Justification of method of calculation
DOI:
https://doi.org/10.33271/crpnmu/63.098Keywords:
mine hoisting machine, flat rubber-cable rope, mathematical model, boundary conditions, stress-strain state, factors of influence, cable base breakage, comprehensive consideration, calculation methodAbstract
Purpose. Development and justification of a method of analytical determination of a stress-strain state of a flat rubber-cable rope of a mine hoisting machine considering the influence of multiple external factors, including such as technical condition of a machine and vessel guides, and loss of rope tractive capacity caused by cable breakages. Methodology of research is to develop a mathematical model of a stress-strain state of a rubber-cable rope of a mine hoisting machine considering the influence of multiple factors and cable base breakages and construction of analytical solutions for different boundary conditions of rope deformation. Findings. A stress-strain state of a hoisting rubber-cable rope during interaction with a mechanical system "hoisting vessel – reinforcement" in mine shafts with disturbed geometry is established. Analytical expressions, obtained in a general, closed form allow determining additional internal resistance forces in rope cables, maximum values of stress concentration coefficients in rope cables, for a rope under the influence of external factors, in a case of breakage of one of the cables. An analytical solution is constructed for a possibility to determine the magnitude of tractive capacity loss by the flat rubber-cable rope for a case of joint influence of damage to tractive cables of the flat tractive element and design parameters of a hoisting machine, and deviations of a shaft reinforcement from the design values. Scientific novelty is in establishment and comprehensive consideration of dependencies of formation, redistribution and change of a stress-strain state of a hoisting rubber-cable rope, considering the joint influence of damage to tractive cables of a flat composite tractive element and design parameters of a mine hoisting machine, and deviations of a mine shaft from the vertical. Practical significance. The obtained algorithms and the method of determining a stress-strain state of a flat rubber-cable rope provide a possibility to add the influence of a cable breakage to the known condition of a hoisting installation rope. They also provide a possibility to determine a stress-strain state of a rope under the influence of multiple factors, including technical condition of a hoist and vessel guides. A possibility to establish a stress-strain state of a rope due to breakages of different cables in different cross-sections allows reasonable determination of a possibility of further operation of a hoisting installation in mine shafts with disturbed geometry, including after accidents and technogenic disasters.References
Бельмас, И.В., Колосов, Д.Л., Танцура, А.И.,&Конох, Ю.В. (2009). Исследование влияния порыва тросовой основы на прочность каната ступенчатой конструкции. Необратимые процессы в природе и технике: Материалы науч. конф. Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана , 2 , 255-257
Kolosov, D., Dolgov, O., Bilous, O., & Kolosov, A. (2015). The stress-strain state of the belt in the operating changes of the burdening conveyor parameters. Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining , 585-590
Коханенко, Ю.В., Ясінський, В.В., & Царипа, І.М. (2001). Дослідження залежності протяжності крайового ефекту в шаруватому композиті з трансверсально-ізотропним наповнювачем від механічних характеристик. Проблемы прочности , (4), 127-137
Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1981). Применение электрических моделей для исследования композитных материалов. Механика композитных материалов , (1), 115-119
Дария, З.С. (2013). Численная методика определения эффективных характеристик однонаправленно армированных композитов. Вісник Національного технічного університету ХПІ . Сер.: Динаміка і міцність машин, (58), 71-77. http://repository.kpi.kharkov.ua/bitstream/KhPIPress/8603/1/vestnik_HPI_2013_58_Dariya_Zade_Chislennaya.pdf
Волоховский, В.Ю., Радин, В.П., & Рудяк, М.Б. (2010). Концентрация усилий в тросах и несущая способность резинотросовых конвейерных лент с повреждениями. Вестник МЭИ , (5), 5-12
Бельмас, И.В. (1993). Напряженное состояние резинотросовой ленты при произвольном повреждении тросов. Проблемы прочности и надежности машин , (6), 45-48
Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1990). Исследование прочностных характеристик образцов поврежденных резинотросовых лент. Известия вузов. Горный журнал , (8), 81-84
Belmas, I., Kolosov, D., & Tantsura, G. (2017). The stress-strain state of the flat rope of hoisting engine with considering their technical state. Technical Sciences, Construction and Architecture , 191-196. http://eprints.oa.edu.ua/id/eprint/6346
Колосов, Л.В., & Бельмас, И.В. (1990). Анализ схем стыковых соединений резинотросовых лент. Известия вузов. Горный журнал , (2), 83-85
Левченя, Ж.Б. (2004). Повышение надежности стыковых соединений конвейерных лент на горнодобывающих предприятиях: На примере РУП "ПО "Беларуськалий": (диссертация ... кандидата технических наук: 05.05.06)
Belmas, I., Kolosov, D., Bilous, O., Onyshchenko, S. (2018). Stress-strain state of a conveyor belt with cables of different rigidity and their breakages. Fundamental and applied researches in practice of leading scientific schools , 26(2), 231–238
Бельмас, І.В., & Бобильова, І.Т. (2012). Вплив поривів елементів армування на міцність плоского тягового органу. Les problemes contemporains de la technosphere et de la formation des cadres d’ingenieurs. Proceedings of the 6th International Scientific and Methodical Conference, 88-91
Бельмас, І.В., & Колосов, Д.Л. (2017). Напружено-деформований стан плоского каната зумовлений поривами тягових елементів та конструкцією барабана підйомної машини. Збірник наукових праць Національного гірничого університету , (50), 163-170. http://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/151354
Колосов, Д.Л., & Білоус, О.І. (2016). Напружено-деформований стан гумотросового каната трубчастої форми з ушкодженим тросом замка. Гірнича електромеханіка та автоматика , (97),99-103
Танцура, Г.І. (2010). Гнучкі тягові органи в машинобудуванні. Стикові з'єднання конвеєрних стрічок: монографія . Дніпродзержинськ: ДДТУ
Downloads
Published
Issue
Section
License
All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.
Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.
