Спосіб зниження динамічних зусиль у замкнутому тяговому органі шахтної канатної дороги

Спосіб зниження динамічних зусиль у замкнутому тяговому органі шахтної канатної дороги, що включає запуск системи, транспортування, зупинку, який відрізняється тим, що попередньо визначають період гармонічних коливань системи, а у подальшому тривалість запуску встановлюють відповідною половині часу цього періоду. (19) (21) u200907299 (22) 13.07.2009 (24) 25.01.2010 (46) 25.01.2010, Бюл.№ 2, 2010 р. (72) ДЕНИЩЕНКО ОЛЕКСАНДР ВАЛЕРІЙОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 tp = Tc , де Tc - тривалість напівперіоду гармонічних коливань системи. Спосіб зниження динамічних зусиль у замкнутому тяговому органі шахтної канатної дороги реалізується наступним чином. Відомо, що період гармонічних коливань вантажу на пружній ланці складає [Дубровский И.М., Егоров Б.В., Рябошапка К.П. Справочник по физике.- Киев: Наукова думка. - 1986. - 557с.]: m ml (1) = 2p , c EF де m - маса вантажу; с - коефіцієнт жорсткості каната; l - довжина каната до вантажу; Е - модуль пружності каната; F - площа поперечного перетину каната. Вирішення математичної моделі динаміки канатної дороги [Денищенко О.В. Обгрунтування параметрів та технологічних схем застосування канатних надґрунтових доріг під час проведення гірничих виробок. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня канд. техн. наук. - Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 1999. - 16с.] на персональній електронній обчислювальній машині одержано у графічному вигляді. При цьому як вхідний параметр системи прийнята швидкість привідного шківа (крива 1), а вихідний – коефіцієнт динамічності системи (крива 2), який визначається за формулою: k д = Fд max / Fc, T = 2p де Fд max - максимальне динамічне зусилля у канаті при пуску; Fc - усталене значення зусилля у канаті після пуску. Аналіз графіків залежності коефіцієнта динамічності k д системи від тривалості її розгону показує, що у разі, коли час пуску tp не відповідає напівперіоду коливань Tc цієї системи, коливальний процес носить тривалий характер з незначним затуханням. При рівності ж періода пуску напівперіоду коливань коливальний процес практично затухає зразу після досягнення приводом усталеної швидкості робочого ходу. Одержані теоретичні залежності підтверджено експериментальними дослідженнями. Експериментальні криві показано на Фіг.1, Фіг.2, Фіг.3 штриховими лініями. При відомих характеристиках каната, масі вантажу та довжині транспортування перед запуском канатної дороги визначають період гармонічних коливань системи за формулою (1), встановлюють тривалість пуску привода відповідним половині цього періода коливань системи і включають установку. 47234 4 Відомо, що термін служби каната залежить від ряду чинників, у тому числі від коефіцієнта динамічності та характера навантаження, що до нього прикладається. Для вантажних канатних надґрунтових доріг нормований запас міцності тягового каната повинен бути не нижчим 5-ти кратного. [Инструкция по безопасной эксплуатации рельсовых напочвенных дорог в угольных шахтах. - Макеевка: Мак НИИ, 1986. - 14с.]. У свою чергу статичний запас міцності каната залежить від ряду чинників: n ст = k дk ik сч k ост k и , де k д - коефіцієнт динамічності системи; ki коефіцієнт перевантаження цілих дротів каната при обриві і стоншуванні дротів зовнішнього шару, а також корозійному зносі; k сч - коефіцієнт, що враховує ослаблення каната в місці счалки; kост коефіцієнт залишкової втомної міцності матеріалу дротів; kи - коефіцієнт, що враховує додаткові напруження в канаті від вигину. Довговічність тягового каната відповідно [Колосов Л.В., Джур В.В. О долговечности и запасе прочности резинотросовых канатов // Вестник машиностроения. - 1984. - №3. - С. 33-36]: m NБ æ s 0 ö ÷ , ç NK = n1n 2 n 3 ç s max ÷ ø è де NБ - значення бази втомних випробувань зразків дротів відповідно до лінії регресії; n1, n2, n3 - коефіцієнти, що враховують пониження довговічності через повільну зміну навантаження в робочих режимах (в порівнянні з режимом випробувань), наявність високочастотного динамічного навантаження, що накладається на основний цикл навантаження, розкиду дослідних даних; s0 - межа утомленості дроту, Па; s max - максимальне еквівалентне напруження в дротах каната, Па; m коефіцієнт лінії регресії. Коефіцієнт, який враховує пониження довговічності через наявність високочастотного динамічного навантаження, що накладається на основний цикл навантаження n3 за експериментальними даними знаходиться у межах 1,3-1,5, тобто, виключення динамічного коливального процесу при пуску установки призводить до суттєвого підвищення довговічності каната. Застосування корисної моделі дозволяє у порівнянні з відомими суттєво знизити величину і час дії динамічних напружень у тяговому органі шахтної канатної дороги, забезпечити затухання коливального процесу в канаті і, за рахунок цього, підвищити його довговічність, продуктивність та безпеку експлуатації всієї установки. 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 47234 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601