№70-09
Напружено-деформований стан композитного каната з урахуванням впливу нелінійності його деформування та розриву елементу армування
І.В. Бельмас1, Д.Л. Колосов2, С.В. Онищенко2, О.І. Білоус1, Г.І. Танцура1, П.В. Черниш2
1 Дніпровський державний технічний університет, Кам’янське, Україна
2 Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2022, 70:99-106
https://doi.org/10.33271/crpnmu/70.099
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Встановлення характеру впливу нелінійності деформування гумотросового каната з розривом суцільності його довільного троса. Обґрунтування методу визначення напружено-деформованого стану каната.
Методика дослідження. Побудова математичної моделі напружено-деформованого стану гумотросового каната з урахуванням нелінійності його деформування за наявності розриву суцільності довільного троса та аналітичне розв’язання методами механіки шаруватих композитних матеріалів з м’якими та жорсткими шарами.
Результати дослідження. Розроблено алгоритм визначення напружено-деформованого стану гумотросового каната довільної конструкції, з урахуванням нелінійності його деформування та за наявності розриву суцільності довільно розташованого троса. Модель напружено-деформованого стану гумотросового каната розв’язано аналітично в замкненому вигляді, що дозволяє вважати отриманий алгоритм достатньо достовірним.
Наукова новизна. Встановлення характеру впливу нелінійності деформуваннягумотросового каната з розривом троса на його напружено-деформований стан. Обґрунтування методики визначення напруженого стану гумотросового каната з урахуванням механічних характеристик та конструкції каната, нелінійності його деформування та можливого розриву довільного троса.
Практичне значення. Розроблений алгоритм дозволяє розраховувати переміщення тросів та розподіли сил поміж ними в гумотросовому канаті заданої конструкції з ушкодженим довільним тросом за заданих умов приєднання кінців каната. Отримані результати надають можливість урахування впливунелінійності деформуванняканата з розривом троса на напружений стан каната та дозволяють обґрунтовано визначати можливість безпечної експлуатації гумотросових канатів на підйомних машинах та використання їх як вантових канатів капітальних споруд.
Ключові слова: плоский гумотросовий канат, композитна конструкція, вантовий канат, напружено-деформований стан, нелінійність деформування, розрив троса, математична модель, граничні умови, алгоритм визначення, експлуатаційна безпека.
Перелік посилань
1. 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.
2. Бельмас, И.В. (1993). Напряженное состояние резинотросовой ленты при произвольном повреждении тросов. Проблемы прочности и надежности машин, (6), 45-48.
3. 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.
4. Бельмас І.В., & Бобильова І.Т. (2012) Вплив поривів тросів на міцність плоского тягового органу. Recueil des exposes des participants de VI Conference internationale scientifigue et methodigeue, 88-91.
5. Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1990). Исследование прочностных характеристик образцов поврежденных резинотросовых лент. Известия вузов. Горный журнал, (8), 81-84.
6. Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1991). Экспериментальные исследования агрегатной прочности РТЛ. Известия вузов. Горный журнал, (1), 85-87.
7. Ропай, В.А. (2016) Шахтные уравновешивающие канаты: монография. Национальный горный университет.
8. Belmas, I., & Kolosov, D. (2011). Thestress-strainstateofthesteppedrubber-ropecableinbobbinofwinding. TechnicalandGeoinformationel Sistems in Mining, 211-214.
https://doi.org/10.1201/b11586-35
9. 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.
10. Бельмас, І.В., Колосов, Д.Л., Чечель, Т.О., Воробйова, О.М., & Черниш, О.М. (2020). Вплив зміни в часі механічних властивостей гуми на напружений стан гумотросового тягового органа з ушкодженим тросом. Збірник наукових праць національного гірничого універститету, (61), 149-155.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/62.149
11. Колосов, Д.Л., Білоус, О.І., & Гуров, І.А. (2019). Міцність відновленої гумотросової стрічки. Математичні проблеми технічної механіки та прикладної математики. Матеріали міжнародної наукової конференції, 126-127.
12. Belmas, I., Kolosov, D., Onyshchenko, S., Bobylova, I. (2020). Часткове відновлення тягової здатності гумотросового тягового елемента з пошкодженою тросовою основою. Збірник наукових праць національного гірничого універститету, (60), 196-206.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/60.196
13. Бельмас, І.В., Білоус, О.І., Танцура, Г.І., & Бобильова, І.Т. (2018). Зірочка. (Патент № 117954)
14. Бельмас, І.В., Колосов, Д.Л., Білоус, О.І., & Бобильова, І.Т. (2019). Дослідження напруженого стану гнучкого тягового органу з кінематичним зв’язком. Збірник наукових праць VIII Міжнародної науково-технічної конференції «Прогресивні технології в машинобудуванні РТМЕ 2019», 72-73.
15. Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1990). Анализ схем стыковых соединений резинотросовых лент. Известия вузов. Горный журнал, (2), 83-85.
16. 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).
17. Танцура, Г.І. (2010). Гнучкі тягові органи в машинобудуванні. Стикові з'єднання конвеєрних стрічок: монографія. ДДТУ.