автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Напряженно-деформированное состояние проволок каната при свивке и метод расчета параметров преформаторов

На правах рукописи

00305414Э

БРЕСЛАВЦЕВА Ирина Валентиновна

УДК 679.7.053

Напряженно-деформированное состояние проволок каната при свивке и метод расчета параметров преформаторов

Специальность 05.03.05 «Технологии и машины обработка металлов давлением»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2007

003054149

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте)»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Рыжиков Владимир Александрович.

Официальные оппоненты: докт. техн. наук, профессор Резников Ю.Н.

канд. техн. наук, доцент Веселовский В.А.

Ведущее предприятие: ОАО «Череповецкий сталепрокатный завод»

Защита диссертации состоится «ДР» марта 2007 г. На заседании диссертационного совета Д 212.058.01 при ГОУ ВПО «Донской государственный технический университет» по адресу: 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1.

Автореферат разослан «16» февраля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доц., канд. техн. наук

А.И. Шипулин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Подъемно - транспортные машины играют огромную роль в развитии производства. Современные технологии требуют применения разнообразных типов подъемно-транспортных машин й механизмов, обеспечивающих непрерывность и ритмичность производительных процессов. В грузоподъемных машинах в качестве гибких органов применяют, как правило, стальные проволочные канаты. Преимуществами стальных канатов, обеспечивающими их преобладающее применение в грузоподъемных машинах, являются плавная и бесшумная работа при любых скоростях, гибкость во всех направлениях и надежность в работе, относительно малый вес. Развитие современных технологий предъявляет повышенные требования к качеству канатов.

Фундаментальный вклад в теорию, расчет и конструирование стальных канатов внесли П.П. Нестеров, М.Ф. Глушко, М.А. Букштейн, Б. Д Тиховидов, С.Т. Сергеев, Г.П. Ксюнин, А.П. Ветров, В.И. Сухинин И.Т. Козлов, Н.К. Гончаренко, В.Н. Чаругина, М.Н. Хальфин, В.А. Рыжиков, В.А. Веселовский, A.A. Короткий и др.

Однако, несмотря на достигнутые в вопросах конструирования стальных канатов и технологии их изготовления успехи, практика эксплуатации показывает, что срок службы канатов обычно не превышают 2-3 лет. При эксплуатации канатов встречаются дефекты в виде расслоения, выхода и вспучивания прядей и образования «фонарей», а также возникновения дефекта под названием «штопор», при котором центральная ось каната приобретает форму пространственной винтовой линии.

Как известно, при свивке каната его элементы испытывают упруго -пластические деформации. Внутренние силовые факторы в сечении проволок канатов вызывают появление свивочных напряжений и создают в сечении каната большие моменты упругой отдачи, раскручивающие канат и нарушающие его структурную плотность, что способствует изменению изначально установленных технологических параметров свивки. Изучение свивочных напряжений и разработка методов их нейтрализации является одной из основных задач канатного производства.

Для изменения и перераспределения остаточных напряжений в проволоках пряди канатов двойной свивки на канатных заводах применяют дополнительную пластическую обработку прядей - преформацию. Для выбора параметров преформации в заводских условиях используются специальные таблицы, которые составлены на основе экспериментальных данных. На различных заводах используются различные значения параметров преформации, т. е. нет единых норм их установки в зависимости от конструкции каната, предела прочности проволок, усилия вытяжки. Отношение степени преформации к диаметру каната колеблется в широких пределах (0.9-2.5). Выбор конструкции преформатора также основан, в основном, только на экспериментальных данных.

Существующие методики расчета напряженно-деформированного состояния проволок каната довольно громоздки для практического применения, так как в них рассматривают лишь деформации изгиба, в то время как проволоки каната подвергаются еще кручению и растяжению. Это не позволяет определить изменение НДС проволок каната на всех этапах его изготовления с учетом применения преформации прядей каната двойной свивки и не учитывает остаточных деформаций от технологического натяжения и упрочнение материала проволок.

Таким образом, задача разработки метода расчета напряженно-деформированного состояния проволок каната на основе математической модели технологического процесса свивки каната является весьма актуальной.

