Статті
Обґрунтування методу комп’ютерного аналізу напружено-деформованого стану механізму маніпулятора тюбінгоукладача
/ 0
- Деталі
- Категорія: Зміст №4 2023
- Останнє оновлення: 28 серпня 2023
- Опубліковано: 30 листопада -0001
- Перегляди: 1815
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.
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:
- Оцінка конкурентоспроможності залізничної мережі Казахстану при виконанні транзитних контейнерних перевезень - 28/08/2023 20:09
- Використання вторинних ресурсів титан-цирконієвих кар’єрів при спорудженні автомобільних доріг - 28/08/2023 20:09
- Роль формування системи екологічного менеджменту у вдосконаленні міжнародних економічних відносин - 28/08/2023 20:09
- Удосконалення процесу керування динамічними професійними ризиками - 28/08/2023 20:09
- Стан забруднення ґрунту за показниками забруднення та ризик для здоров’я - 28/08/2023 20:09
- Параметризація статистичної моделі контролю ефективності споживання електричної енергії - 28/08/2023 20:09
- Енергетичний перехід: майбутнє енергетики на основі смарт спеціалізації - 28/08/2023 20:09
- Проектування робочих поверхонь ротаційно-планетарних механізмів - 28/08/2023 20:09
- Підвищення ресурсу гірничого та промислового устаткування шляхом використання модифікаторів тертя - 28/08/2023 20:09
- Гідродинаміка парорідинних потоків у криволінійних каналах сепараційних пристроїв енергетичних установок - 28/08/2023 20:09
Попередні статті з поточного розділу:
- Застосування стереомікрофотограмметричного методу для комплексного дослідження сплавів системи Al-Cu-Mg - 28/08/2023 20:09
- Магнітне стимулювання хімічних реакцій у кам’яному вугіллі - 28/08/2023 20:09
- Вибір та обґрунтування параметрів буропідривних робіт методом генетичних алгоритмів - 28/08/2023 20:09
- Удосконалення технології вилучення вугільного концентрату із золи винесення теплоелектростанцій - 28/08/2023 20:09
- Новий метод видобутку для відновлення роботи кар’єру Кеф Ессеннун - 28/08/2023 20:09
- Тектоніка та структура гравітаційного поля Центрального Казахстану - 28/08/2023 20:09
- Гірничо-геологічні моделі віртуальних складноструктурних рудних блоків уступу - 28/08/2023 20:09
- Прогнозування зон підвищених водоприпливів у локальних складчастих структурах - 28/08/2023 20:09