Обґрунтування методу комп’ютерного аналізу напружено-деформованого стану механізму маніпулятора тюбінгоукладача

Рейтинг користувача:  / 0
ГіршийКращий 

Authors:


O. В. Панченко*, orcid.org/0000-0002-1664-2871, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.


повний текст / full article



Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023, (4): 062 - 067

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-4/062



Abstract:



Мета.
Використовуючи сучасні обчислювальні комплекси, що базуються на методі застосування скінченних елементів, розробити та обґрунтувати метод ком­п’ю­тер­ного аналізу напружено-деформованого стану, який виникає в механізмі маніпулятора тюбінгоукладача, котрий має декілька ступенів вільності.


Методика.
У дослідженні застосовані програмні комплекси, за допомогою яких був створений розрахунково-теоретичний апарат, призначений для обчислення динамічних і статичних навантажень, що виникають в елементах механізму маніпулятора тюбінгоукладача. Зіставлені результати моделювання напружено-деформованого стану в деталях і вузлах цього механізму, отримані із застосуванням програм SolidWorks Motion і SolidWorks Simulation. Були оцінені похибки в таких результатах.



Результати.
На прикладі моделювання найбільш складної конструкції механізму тюбінгоукладача марки УТ62 доведена ефективність запропонованого методу аналізу, що базується на застосуванні комбінації додатків програм SolidWorks, зокрема SolidWorks Motion і SolidWorks Simulation.


Наукова новизна.
Уперше був розроблений та обґрунтований метод комп’ютерного аналізу напружено-деформованого стану, що виникає в механізмі маніпулятора тюбінгоукладача типу УТ62. Суть методу полягає в тому, що спочатку, скориставшись додатком SolidWorks Motion, задають закони руху двигунів. Сам процес укладання тюбінгів був розбитий на дискретні моменти часу з вибором деталей, в яких розраховують поля напружень, та із визначенням максимального еквівалентного напруження, задіявши при цьому інструмент Simulation Setup. Аналізується зміна цих напружень протягом циклу укладання, за потреби уточнення даних зменшується дискретний часовий крок руху механізму. Конкретну інформацію про напружено-деформований стан деталі отримують у додатку SolidWorks Simulation, використовуючи імпортовані із програми SolidWorks Motion дані про гравітаційні сили й сили інерції, що виникають у механізмі укладача.


Практична значимість.
Запропонований метод можна використовувати для моделювання руху механізмів різної складності, зокрема у проектуванні вітчизняних тюбінгоукладачів.


Ключові слова:
SOLIDWORKS, SOLIDWORKS MOTION, SOLIDWORKS SIMULATION, маніпулятор тюбінгоукладача, механічні спряження, еквівалентні напруження

References.


1. Protsiv, V., Ziborov, K., & Fedoriachenko, S. (2015). Test load envelope of semi – Premium O&G pipe coupling with bayonet locks. New Developments in Mining Engineering 2015: Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining, 261-264. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/327965048_Test_load_envelope_of_semi_-_Premium_OG_pipe_coupling_with_bayonet_locks.

2. Ziborov, K. A., Protsiv, V. V., Fedoriachenko, S. O., & Verner, I. V. (2016). On Influence Of Design Parameters Of Mining Rail Transport On Safety Indicators. Mechanics, Materials Science & Engineering, 2(1), 63-70. https://doi.org/10.13140/rg.2.1.2548.5841.

3. Ziborov, K., & Fedoriachenko, S. (2014). The frictional work in pair wheel-rail in case of different structural scheme of mining rolling stock. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 529-535. Retrieved from https://www.taylorfrancis.com/chapters/edit/10.1201/b17547-87/frictional-work-pair-wheel-rail-case-different-structural-scheme-mining-rolling-stock-ziborov-fedoriachenko.

4. Ziborov, K., & Fedoriachenko, S. (2015). On influence of additional members’ movability of mining vehicle on motion characteristics. New Developments in Mining Engineering 2015: Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining, 237-241. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/327965239_On_influence_of_additional_members’_movability_of_mining_vehicle_on_motion_characteristics.

5. Felonenko, S., Bas, K., & Krivda, V. (2015). The use of improved dump trucks for substantiation parameters of the deep pits trench. New Developments in Mining Engineering 2015: Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining, 325-329. Retrieved from https://www.taylorfrancis.com/chapters/edit/10.1201/b19901-56/use-improved-dump-trucks-substantiation-parameters-deep-pits-trench-felonenko-bas-krivda.

6.  Zabolotnyi, K., Panchenko, O., Zhupiiev, O., & Haddad, J. S. (2019). Justification of the algorithm for selecting the parameters of the elastic lining of the drums of mine hoisting machines. E3S Web of Conferences, 123, 01021. https://doi.org/10.1051/e3sconf/ 201912301021.

