ВИЗНАЧЕННЯ НАПРУЖЕНЬ В ЛОБОВИНІ КАНАТНОГО БАРАБАНА
Анотація
DOI: https://doi.org/10.26565/2079-1747-2026-37-14
Канатні барабани знаходяться в складному напруженому стані, тому що мають три види напружень: стиску, згину і кручення. Основним напруженням являється стиск, який виникає в результаті навивання канату. При визначенні цього напруження барабан розглядається як безкінечна товстостінна труба, яка не має ступиць. При цьому приймають, що натягнення каната постійне по довжині і периметру барабана, тобто приймається рішення Ляме. Але це дуже наближене рішення, яке не відповідає дійсним умовам навантаження барабану.
В статті розглянута задача визначення навантаженого стану лобовини канатного барабану. Всі методики розрахунків лобовин барабанів мають багато недоліків, основні з яких – неврахування змінності навантаження стінки барабану від тиску витків канату, коефіцієнту тертя, геометричних і пружних параметрів канату і барабану.
Лобовина барабану розглянута як кругла пластина , яка навантажена по зовнішньому колу несиметричним тиском. Для рішення поставленої задачі задаємо функцію зовнішнього навантаження лобовини барабану і складаємо рівняння повної потенційної енергії пластини на одиницю довжини вподовж радіуса r без урахування деформації зсуву. При цьому отримуємо диференційне рівняння 4-го ступеню.
Після рішення цього рівняння отримана залежність для визначення деформації лобовини канатного барабана під дією канату, який намотується на оболонку барабана. Це дасть змогу провести розрахунки завантаженості лобовини і оцінити необхідність посилення її елементами жорсткості.
Завантаження
Посилання
Dvornikov, VI, Bezhok, VR, Monets, IH & Prystrom, VA 2007, Shakhtnyi pidiom [Mine lift ], Iuho-Vostok, LTD, Donetsk ( in Ukraine).
Zabolotnyi, KS, Panchenko, OV, Kukhar, VYu, Zhupiiev, OL, Polushyna, MV, Moskalyova, TV & Antsyferov, OV 2023, ‘Justification of the algorithm for selecting parameters of composite linings for drums of mine hoisting machines’, Materials Science and Industrial Machine-Building, no 75, Pp. 148–160. DOI: https://doi.org/10.33271/crpnmu/75.148.
Zabolotnyi, K, Panchenko, O & Zhupiiev, O 2019, ‘Development of the theory of laying a hoisting rope on the drum of a mining hoisting machine’, E3S Web of Conferences, Essays of Mining Science and Practice, Vol. 109, Article 00121. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900121 (in Ukraine).
Fidrovska, NM, Khursenko, SO & Bobonets, OI 2020, ‘Obhruntuvannia dotsilnosti vstanovlennia kilets zhorstkosti v shakhtnykh barabanakh’ [Introduction to the installation of hardness kits in shaft drums ], Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho avtomobilno-dorozhnoho universytetu, iss 88, vol. 2, Pp. 67- 70 ( in Ukraine).
17. Fidrovska, NM & Varchenko, IS 2010, ‘Dynamichni zusyllia v kanati pry bahatosharovii navyvtsi’ [Dynamic coupling in the rope at the Bahatoshar Navy ], Skhidno-yevropeiskii zhurnal peredovykh tekhnolohii, iss 2/5 (44), Pp. 58-61 ( in Ukraine).
18. Fidrovska, NM & Varchenko, IS 2009, ‘Vyznachennia napruzhen v kanatnomu barabani’ [Determination of tension in a rope drum ], Skhidno-yevropeiskii zhurnal peredovykh tekhnolohii, no 6/7 (42), Pp. 62-63 ( in Ukraine).
19. Fidrovska. NM & Liesovytskyi, KIu 2017, ‘Vyznachennia napruzhenoho stanu lobovyny barabanu pidiomnoi mashyny’ [Determination of the tension state of the front drum of the tractor ], Engineering, iss 20, Pp. 19-21 ( in Ukraine).
20. Fidrovska, NM., Varchenko, IS & Nesterenko, VV 2008, ‘Vyznachennia napruzhen v kanatnomu barabani. bilia kilets zhorstkosti’ [Determination of tension in a rope drum. white kilets hardness ], Engineering, iss 2, Pp. 18-21 ( in Ukraine).
Brodny, J & Żołnierz, M 2013, ‘Issue of multiple-layer winding of ropes on drums of mine-shaft hoistings’, Systems Supporting Production Engineering, no 5, Pp. 49–62 ( in Ukraine).
Weiskopf, U 2008, ‘Unteruchung zur Lebensdauer von Krauhubseilen in der Mehrlagenwicklung’, Von der Fakultat Machinenbau der Universitat Stuttgard zur Erlangung der Wurde eines Doktor –Ingenieurs genechmigte Abhandlung.
Deng Yong, Gong Xiansheng, Tang Tao et al 2020, ‘Effect of drum structure of double rope multi layer winding hoist on wire ropes’ tension difference[J]’, Journal of China Coal Society, no 45(11), Pp. 3952-3960.
Jia, Fu 2023, ‘Optimizations of the internal structure of the reel of a double rope winder’, College of MATEC Web of Conferences, no 382, 01014, DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/202338201014 .
