Науковий вісник НГУ

Вплив параметрів гумотросового канату на крутильну жорсткість тіла намотки

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 08 листопада 2018

Опубліковано: 29 жовтня 2018

Перегляди: 2873

Authors:

К. С. Заболотний, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0001-8431-0169, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

O. В. Панченко, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0002-1664-2871, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

O. Л. Жупієв, orcid.org/0000-0003-0531-2217, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

М. В. Полушина, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0003-2853-0671, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Розробка математичної моделі напружено-деформованого стану тіла намотки бобінних підіймальних машин із ґумотросовим канатом.

Методика. Використані методи математичного та обчислювального експерименту на основі скінченно-елементного аналізу.

Результати. Розв’язуючи задачі на визначення крутильної жорсткості тіла намотки ґумотросового канату (ҐТК), фізичну модель її бобінного органа уявили у вигляді композиту, де армування канату вважається нескінченно тонкою спіраллю із жорсткісними характеристиками металевого троса, а матриця – гумовою оболонкою. Після обробки результатів обчислювального експерименту з визначення параметрів тіла намотки ҐТК, здійсненого методом комп’ютерного скінченно-елементного моделювання, отримали аналітичний вираз для розрахунку її коефіцієнта жорсткості на кручення, з якого випливає висновок про квадратичну залежність між жорсткістю тіла намотки та її зовнішнім діаметром, причому локальна жорсткість конструкції від значення діаметра залежить несуттєво. Небезпека виникнення в бобінах підйомника динамічних ефектів може мати місце, коли намотка має багато витків.

Наукова новизна. Встановлені закономірності впливу параметрів ґумотросового канату на крутильну жорсткість тіла його намотки. Нелінійний характер зміни розглянутих характеристик жорсткості кожного шару намотки в пакеті ҐТК викликаний особливістю взаємодії першого шару з поверхнею бобіни. Цю взаємодію можна простежити, застосовуючи коефіцієнт посилення жорсткості на кручення, обчислюваний за допомогою отриманого шляхом обробки результатів обчислювального експерименту аналітичного виразу.

Практична значимість. Розроблена математична модель визначення жорсткості намотки ґумотросового канату дозволяє знаходити такі значення параметрів бобінного підйомника, що дозволять уникнути небезпеки появи динамічних ефектів під час аварійного та робочого гальмування пристрою, викликаних крутильною жорсткістю тіла намотки.

References.

1. Franchuk, V. P., Ziborov, K. A., Krivda, V. V. and Fedoriachenko, S. O., 2017. On wheel rolling along the rail regime with longitudinal load. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 3, pp. 62–67.

2. Bondarenko, V. I., Samusya, V. I. and Smolanov, S. N., 2005. Mobile lifting units for wrecking works in pit shafts. Gornyi Zhurnal [online], 5, pp. 99–100. Available at: <https://www.researchgate.net/publication/293115005_Mоbile_lifting_units_for_wrecking_works_in_pit_shafts> [Accessed 11 July 2017].

3. Ilin, S. R., Samusia, V. I., Ilina, I. S. and Ilina, S. S., 2016. Influence of dynamic processes in mine hoists on safety exploitation of shafts with broken geometry. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 3, pp. 42–47.

4. Taran, I. and Klymenko, I., 2017. Analysis of hydrostatic mechanical transmission efficiency in the process of wheeled vehicle braking. Transport Problems, 12/Special Edition, pp. 45‒56.

5. Kolosov, D., Dolgov, O. and Kolosov, A., 2013. The stress-strain state of the belt on a drum under compression by flat plates. In: Annual Scientific-Technical Collection. Mining of Mineral Deposits, pp. 351–357.

6. Zabolotnyi, K., Zhupiiev, O. and Molodchenko, A., 2018.The effect of stiffness of shoe brake elements on the distribution of contact pressures. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, pp. 39–45. DOI: 10.29202/nvngu/2018-2/8.

 повний текст / full article

• Наступна >