7. Zabolotnyi, K., Panchenko, O., & Zhupiiev, O. (2019). Development of the theory of laying a hoisting rope on the drum of a mining hoisting machine. E3S Web of Conferences, 109, 00121. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900121.

8. Pivnyak, G., Samusia, V., Oksen, Y., & Radiuk, M. (2015). Efficiency increase of heat pump technology for waste heat recovery in coal mines. New Developments in Mining Engineering: Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining, 1-4. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/327964391_Efficiency_increase_of_heat_pump_technology_for_waste_heat_recovery_in_coal_mines.

9. Pivnyak, G., Samusia, V., Oksen, Y., & Radiuk, M. (2014). Parameters optimization of heat pump units in mining enterprises. Progressive technologies of coal, coalbed methane and ores mining, 19-24. Retrieved from https://www.taylorfrancis.com/chapters/edit/10.1201/b17547-5/parameters-optimization-heat-pump-units-mining-enterprises-pivnyak-samusia-oksen-radiuk.

10. Iljin, S., Samusya, V., Iljina, I., & Iljina, S. (2015) Influence of dynamic processes in mine winding plants on operating safety of shafts with broken geometry. New Developments in Mining Engineering 2015: Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining, 425-429. Retrieved from https://www.taylorfrancis.com/chapters/edit/10.1201/b19901-73/influence-dynamic-processes-mine-winding-plants-operating-safety-shafts-broken-geometry-iljin-samusya-iljina-iljina.

11. Ilin, S., Adorska, L., Pataraia, D., Samusya, V., Ilina, S., & Kho­lo­meniuk, M. (2020). Control of technical state of mine hoisting installations. E3S Web of Conferences, 168, 00045. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016800045.

12. Belmas, I., Kogut, P., Kolosov, D., Samusia, V., & Onyshchenko, S. (2019). Rigidity of elastic shell of rubber-cable belt during displacement of cables relatively to drum. E3S Web of Conferences, 109, 00005. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900005.

13. Belmas, I., & Kolosov, D. (2011). The stress-strain state of the stepped rubber-rope cable in bobbin of winding. Technical and Geoinformational Systems in Mining: School of Underground Mining 2011, 211-214. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/330310760The_stress-strain_state_of_the_stepped_rubber-rope_cable_in_bobbin_of_winding.

14. Trokhymets, M., Maltseva, V., Vialushkin, Y., Antonchik, V., Moskalova, T., & Polushyna, M. (2019). Method and equipment for the safe development of preparatory workings in the gas-bearing coal seams. E3S Web of Conferences, 109, 00102. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900102.

15. Minieiev, S., Vasyliev, L., Trokhymets, M., Maltseva, V., Vialushkin, Y., & Moskalova, T. (2022). Heading set of equipment for underground development galleries drivage in rocks prone to gas-dynamic phenomena. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 970(1), 012044. https://doi.org/10.1088/1755-1315/970/1/012044.

16. Hankevich, V., Moskalova, T., Kabakova, L., & Livak, O. (2019). The feasibility evaluation of using cyclic thermal effect in the rock-cutting tools during drilling hard rock. E3S Web of Conferences, 109, 00026. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900026.

17. Zabolotny, K., Sirchenko, A., & Zhupiev, O. (2015). The development of idea of tunnel unit design with the use of morphological analysis. New Developments in Mining Engineering 2015: Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining, 175-179. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/327964463_The_development_of_idea_of_tunnel_unit_design_with_the_use_of_morphological_analysis.

18. Zabolotnyi, K., Zhupiiev, O., Panchenko, O., & Tipikin, A. (2020). Development of the concept of recurrent metamodeling to create projects of promising designs of mining machines. E3S Web of Conferences, 201, 01019. https://doi.org/10.1051/e3sconf/ 202020101019.

 

Наступні статті з поточного розділу:

Відвідувачі

6681322
Сьогодні
За місяць
Всього
2393
185510
6681322

Гостьова книга

Якщо у вас є питання, побажання або пропозиції, ви можете написати їх у нашій «Гостьовій книзі»

Реєстраційні дані

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зареєстровано у Міністерстві юстиції України.
Реєстраційний номер КВ № 17742-6592ПР від 27.04.2011.

Контакти

49005, м. Дніпро, пр. Д. Яворницького, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Ви тут: Головна Авторам і читачам рубрики журналу UkrCat Архів журналу 2023 Зміст №4 2023 Обґрунтування методу комп’ютерного аналізу напружено-деформованого стану механізму маніпулятора тюбінгоукладача