Напружений стан композитного тягового органа зі змінною по довжині жорсткістю троса з урахуванням згину на барабані з криволінійною твірною

Анотація

Мета. Встановлення залежностей параметрів напружено-деформованого стану композитного тягового органа з урахуванням згину каната зі змінною по довжині жорсткістю троса на барабані з криволінійною твірною. Методика дослідження. Розробка методу розрахунку впливу комплексу чинників на напружено-деформований стан каната шляхом побудови і розв’язання моделі напружено-деформованого стану композитного тягового органа з тросами змінної по довжині жорсткості при розтягу, розривами тросової основи та нециліндричною формою барабана методами механіки шаруватих композитних матеріалів з м’якими та жорсткими шарами. Результати дослідження. Отримано в замкненому вигляді аналітичні залежності, що дозволяють визначати максимальні кількісні показники напружено-деформованого стану каната комбінованої конструкції з ушкодженим тросом, відмінної від основних тросів та змінної по його довжині жорсткості на прямолінійній ділянці та на ділянці взаємодії з криволінійними барабаном підйомної машини. Встановлено аналітичні залежності для визначення максимальних кутів зсуву гуми поміж тросами, що дозволяє визначати небезпечні дотичні напруження у тяговому органі для випадків розтягу плоского каната, згину каната на барабані опуклої форми а також згину на опуклому барабані каната із тросом зменшеної жорсткості на розтяг. Результати розв’язання задачі визначення розподілу сил в канаті з тросами різної жорсткості розробленим методом абсолютно збігається із єдино можливим розподілом сил в зразку з трьох тросів, що дозволяє вважати розроблений алгоритм таким, що достовірно описує механізм перерозподілу сил поміж тросами з різною жорсткістю на розтягування, включно і у випадку розриву троса, а отримані результати достовірними. Наукова новизна. Розроблено метод розрахунку впливу комплексу чинників на напружено-деформований стан каната. Встановлено залежності параметрів напружено-деформованого стану композитного тягового органа з урахуванням згину каната, що має розриви тросової основи та змінну по довжині жорсткість троса, на барабані з криволінійною твірною. Практичне значення. Розроблено метод визначення показників напружено-деформованого стану композитного тягового органа, що має розриви тросової основи та змінну по довжині жорсткість троса, в тому числі для згину на нециліндричному барабані. Це дозволяє підвищити безпеку експлуатації композитних тягових органів на підйомно-транспотрних машинах, зокрема за значних висот підйому, а також сприяє обґрунтуванню використання конструкції каната в якості вантового на капітальних спорудах.