Соответствие диссертации научному плану работ ЮРГТУ (НПИ) и целевым комплексным программам. Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления «Теория и принципы создания машин, автоматов, роботов и гибких автоматных производств», утвержденного Ученым советом ЮРГТУ (НПИ) 17.01.01 по госбюджетной теме кафедры «Механика, триботехника» П53-813 «Теория расчета канатов для глубоких шахт».

Цель работы. Разработка метода расчета технологических параметров свивки канатов и выбора рациональных параметров настройки префор-маторов.

Поставленная цель исследования обуславливает необходимость решения следующих задач:

• разработать комплексную математическую модель напряженно-деформированного состояния проволок в канате, позволяющую аналитически исследовать влияния технологических факторов на параметры свивки каната;

• составить алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния проволок в канате на различных этапах их деформирования при одновременном их растяжении, изгибе, кручении с учетом упрочнения материала проволок;

• исследовать математическую модель напряженно-деформированного состояния каната на ПЭВМ;

• разработать методику расчета рациональных технологических параметров свивки канатов.

Идея работы. Совершенствование методики расчета напряженно-деформированного состояния проволок канатов, рациональных технологических параметров процесса свивки канатов с применением преформации проволок прядей и прядей канатов из условия минимизации изменения кривизны проволок (прядей) каната.

Защищаемые научные положения:

• математическая модель технологического процесса свивки каната;

• метод расчета остаточных напряжений, позволяющий определять значения силовых факторов, соответствующих рациональным технологическим параметрам процесса свивки каната;

• результаты сравнительного анализа изменения напряженно -деформированного состояния проволок канатов при одновременном их растяжении, изгибе, кручении в зависимости от изменения коэффициентов свивки прядей и канатов, значений предела текучести;

• метод расчета рациональных параметров преформации проволок спиральных канатов и канатов двойной свивки, изготовленных с учетом преформации проволок, позволяющий определить рациональные параметры преформаторов;

• пакет прикладных программ для расчета напряженно - деформированного состояния проволок (прядей) каната и рациональных технологических параметров свивки.

Научная новизна:

• разработан метод расчета напряженно-деформированного состояния проволок каната при одновременном их растяжении, изгибе, кручении, с учетом упрочнения материала проволок канатов и на его основе методика расчета рациональных технологических параметров свивки канатов;

• получено графическое распределение зон деформаций в сечении проволок канатов на различных этапах его изготовления, позволяющее дать оценку изменению внутренних силовых факторов;

• установлено влияние изменения коэффициентов свивки прядей и канатов, значений предела текучести на параметры настройки преформатора и силовые характеристики процесса преформации проволок (прядей);

• разработан пакет прикладных программ для расчета рациональных технологических параметров свивки канатов с учетом напряженно-деформированного состояния его проволок.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением современных методов исследований: анализом научно-исследовательских работ по теме диссертации; современной теории малых упруго-пластических деформаций металлов; использование современных ЭВМ и программных продуктов для выполнения расчетов и обработки экспериментальных данных; корректностью принимаемых допущений при разработке методик расчета; положительными результатами внедрения на ООО «ВолгоМетиз» теоретических решений, рекомендаций и выводов, полученных в диссертационной работе. Научное значение работы состоит в следующем:

• разработана комплексная математическая модель технологического процесса свивки каната, позволяющая определять изменения НДС на различных этапах его изготовления;

• разработана методика расчета рациональных технологических • параметров процесса свивки канатов, с учетом преформации проволок (прядей) на основе оптимизации силовых факторов в сечении проволок каната;

• разработана методика расчета рациональных параметров настройки преформатора.

Практическое значение состоит в том, что разработанная методика расчета рациональных технологических параметров свивки канатов, и соответствующее программное обеспечение могут применяться на канатных заводах для расчета технологических параметров свивки канатов различных ГОСТов и настройки преформаторов.

