Обгрунтування методу розрахунку напружено-деформованого стану підйомного гумотросового каната з урахуванням впливу розривів тросової основи та комплексу чинників

Анотація

Мета. Розробка та обґрунтування методу аналітичного визначення напружено-деформованого стану плоского гумотросового каната шахтної підйомної машини з урахуванням впливу комплексу зовнішніх чинників, включно таких, як технічний стан машини та напрямних посудини та втрати тягової спроможності каната, зумовленою розривами суцільності тросів. Методика дослідження полягає в розробці математичної моделі напружено-деформованого стану гумотросового каната шахтної підйомної машини з урахуванням впливу комплексу чинників і розривів тросової основи та побудові аналітичних рішень для різних граничних умов деформування каната. Результати дослідження. Встановленонапружено-деформований стан підйомного гумотросового каната при взаємодії із механічною системою «підйомна посудина – армування» у шахтних стволах з порушеною геометрією.Отримані в загальному вигляді, у замкненій формі аналітичні вирази дозволяють визначати додаткові внутрішні сили опору тросів каната, максимальні значення коефіцієнтів концентрації напружень в тросах каната, що знаходиться під впливом зовнішніх чинників, у разі розриву одного з тросів. Для можливості визначення величини втрати тягової спроможності плоского гумотросового каната побудовано аналітичне рішення для випадку сумісного впливу пошкоджень тягових елементів плоского тягового органа та конструктивних параметрів підйомно-транспортної машини, відхилень армування ствола від проектних значень. Наукова новизна полягає у встановленні та комплексному врахуванні залежностей формування, перерозподілу та зміни напружено-деформованого стану підйомного гумотросового каната з урахуванням сумісного впливу пошкоджень тягових елементів плоского композитного тягового органа і конструктивних параметрів шахтної підйомної машини та відхилень армування ствола від вертикалі. Практичне значення. Отримані алгоритми та метод визначення напружено-деформованого стану плоского гумотросового каната надають можливість до відомого стану каната підйомної установки додавати вплив розриву троса, визначати напружено-деформований стан каната під впливом комплексу чинників, включно таких, як технічний стан машини та напрямних посудини. Можливість встановлення напружено-деформованого стану каната, зумовленого розривами різних тросів, в різних перерізах, дозволяє обґрунтовано визначати можливість подальшої експлуатації підйомної установки в шахтних стволах з порушеною геометрією, включно і після аварій та техногенних катастроф.