Соломенцев Костянтин Анатолійович. Обгрунтування нового способу навивання канатів біжучими витками тертя на барабани шахтних підіймальних машин

brief description

Соломенцев Костянтин Анатолійович. Обгрунтування нового способу навивання канатів біжучими витками тертя на барабани шахтних підіймальних машин : Дис... канд. наук: 05.05.06 2005

Соломенцев К.А. Обґрунтування нового способу навивання канатів біжучими витками тертя на барабани підіймальних машин. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.06. «Гірничі машини». Науково-дослідний інститут гірничої механіки ім. М.М. Федорова, Донецьк, 2005 р.
У роботі здійснено дослідження ефективності використання підіймальних канатів на різних підіймальних установках.
Обґрунтовано розрахункову схематизацію підіймальної установки з біжучими” витками тертя з урахуванням масивних копрових шківів, виведено диференціальні рівняння динамічного стану підіймальної установки в режимах запобіжного гальмування машини як системи п'яти дискретних мас (дві посудини, два копрових шківи і підіймальна машина з приводом), що з'єднані пружними зв'язками, які мають визначений коефіцієнт динамічної жорсткості, що обчислюються спеціальними співвідношеннями.
Розроблена математична модель динамічного стану підіймальної установки з біжучими” витками тертя і програмні модулі, що її реалізують, дозволяють на етапі проектно-конструкторських пошуків визначити не тільки необхідну кількість біжучих” витків, але і раціональне поєднання інших параметрів підіймального комплексу в кожному конкретному випадку.
Результати досліджень реалізовано на діючій підіймальній установці з машиною ЦР-4Ч3/0,7 вентиляційного стовбура «Лозовський» шахти «Куйбишевська» ДП «Донецьквугілля» з річним економічним ефектом від впровадження близько. Практичні рекомендації, які ґрунтуються на запропонованій математичній моделі динамічних станів установки в режимах запобіжного гальмування, прийнято ВАТ Донецькгірмаш” і ЗАТ НКМЗ” для використання при проектуванні і створенні підіймальних машин з біжучими” витками тертя.

Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, у якій з метою підвищення безпечної експлуатації запропоновано вирішення актуального науково-технічного завдання створення нового способу навивання канатів на барабан і розрахункове обґрунтування параметрів системи одноканатного і багатоканатного шахтного підйому, яка базується на передачі тягового зусилля від приводу до підіймальних посудин, що рухаються у стволі, за допомогою одного або декількох витків тертя каната, які переміщаються поверхнею циліндричного барабана з гвинтовою нарізкою рівчаків.
Використання результатів роботи дозволяє на стадії проектування підіймального комплексу знайти за допомогою імітаційного моделювання режимів запобіжного гальмування раціональні поєднання параметрів підіймальної установки, кількість канатів і витків тертя для конкретних експлуатаційних умов.
Основні висновки, теоретичні і практичні результати роботи:
1. Виконані дослідження ефективності застосування канатів на різних підіймальних системах дозволяють установити, що найбільш ефективно використовуються канати на системах Кепе, на багатоканатних підіймальних установках і установках з біжучими” витками тертя. Найменш ефективно використовується підіймальний канат на однокінцевих барабанних підіймальних установках.
2. Досліджено залежність вантажопідйомності установки з бігучими” витками тертя від кількості канатів і витків тертя, яка дозволила визначити, що найбільш ефективними є багатоканатні системи при обслуговуванні глибин доз вантажопідйомністю скіпів до.
3. Доведено, що підіймальні машини з біжучими” витками тертя навіть з металевою обичайкою барабана можуть працювати без ковзання канатів за межами мінімально припустимих значень уповільненняпри спусканні вантажу і далеко за межами максимально припустимих значень уповільненняпри підійманні вантажу.
4. З математичної точки зору фізична модель шахтної підіймальної установки з біжучими” витками тертя відкриває принципово новий клас задач у теорії шахтного підйому. Зокрема, необхідність обліку масивних копрових шківів приводить до появи в спектрі власних частот раніше невідомихпривнесенихчастот, вплив яких на динамічний стан установки може бути суттєвим в залежності від параметрів системи в цілому (до 20%).
5. Розроблена математична модель динамічного стану підіймальної установки з біжучими” витками тертя і реалізуючі її програмні модулі дозволяють на етапі проектно-конструкторських пошуків визначити не тільки необхідну кількість біжучих” витків, але і раціональне сполучення інших параметрів підіймального комплексу в кожному конкретному експлуатаційному випадку.
6. Запропоновані принципово нові конструкції підвісних пристроїв барабанного типу для вантажних і вантажолюдських підйомів з уловлювачами різних типів, а також конструкції копрових шківів для двоканатних підіймальних систем створюють передумови до реального втілення в практику шахтного підйому ідеї машин з біжучими” витками тертя.
7. Вперше в практиці гірничої промисловості була створена підіймальна установка з біжучими” витками тертя, у результаті переустаткування діючої підіймальної установки з машиною ЦР-4Ч3/0,7 вентиляційного ствола «Лозовський» шахти «Куйбишевська» ДП «Донецьквугілля».
8. Виконаний на діючій підіймальній установці з біжучими” витками тертя обсяг експериментальних досліджень засвідчив, насамперед, відсутність проковзування каната по барабану машини. Крім того, встановлена якісна і кількісна (з розбіжністю не більш 12%) відповідність натурних динамічних процесів в канатах в різних режимах запобіжного гальмування з результатами імітаційного моделювання відповідно до розробленої математичної моделі.
9. Річний економічний ефект від впровадження підіймальної установки з біжучими” витками тертя на вентиляційному стволі «Лозовський» шахти «Куйбишевська» ДП «Донецьквугілля» складає приблизно.