Внедрение результатов диссертационных исследований. Разработанная методика расчета рациональных технологических параметров свивки канатов и соответствующие пакеты прикладных программ для канатов двойной свивки были внедрены на ООО «ВолгоМетиз» г. Волгограда, что подтверждается актами внедрения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на ежегодных научно- практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов, студентов и сотрудников ШИ ЮРГТУ (НПИ), (2000-2004) г., г. Шахты, Новочеркасск, Ростовской обл.; региональной юбилейной 50-я научно-производственной конференции ШИ ЮРГТУ, 2001; научно-технической конференции в Тульском Государственном Техническом Университете, Тула, 2001г., межвузовской научно-технической конференции «Экология, технология и оборудование» в Донском государственном техническом университете, Ростов-на-Дону, 2003 г., Всероссийской научно- практической конференции в Воронежском Государственном Университете, Воронеж, 2005 г., международной научно-технической конференции БГТУ, Санкт-Петербург, октябрь 2005 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Объем работы. Диссертационная работа включает в себя: введение, пять разделов, заключение и библиографический список (111 наименований). Общий объем диссертационной работы составляет 247 страниц, поясняется 44 рисунками, 5 таблицами и включает в себя 76 страниц приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели, идея работы, защищаемые научные положения, отмечается научное и практическое значение полученных результатов. Приводятся сведения о внедрении результатов работы.

В первом разделе проведен анализ работ по вопросам влияния параметров свивки канатов, напряженно-деформированного состояния элементов каната, параметров преформации на стойкость и долговечность канатов в

эксплуатации. Проведен анализ факторов влияющих на технологические нагрузки в канате, рассмотрены существующие методики расчета напряженно-деформированного состояния проволок каната и основные факторы, определяющие и влияющие на технологические параметры свивки каната. Исследования ряда авторов: проф., д.т.н. Глушко М.Ф., проф., д.т.н. Гончаренко Н.К., чл. корр. АН Украины, д.т.н. Нестерова П.П., проф., д.т.н. Козлова В.Т., проф., д.т.н. Хальфина М.Н., к.т.н. Хорходина Н.К., проф. д.т.н. Рыжикова В.А. и других установили, что технологические нагрузки при свивке каната приводят к появлению различных остаточных напряжений и деформаций в проволоках. При этом нагрузки между проволоками распределяются неравномерно. Что приводит к изменению технологических параметров свивки канатов, и способствует снижению качества и стойкости каната. Однако нет ясности в вопросе, какие должны быть рациональные технологические параметры процесса свивки каната, способствующие минимизации величины изменения кривизны проволок (прядей) каната, приводящие к уменьшению моменту упругой отдачи и наиболее равномерному распределению внутренних усилий в сечении проволок канатов с учетом упрочнения материала проволок при пластических деформациях.

Анализ существующих методик расчета напряженно-деформированного состояния проволок каната показал, что в расчетах напряженно-деформированного состояния проволок каната учитывали лишь изгиб, в то время как проволоки каната подвергаются еще кручению и растяжению, а также не учитывалось линейное упрочнение материала проволоки после перехода за предел текучести. Расчет рациональных параметров деформации канатов не возможен без изучения и определения величин остаточных напряжений в проволоках каната, внутренних усилий так как поиск рациональных параметров связан с минимизацией силовых факторов в сечении проволок канатов.

Проведенный анализ методик расчетов существующих методов пластической обработки показал, что нет научно-обоснованной методики по выбору рациональных параметров настройки устройств, для пластической обработки элементов каната при свивке, что снижает стойкость каната в эксплуатации.

Во втором разделе, «Математическая модель напряженно-деформированного состояния каната при его свивке», диссертации приведены теоретические основы разработанной математической модели технологического процесса свивки канатов по технологиям с учетом и без пре-формации, которая позволяет аналитически исследовать влияния технологических факторов на параметры свивки каната. Для описания напряженно-деформированного состояния проволок каната использовалась теория малых упруго-пластических деформаций, которая учитывала все этапы нагру-жения. При исследовании напряженного состояния проволок круглопряд-ных канатов было принято, что в сечениях проволок реализуется одноосное растяжение (сжатие) со сдвигом и, кроме того, материал проволок подчиняется диаграмме с линейным упрочнением. При растяжении и кручении ка-

натов относительные смещения элементов получаются незначительными. При исследовании НДС проволок канатов свитых без преформации считали, что геометрически равноценные проволоки или пряди являются равноправными в каждом поперечном сечении, каната и в силовом отношении. Натяжение всех проволок в канате предполагается одинаковым.

