ОБҐРУНТУВАННЯ РАЦІОНАЛЬНОЇ КОНСТРУКЦІЇ БАРАБАНА ШАХТНОГО ПІДЙОМНИКА
DOI:
https://doi.org/10.18664/1994-7852.212.2025.336284Ключові слова:
шахтний підйомник, розрізний барабан, жорсткість, деформація, напруження, метод скінченних елементівАнотація
До розрізних барабанів шахтних канатних підйомників висунуто підвищені вимоги жорсткості, оскільки в процесі роботи машини один із канатів переходить через щілину між частинами барабана, і не можна допускати розширення щілини понад 5 мм. Однією з причин розширення щілини є деформація переставної (вузької) частини барабана від зусилля гальмових колодок, які розпирають її зсередини.
У середовищі програмного комплексу «Ліра» побудовані три скінченно-елементні моделі переставної частини барабана різних конструкцій. Для цих моделей отримані ізополя переміщень по осі вала барабана та еквівалентних напружень (за Губером-Мізесом) під дією рівномірно розподіленого навантаження в зонах контакту гальмівного обода з колодками.
З аналізу результатів моделювання зроблено висновок про те, що для шахтних підйомників із розрізним барабаном і внутрішніми колодковими гальмами для забезпечення допустимого розширення щілини між частинами барабана в конструкції переставного з однією лобовиною останню раціонально встановлювати біля гальмівного обода. При цьому розширення щілини перевищує норму лише на 13,4 %, але економія маси порівняно з конструкцією з двома лобовинами становить 25 %.
Посилання
Козар Л. М., Кравець А. М., Євтушенко А. В., Козар М. Л. Обґрунтування раціональної товщини обичайки і лобовини канатного барабана. Науковий вісник будівництва: зб. наук. праць ХНУБА, ХОТВ АБУ. Харків: ХНУБА, 2024. Вип. 110. С. 102-107. URL: https://svc.kname.edu.ua/index.php/svc/article/view/1765/1746 (дата звернення: 08.04.2025).
Symonenko V. V., Zabolotnyi K. S., Panchenko O. Methodology for determining the heat distribution in disc brakes of mine hoisting machines. Наук. вісн. нац. гірн. ун-ту. 2024. № 5. С. 82-87. Дніпро: НГУ. URL: https://nvngu.in.ua/jdownloads/pdf/2024/5/05_2024_Symonenko.pdf (дата звернення: 08.04.2025).
Kovyrev M. V., Zabolotnyi K. S., Panchenko O. V., Kukhar V. Y. Development of a model of rubber rope in multilayer winding as a composite material. Математичне моделювання: наук. журн. 2024. № 1 (50). С. 64-75. Кам’янське: ДДТУ. URL: https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(50)2024.305037 (дата звернення: 08.04.2025).
Deng Y., Gong X., Tang T., Wang H. Effect of drum structure of double-rope multi-layer winding hoist on wire ropes' tension difference. Meitan Xuebao/Journal of the China Coal Society. 2020. 45 (11). P. 3952–3960. DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.1236.
Gong X.-S., Luo Y.-C., Wu S.-Y. Effect of drum structure of mine hoist on multilayer winding and multipoint lifting ropes' discordance. Meitan Xuebao / Journal of the China Coal Society. 2016. 41 (8). P. 2121-2129. DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2015.1959.
Zabolotnyi K. S., Zhupiiev O. L., Symonenko V. V. Substantiating the methods for calculating the split cylindrical drums of mine hoisting machines with increased rope capacity. Наук. вісн. нац. гірн. ун-ту. 2022. № 5. С. 60-66. Дніпро: НГУ. URL: https://nvngu.in.ua/jdownloads/pdf/2022/5/05_2022_Zabolotnyi.pdf (дата звернення: 08.04.2025).
Соснина Е. Н. Вычислительный эксперимент по определению максимальных напряжений неподкрепленных разрезных барабанов шахтных подъемных машин. Наук. вісн. нац. гірн. ун-ту. 2012. № 5. С. 71-75. URL: https://nvngu.in.ua/index.php/en/component/jdownloads/finish/35-05/563-2012-5-sosnina/0 (дата звернення: 08.04.2025).
Заболотний К. С., Жупієв О.Л., Сосніна Є. М. Дослідження напружено-деформованого стану розрізних барабанів шахтних піднімальних машин. Наук. вісн. нац. гірн. ун-ту. 2012. № 1. С. 82-87. Дніпропетровськ: НГУ. URL: https://nvngu.in.ua/index.php/en/component/jdownloads/finish/31-01/453-2012-01-zabolot/0 (дата звернення: 08.04.2025).
Фідровська Н. М., Лєсовицький К. Ю. Визначення напруженого стану лобовини барабану підйомної машини. Машинобудування: зб. наук. праць Укр. інж.-пед. акад. Харків: УІПА, 2017. № 20. С. 19-21. URL: http://repo.uipa.edu.ua/jspui/handle/123456789/5655 (дата звернення: 08.04.2025).
Фідровська Н. М., Хурсенко С. О., Бобонець О. І. Обґрунтування доцільності встановлення кілець жорсткості в шахтних барабанах. Вісн. Харк. нац. автомоб.-дорож. унту. Харків: ХНАДУ, 2020. Вип. 88, т. 2. С. 67–70. URL: https://doi.org/10.30977/BUL.22195548.2020.88.2.67 (дата звернення: 08.04.2025).
Fidrovska N. M., Slepuzhnikov E. Y., Nesterenko V. V., Musaiev Z. R. Main problems of mine drum design. Вісн. Харк. нац. автомоб.-дорож. ун-ту. Харків: ХНАДУ, 2023. Вип. 101, т. 2. С. 142-146. URL: https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2023.101.2.142-146 (дата звернення: 08.04.2025).
González-Carbajal J. An analytical model for the drum-rope interaction in hoisting mechanisms and cable-driven systems. Mechanism and Machine Theory. 2025. 207, 105939. DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2025.105939.
Zhou B., Hu Y., Zhu H. Dynamic simulation and experimental investigation of the doublerope winding hoister based on an equivalent mechanical model of wire ropes Structures: Journal. 2024. 202469, 107237. DOI: 10.1016/j.istruc.2024.107237.
Zhao T., Qi Z., Wang G., Wang T., Xu J. An analysis method for rope-driven multibody systems with pulley blocks. Journal of Mechanical Science and Technology. 2024. 38(12). P. 6471–6487. DOI: 10.1007/s12206-024-1105-x.
Козарь Л. М. Определение рациональных параметров разрезного барабана подъемника с учетом динамики переходных процессов. Подъемные сооружения. Специальная техника: науч.-техн. и производствен. ж. Одесса, 2002. № 4. С. 9-10.
НПАОП 10.0-1.01-10. Правила безпеки у вугільних шахтах: затв. Держпромгірнаглядом України 22.03.2010 р. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0398-10#Text (дата звернення: 08.04.2025).
Писаренко Г. С., Квітка О. Л., Уманський Е. С. Опір матеріалів: підруч. / за заг. ред. Г. С. Писаренка. Вид. 2-ге, доп. і перероб. Київ: Вища школа, 2004. 655 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
