№63-09

Обгрунтування методу розрахунку напружено-деформованого стану підйомного гумотросового каната з урахуванням впливу розривів тросової основи та комплексу чинників

Д.Л. Колосов¹,С.В. Онищенко¹

¹ Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2020, 63:98-114

https://doi.org/10.33271/crpnmu/63.098

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. Розробка та обґрунтування методу аналітичного визначення напружено-деформованого стану плоского гумотросового каната шахтної підйомної машини з урахуванням впливу комплексу зовнішніх чинників, включно таких, як технічний стан машини та напрямних посудини та втрати тягової спроможності каната, зумовленою розривами суцільності тросів.

Методика дослідження полягає в розробці математичної моделі напружено-деформованого стану гумотросового каната шахтної підйомної машини з урахуванням впливу комплексу чинників і розривів тросової основи та побудові аналітичних рішень для різних граничних умов деформування каната.

Результати дослідження. Встановленонапружено-деформований стан підйомного гумотросового каната при взаємодії із механічною системою «підйомна посудина – армування» у шахтних стволах з порушеною геометрією.Отримані в загальному вигляді, у замкненій формі аналітичні вирази дозволяють визначати додаткові внутрішні сили опору тросів каната, максимальні значення коефіцієнтів концентрації напружень в тросах каната, що знаходиться під впливом зовнішніх чинників, у разі розриву одного з тросів. Для можливості визначення величини втрати тягової спроможності плоского гумотросового каната побудовано аналітичне рішення для випадку сумісного впливу пошкоджень тягових елементів плоского тягового органа та конструктивних параметрів підйомно-транспортної машини, відхилень армування ствола від проектних значень.

Наукова новизна полягає у встановленні та комплексному врахуванні залежностей формування, перерозподілу та зміни напружено-деформованого стану підйомного гумотросового каната з урахуванням сумісного впливу пошкоджень тягових елементів плоского композитного тягового органа і конструктивних параметрів шахтної підйомної машини та відхилень армування ствола від вертикалі.

Практичне значення. Отримані алгоритми та метод визначення напружено-деформованого стану плоского гумотросового каната надають можливість до відомого стану каната підйомної установки додавати вплив розриву троса, визначати напружено-деформований стан каната під впливом комплексу чинників, включно таких, як технічний стан машини та напрямних посудини.  Можливість встановлення напружено-деформованого стану каната, зумовленого розривами різних тросів, в різних перерізах, дозволяє обґрунтовано визначати можливість подальшої експлуатації підйомної установки в шахтних стволах з порушеною геометрією, включно і після аварій та техногенних катастроф.

Ключові слова: шахтна підйомна установка, плоский гумотросовий канат, математична модель, граничні умови, напружено-деформований стан, чинники впливу, розрив тросової основи, комплексне урахування, метод розрахунку.

Перелік посилань:

1. Бельмас, И.В., Колосов, Д.Л., Танцура, А.И.,&Конох, Ю.В. (2009). Исследование влияния порыва тросовой основы на прочность каната ступенчатой конструкции. Необратимые процессы в природе и технике: Материалы науч. конф. Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2, 255-257.
2. Kolosov, D., Dolgov, O., Bilous, O., & Kolosov, A. (2015). The stress-strain state of the belt in the operating changes of the burdening conveyor parameters. Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining, 585-590.
3. Коханенко, Ю.В., Ясінський, В.В., & Царипа, І.М. (2001). Дослідження залежності протяжності крайового ефекту в шаруватому композиті з трансверсально-ізотропним наповнювачем від механічних характеристик. Проблемы прочности, (4), 127-137.
4. Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1981). Применение электрических моделей для исследования композитных материалов. Механика композитных материалов, (1), 115-119.
5. 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/KhPIPress/8603/1/vestnik_HPI_2013_58_Dariya_Zade_Chislennaya.pdf
6. 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.
7. Бельмас, И.В. (1993). Напряженное состояние резинотросовой ленты при произвольном повреждении тросов. Проблемы прочности и надежности машин, (6), 45-48.
8. Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1990). Исследование прочностных характеристик образцов поврежденных резинотросовых лент. Известия вузов. Горный журнал, (8), 81-84.
9. 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
10. Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1990). Анализ схем стыковых соединений резинотросовых лент. Известия вузов. Горный журнал, (2), 83-85.
11. 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).
12. Belmas, I., Kolosov, D., Bilous, O., Onyshchenko, S. (2018). Stress-strain state of a conveyor belt with cables of different rigidity and their breakages. Fundamental and applied researches in practice of leading scientific schools, 26(2), 231–238.
13. Бельмас, І.В., & Бобильова, І.Т. (2012). Вплив поривів елементів армування на міцність плоского тягового органу. Les problemes contemporains de la technosphere et de la formation des cadres d’ingenieurs. Proceedings of the 6th International Scientific and Methodical Conference, 88-91.
14. Бельмас, І.В., & Колосов, Д.Л. (2017). Напружено-деформований стан плоского каната зумовлений поривами тягових елементів та конструкцією барабана підйомної машини. Збірник наукових праць Національного гірничого університету, (50), 163-170.
    http://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/151354
15. Колосов, Д.Л., & Білоус, О.І. (2016). Напружено-деформований стан гумотросового каната трубчастої форми з ушкодженим тросом замка. Гірнича електромеханіка та автоматика, (97),99-103.
16. Танцура, Г.І. (2010). Гнучкі тягові органи в машинобудуванні. Стикові з'єднання конвеєрних стрічок: монографія. Дніпродзержинськ: ДДТУ.

• < Попередня
• Наступна >