№73-8
Дослідження напружено-деформованого стану гумотросового каната з тросами різної жорсткості при розтягу
І.В. Бельмас1, Д.Л. Колосов2, О.І. Білоус1, Г.І. Танцура1, С.В. Онищенко2, 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. 2023, 73:94-103
https://doi.org/10.33271/crpnmu/73.094
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Встановлення залежностей параметрів напружено-деформованого стану гумотросового каната з тросами різної жорсткості при розтягу та розривом троса.
Методика дослідження. Побудова та розробка алгоритму розв’язання моделі напружено-деформованого стану гумотросового каната з тросами різної жорсткості при розтягу та розривом одного троса методами механіки шаруватих композитних матеріалів з м’якими та жорсткими шарами.
Результати дослідження. Побудовано аналітичні вирази, що дозволяють визначати основні показники напружено-деформованого стану каната, що має непарну кількість тросів, середній трос ушкоджено, жорсткість на розтяг середнього троса вдвічі менша за жорсткість інших тросів.
Встановлено аналітичні залежності для визначення екстремальних кутів зсуву гуми поміж тросами, що дозволяє визначати максимально небезпечні напружені стани каната з ушкодженим тросом, який має відмінну жорсткість від основних тросів.
Рівень достовірності розробленого алгоритму розв’язання моделі напружено-деформованого стану гумотросового каната з тросами різної жорсткості підтверджено шляхом визначення максимальних сил розтягу каната з трьох тросів, у якого середній трос має жорсткість на розтяг вдвічі меншу ніж два інших. Коефіцієнти розподілу сил між тросами, суміжними з ушкодженим дорівнюють 1,25 за одиничного навантаження на кожен трос, що відповідає єдино можливому випадку розподілу сил між паралельними елементами за представлених умов.
Наукова новизна. Встановлено характер впливу відмінної жорсткості та пошкодження тросів армування гумотросового каната на основні параметри його напружено-деформованого стану.
Практичне значення. Розроблено алгоритм визначення показників напружено-деформованого стану гумотросового каната, що має непарну кількість тросів армування, середній його трос ушкоджено, а жорсткість на розтяг середнього троса відмінна (менша) від жорсткості інших тросів. Це дозволяє підвищити безпеку експлуатації гумотросових канатів на підйомно-транспотрних машинах, зокрема за експлуатації на значних висотах підйому, а також сприяє обґрунтуванню використання конструкції каната в якості вантового на капітальних спорудах.
Ключові слова: плоский гумотросовий канат, напружено-деформований стан, математична модель, троси різної жорсткості, розтяг троса, розрив троса, коефіцієнт розподілу сил, кут зсуву гуми.
Перелік посилань
1. Belmas, I.V., Kolosov, D.L., Tantsura, A.I., & Konokh, Yu.V. (2009). Issledovanie vliyaniya poriva trosovoi osnovi na prochnost kanata stupenchatoi konstruktsii. Neobratimie protsessi v prirode i tekhnike: Materiali nauch. konf. Moskva: MGTU im. N.E. Baumana, Ch. II, 255–257.
2. Бельмас, І.В., Білоус, О.І., Нельга, А.Т., & Бельмас, О.Л. (2008). Контроль тросів гумотросового канату. Матеріали четвертої міжнародної науково-практичної конференції «Наукові дослідження – теорія та експеримент – 2008», том 8. Полтава, 19-21 травня 2008р, 8–12.
3. Бельмас, І.В., Сабурова, І.Т., & Задорожна, І.М. (2008). Упередження руйнування тягового органу крутопохилого підіймача. Сборник научных трудов Керченского морского технологического института. Механизация производственных процессов рыбного хозяйства, промышленных и аграрных предприятий, 9, 132–136.
4. Blokhin, S.E., Kolosov, D.L., & Kolosov, A.L. (2009). Napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie ploskogo rezinotrosovogo tyagovogo organa na barabane. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu im. akad. V. Lazariana, 30, 88–91.
5. Білоус, О.І., & Колосов, Д.Л. (2010). Напружений стан гумової оболонки канату на барабані конвеєра подачі шихти в доменну піч. Металлургическая и горнорудная промышленность, 4(262), 113-114.
6. Колосов, Д.Л., Білоус, О.І., & Танцура, Г.І. (2010). Модель та визначення НДС гумотросового канату, стиснутого жорсткими плоскими плитами. Сборник научных трудов керченского государственного морского технологического университета и днепродзержинского государственного технического университета,13, 64-68.
7. Kolosov, L.V. (1987). Nauchnie osnovi razrabotki i primeneniya rezinotrosovikh kanatov podemnikh ustanovok glubokikh rudnikov. (Dis. dokt. nauk: 05.05.06, 01.02.06.)
