми відбуваються поміж ушкодженим тросом та суміжним з ним на довжині каната; кути зсуву гуми поміж іншими тросами значно менші відносно зсувів в зоні локального перерозподілу сил та напружень і несуттєво змінюються внаслідок старіння гуми в часі.

Наукова новизна. Встановлено механізм впливу змін властивостей гуминанапружений стан тягового органа з урахуванням розриву суцільності троса та зміни властивостей гуми.

Практичне значення. Врахування залежності напружено-деформованого стану каната з локальними порушеннями тросової основи від зміни механічних властивостей гуминадає можливість прогнозування напруженого стану каната задля підвищення безпеки та надійності використання гумотросових тягових органів, що мають значний термін експлуатації.

Ключові слова: підйомно-транспортна машина, гумотросовий тяговий орган, гумова оболонка, механічні властивості, експлуатаційні зміни, розрив суцільності, реологія, механіка шаруватих композитних конструкцій, математична модель, аналітичне розв’язання, напружено-деформований стан.

Перелік посилань:

1. Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1981). Применение электрических моделей для исследования композитных материалов. Механика композитных материалов, (1), 115-119.

2. Дария, З. С. (2013). Численная методика определения эффективных характеристик однонаправленно армированных композитов. Вісник Національного технічного університету ХПІ. Сер.: Динаміка і міцність машин, (58), 71-77.
http://repository.kpi.kharkov.ua/bitstream/KhPI-Press/8603/1/vestnik_HPI_2013_58_Dariya_Zade_Chislennaya.pdf

3. Волоховский, В. Ю., Радин, В. П., & Рудяк, М. Б. (2010). Концентрация усилий в тросах и несущая способность резинотросовых конвейерных лент с повреждениями. Вестник МЭИ, (5), 5-12.

4. Бельмас, И.В. (1993). Напряженное состояние резинотросовой ленты при произвольном повреждении тросов. Проблемы прочности и надежности машин, (6), 45-48

5. Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1990). Исследование прочностных характеристик образцов поврежденных резинотросовых лент. Известия вузов. Горный журнал, (8), 81-84.

6. Belmas, I., Kolosov, D., & Tantsura, G. (2017). The stress-strain state of the flat rope of hoisting engine with considering their technical state. Technical Sciences, Construction and Architecture, 191-196. http://eprints.oa.edu.ua/id/eprint/6346

7. Бельмас, И. В., Колосов, Д. Л., Танцура, А. И., & Конох, Ю. В. (2009). Исследование влияния порыва тросовой основы на прочность каната ступенчатой конструкции. In Необратимые процессы в природе и технике: Материалы науч. конф (pp. 255-257).

8. Бельмас, І.В., Колосов, Д.Л., & Бобильова, И.Т.(2009). Врахування дотичних напружень при автоматизованому конструювання ступінчастого канату. Стальные канаты. Сборник научных трудов, (7), 147-152.

9. Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1990). Анализ схем стыковых соединений резинотросовых лент. Известия вузов. Горный журнал, (2), 83-85.

10. Левченя, Ж.Б. (2004). Повышение надежности стыковых соединений конвейерных лент на горнодобывающих предприятиях: На примере РУП "ПО "Беларуськалий": (диссертация ... кандидата технических наук: 05.05.06).

11. Танцура, Г. І. (2010). Гнучкі тягові органи. Стикові з’єднання конвеєрних стрічок.ДДТУ.

12. Baldwin, J. M., Bauer, D. R., & Ellwood, K. R. (2007). Rubber aging in tires. Part 1: Field results. Polymer Degradation and Stability, 92(1), 103-109.
https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2006.08.030

13. Bauer, D. R., Baldwin, J. M., & Ellwood, K. R. (2007). Rubber aging in tires. Part 2: Accelerated oven aging tests. Polymer Degradation and Stability, 92(1), 110-117.
https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2006.08.014

14. Ларін, О.О.(2015). Експериментальні дослідження параметрів пружності та статичної міцності гумової суміші, що входить до складу елементів пневматичних шин після її штучного старіння. Вісник ЖДТУ, № 3 (74),21 – 27. http://eztuir.ztu.edu.ua/123456789/2487