Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Обгрунтування параметрів та конструкцій двошарових гумо-тросових конвеєрних стрічок для гірничих підприємств

Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
27
Мова: 
Українська
Оцінка: 

розробки методів розрахунку конвеєрної стрічки як композитної конструкції та аналізу її напружено-деформованого стану (І. В. Бельмас, Є. М. Височин, В. Г. Дмитрієв, Є. Х. Завгородній, Ю. Г. Євтухов, О. В. Коваль, Г. Г. Кожушко, Л. В. Колосов, М. А. Котов, А. М. Обухов та ін.). Питання розрахунку, контролю стану, умови безпечної експлуатації конвеєрних стрічок вивчали такі вчені, як М. Я. Біліченко, Б. О. Кузнєцов, О. О. Співаковський, Л. Г. Шахмейстер та ін.

Аналіз досліджень і робіт, виконаних згаданими та іншими авторами, виявив:
– шляхи вдосконалення високоміцних ГТС, що спрямовані на збільшення агрегатної міцності стрічки в цілому і полягають в нарощенні діаметра та міцності застосовуваних у стрічці металотросів, мають ряд істотних недоліків. Так, використання тросів великого діаметра пов'язане із зростанням згинальних напружень у стрічці, а зменшення кроку укладки тросів у стрічці обумовлює низьку міцність одержуваних стикових з'єднань (менше 67% від міцності цілої стрічки). Відсутність у номенклатурі вітчизняних канатних заводів металотросів з високою границею міцності дротів (в  1770 Н/мм2) не дає можливості створювати високоміцні стрічки на їх основі і вимагає розробки нових конструктивних рішень ГТС;
- існуючі математичні моделі, що описують напружено-деформований стан гумотросової конвеєрної стрічки, не дозволяють здійснювати аналіз інших конструктивних схем, крім традиційних одношарових конструкцій (один ряд паралельних тросів).
З аналізу проведених досліджень сформульовані мета і завдання роботи.
Розроблено конструктивні рішення відносно створення двошарових гумотросових конвеєрних стрічок міцністю до 6000 Н/мм ширини осердя.
У розділі 2 для оцінки працездатності двошарової гумотросової стрічки під час роботи на барабані конвеєра розроблено та досліджено математичну модель двошарової гумотросової стрічки при згині на непривідному і привідному барабанах конвеєра.
При згині на циліндричному барабані всі троси одного шару деформуються практично однаково.
Розглядався згин на барабані пари тросів, розташованих у різних шарах. Тросам присвоювали номери 1 і 2 (1 – для троса верхнього шару). Поздовжні переміщення - u, поперечні - w. Параметри u та w на прямолінійній ділянці позначали рискою над відповідною величиною, ті ж параметри для криволінійної ділянки рисок не мали. Вважали, що двошарова стрічка в перерізі x = L (точка набігання стрічки на барабан) змінює свій радіус від R до нескінченного, на іншій довжині два даних троси навантажені силою Р (рис. 1). Поперечний переріз стрічки відображено на рис. 4. Зазначені умови записували в математичній формі, розбивши стрічку на дві ділянки:
Розв’язання системи диференціальних рівнянь деформування тросів здійснювалося аналітично. Графік відносних подовжень тросів на випадок згину двошарової стрічки на основі тросів діаметром 4, 2 мм, укладених з кроком між шарами 2 мм при згині на барабані діаметром 1, 6 м при робочому подовженні 0, 2%, наведений на рис. 2
На графіку координата 0, 4 м відповідає перерізу початку контакта стрічки та барабана. На рисунку видно: із збільшенням координати х у межах контакта з барабаном зусилля зменшуються, що свідчить про вплив крайового ефекту і відповідно скривлення плоских перерізів стрічки при згині на барабані. Найбільш небезпечний перерозподіл зусиль між тросами, коли перевантажений зовнішній трос, адже навантаження на нього тільки від згину становить 0, 65 від номінального.
За результатами аналітичного розв’язку системи рівнянь (4) побудовані графічні залежності на рис. 3, початок координат відповідає точці збігання стрічки з привідного барабана.
Дослідження графіків засвідчили, що зусилля, сприймане більш віддаленим від барабана тросом на ділянці взаємодії з барабаном, зменшується на величину порядку 30% від зусилля в набіжній гілці. При цьому мінімальний натяг має місце в середній частині ділянки взаємодії з барабаном. Таке зменшення частково компенсує збільшення натягу через згин. Максимальне робоче навантаження, що дорівнює 100%, діє тільки біля привідного барабана. Ефект зменшення зусиль у зовнішньому тросі від передачі сили тертям практично залежить тільки від довжини дуги контакту, а із збільшенням довжини дуги контакта він зменшується.
Розв’язування наведеної системи (5) здійснювалося числовими методами на ПЕОМ у межах математичного пакета MathCAD 2000 Pro за два етапи. Спочатку за заданими граничними умовами визначалися значення змінних uj, i та їх перших похідних   при x = 0, чим математично задача зводилася до задачі Коші. Далі, використовуючи знайдені на першому етапі початкові умови, відбувався числовий розв’язок системи рівнянь методом Рунге-Кутта. Розглянута математична модель дає змогу дослідити НДС стикових з'єднань ГТС та випадок пошкодження тросової основи стрічки. Досліджувався напружений стан двошарової гумотросової стрічки при n = 8.
Граничні умови, що описують НДС стрічки при пошкодженні тросової основи в одному її перерізі (переріз стрічки взятий за початок координат, вісь х спрямована вздовж осі стрічки), наведені нижче:
у перерізі стрічки з дефектом (х = 0) переміщення цілих тросів дорівнюють нулю  , перша похідна від відповідних переміщень   пропорційна зусиллю в тросі. Ці значення не можуть бути визначені заздалегідь, однак можна задати граничні умови в будь-якому іншому перерізі (x = l). У розглянутому перерізі (x = l) усі переміщення тросів рівні між собою  , крім того, зусилля в тросах поступово вирівнюються, прагнучи до середнього значення зусилля  , тобто при  .
При обчисленнях варіювали параметрами h1, h2, h3, що визначають розташування тросів у стрічці.
Фото Капча