№75-21
Напружений стан композитного тягового органа зі змінною по довжині жорсткістю троса з урахуванням згину на барабані з криволінійною твірною
Д.Л. Колосов1, О.І. Білоус2, Г.І. Танцура2, С.В. Онищенко1,Ю.В. Ковальова1, П.В. Черниш1
1 Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
2 Дніпровський державний технічний університет, Кам’янське, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 75:214-224
https://doi.org/10.33271/crpnmu/75.214
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Встановлення залежностей параметрів напружено-деформованого стану композитного тягового органа з урахуванням згину каната зі змінною по довжині жорсткістю троса на барабані з криволінійною твірною.
Методика дослідження. Розробка методу розрахунку впливу комплексу чинників на напружено-деформований стан каната шляхом побудови і розв’язання моделі напружено-деформованого стану композитного тягового органа з тросами змінної по довжині жорсткості при розтягу, розривами тросової основи та нециліндричною формою барабана методами механіки шаруватих композитних матеріалів з м’якими та жорсткими шарами.
Результати дослідження. Отримано в замкненому вигляді аналітичні залежності, що дозволяють визначати максимальні кількісні показники напружено-деформованого стану каната комбінованої конструкції з ушкодженим тросом, відмінної від основних тросів та змінної по його довжині жорсткості на прямолінійній ділянці та на ділянці взаємодії з криволінійними барабаном підйомної машини.
Встановлено аналітичні залежності для визначення максимальних кутів зсуву гуми поміж тросами, що дозволяє визначати небезпечні дотичні напруження у тяговому органі для випадків розтягу плоского каната, згину каната на барабані опуклої форми а також згину на опуклому барабані каната із тросом зменшеної жорсткості на розтяг.
Результати розв’язання задачі визначення розподілу сил в канаті з тросами різної жорсткості розробленим методом абсолютно збігається із єдино можливим розподілом сил в зразку з трьох тросів, що дозволяє вважати розроблений алгоритм таким, що достовірно описує механізм перерозподілу сил поміж тросами з різною жорсткістю на розтягування, включно і у випадку розриву троса, а отримані результати достовірними.
Наукова новизна. Розроблено метод розрахунку впливу комплексу чинників на напружено-деформований стан каната. Встановлено залежності параметрів напружено-деформованого стану композитного тягового органа з урахуванням згину каната, що має розриви тросової основи та змінну по довжині жорсткість троса, на барабані з криволінійною твірною.
Практичне значення. Розроблено метод визначення показників напружено-деформованого стану композитного тягового органа, що має розриви тросової основи та змінну по довжині жорсткість троса, в тому числі для згину на нециліндричному барабані. Це дозволяє підвищити безпеку експлуатації композитних тягових органів на підйомно-транспотрних машинах, зокрема за значних висот підйому, а також сприяє обґрунтуванню використання конструкції каната в якості вантового на капітальних спорудах.
Ключові слова: композитний тяговий орган, напружено-деформований стан, математична модель, змінна по довжині жорсткість, згин на барабані, криволінійна твірна барабана, переміщення тросів, коефіцієнт розподілу сил, кут зсуву гуми.
Перелік посилань
1. 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», 8, 8–12.
2. Бельмас, І. В., Сабурова, І. Т., & Задорожна, І. М. (2008).Упередження руйнування тягового органу крутопохилого підіймача. Збірник наукових праць Керченського морського технологічного інституту. Механізація виробничих процесів рибного господарства, промислових та аграрних підприємств, 9, 132–136.
3. Блохін, С. Е., Колосов, Д. Л., & Колосов А. Л. (2009). Напружено-деформований стан плоского гумотросового тягового органа на барабані. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, 30, 88–91.
4. Білоус, О. І., & Колосов, Д. Л. (2010). Напружений стан гумової оболонки канату на барабані конвеєра подачі шихти в доменну піч. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promishlennost, 4(262). 113–114.
5. Колосов, Д. Л., Білоус, О. І., & Танцура, Г. І. (2012). Модель та визначення НДС гумотросового канату, стиснутого жорсткими плоскими плитами. Збірник наукових праць Керченського державного морського технологічного університету та дніпродзержинського державного технічного університету, 13, 64–68.
6. Колосов, Л. В. (1987). Nauchnie osnovi razrabotki i primeneniya rezinotrosovikh kanatov podemnikh ustanovok glubokikh rudnikov.. [Дис. докт. наук: 05.05.06, 01.02.06, Дніпропетровськ, Інститут геотехнічної механіки НАН України].
7. Belmas, I., Kolosov, D., Dolgov, O., & 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.
8. Blokhin, S. Ye., Kolosov, D. L., Matisina, N. V., & Shido, N. N. (2013). Napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie ploskogo rezinotrosovogo tyagovogo organa v pritsepnom ustroistve. Gornii informatsionno-analiticheskii byulleten, 3, 256–261.
9. Колосов, Д. Л. (2002). Обґрунтування параметрів та конструкцій двошарових гумотросових конвеєрних стрічок для гірничих підприємств. [Дис. канд. наук: 05.05.06, Національний гірничий університет].
10. Бельмас, І. В., & Колосов, Д. Л. (2017). Напружено-деформований стан плоского каната зумовлений поривами тягових елементів та конструкцією барабана підйомної машини. Збірник наукових праць НГУ, 50, 163–170.
