Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Определение напряжений в барабане шахтной подъемной машины
Авторы Рутковский М. А., к.т.н., асс.
Рутковский А. Ю., к.т.н., доц.
Раздел Разработка полезных ископаемых
Год 2014 Выпуск 42 Страницы 69 - 74
УДК 622.673.1
Аннотация В работе проведено теоретическое исследование влияния геометрических и жесткостных характеристик барабана шахтной подъемной машины на характер изменения его напряженно-деформированного состояния под действием канатной нагрузки с учетом влияния ослабления натяжения от навитых витков каната.
Реферат Цель. Определение влияния геометрических и жесткостных характеристик подкрепленной конструкции барабана на характер изменения его напряженно-деформированного состояния под действием канатной нагрузки с учетом влияния ослабления натяжения от навитых витков каната.
Методика. Разработан метод определения канатных нагрузок, заключающийся в том, что намотка каната моделируются процессом последовательного надевания - снятия на барабан предварительно растянутых гладких упругих колец с жесткостью, эквивалентной продольной жесткости каната, а цилиндрический барабан представляется в виде подкрепленной осесимметричной конструктивно-ортотропной оболочки, параметры которой определяются на основе полуэмпирического подхода.
Результаты. Разработаны алгоритмы построения матрицы податливости и определения расчетных нагрузок при намотке – размотке каната, а также алгоритм определения напряжений в барабане. Реализация всех разработанных алгоритмов на языке MathCAD и использование их при расчете и конструировании барабанов шахтных подъемных машин позволяет с минимальными трудозатратами выбирать расчетный случай для проведения уточненного расчета методом конечных элементов.
Научная новизна. Новый метод анализа напряженно-деформированного состояния конструктивно-ортотропной оболочки позволяет получить осредненные напряжения, которые дают возможность выбрать расчетный случай для последующего расчета параметров жесткости барабана шахтной подъемной машины при помощи метода конечных элементов.
Практическая значимость. Разработанный метод расчета позволяет снизить трудоемкость при проектировании конструкций барабанов шахтных подъемных машин за счет устранения необходимости проведения большого количества численных экспериментов для установления наиболее тяжелого расчетного случая нагружения барабана.
Ключевые слова шахтная подъемная машина, барабан, расчетные нагрузки, напряжения.
Полный текст