При свивке проволока испытывает упруго - пластические деформации изгиба, растяжения и кручения. При этом основной элемент каната принимает форму винтовой линии и характеризуется постоянной кривизной X и кручением к. Упруго - пластические деформации, которые испытывают элементы каната при свивке, вызывают в поперечном сечении проволок нормальные напряжения от изгиба и растяжения, а также касательные напряжения от кручения. Данные напряжения в поперечном сечении проволоки спирального каната в принятой системе координат определялись по формулам:

а) в упругой зоне сечения

<т = ±£] Sm a(y + z)+e ISoy,

y'+z' <pT

(1)

б) в пластической зоне сечения

f sin2 а ^

а, = ±стг + Е\ I '—~ (У + z) + ет \>

г„ = тт + G.r

sin a eos а

(2)

где у, z - координаты точки в плоскости поперечного сечения проволоки; Е - модуль упругости первого рода; G - модуль сдвига, а - угол свивки пряди; Г[ - радиус свивки пряди, sT- деформация, соответствующая пределу текучести.

Напряжения, возникающие в проволоках каната двойной свивки, были исследованы в следующей последовательности: в начале определялись напряжения от свивки проволок в прядь, а затем - напряжения от свивки прядей в канат с учетом первых. При свивке прядей в канат плоскости изгиба проволок не совпадают с плоскостью изгиба проволок при свивке прядей, то есть проволока испытывает вторичный изгиб уже в другой плоскости. Проволоки при этом получают дополнительные деформации изгиба n, b и кручения t. Углы у, у между плоскостями дополнительного и суммарного изгиба определялись из соотношений:

cosjffsin sin 2 а

b = х eos 2a eos a eos <р + -

2 л

п = ~x(l + sin2 a)cos a sin р;

, sin 2a-v/sin p eos cp

sin2 P

t = —Ar(l + sin2

(3)

ц> = arctg-

y = arctg

X + b

(4)

где x ="

При этом суммарную дополнительную кривизну проволок при свивке в канат и полную кривизну проволок в канате определяли по следующим формулам. Зная напряжения в сечении проволок, согласно формулам (1),

(2), определяли внутренние усилия в сечении проволок каната согласно формулам.

М, = |<х'р51тк//-" +

Хк ~^1{х + Ь)2 +п2;

(6)

Мь = -(|стгрсо5иг//г+ Jcг''pcosиíc/F);

Л/, = |г>/Г +

с, Гг.

А', = |о-''й,Г

(7)

Для описания взаимодействия внутренних сил в канате использовали известные дифференциальные уравнения Кирхгофа для тонкого стержня, записанные применительно к винтовому элементу каната и взятые в проекциях на оси триэдра (Ь,гЦ). В свою очередь составляющие вектора полной угловой

скорости вращения внутреннего триэдра Ь,п,1 - ®г кручение, - кривизна

в плоскости (I, Ь), (°ь кривизна оси проволоки в плоскости (I, п) при свивке проволок в прядь (канат) определяли по формулам:

с1И

— + чД - = ~Л>

X, X, г

(8)

ам, /к ам,

ам, л

— + - ™ЬМ, = — - тп;

- + и>.,М, - щМ. = N. - тк;

- + VI.М„ - м>Мк = -т..

(9)

<1а

Внешние усилия в элементах каната определялись по следующим зависимостям (10,11). Чтобы установить связь внутренних сил с внешними силами, приложенными к канату, необходимо перейти к системе координат, связанной с поперечным сечением каната, при соответствующей замене обозначений. Суммируя все внутренние силы и моменты в поперечном сечении каната, можно найти проекции главного вектора <2 и главного момента £.

При свивке канатов по технологиям с учетом преформации для анализа НДС проволок (прядей) каната необходимо вычислить рациональное значение кривизны преформации проволок (прядей). Так как в процессе преформации оси проволоки (пряди) каната должна быть задана кривизна %пр, обеспечивающая при свивке в прядь (канат) остаточную кривизну в зоне пластических деформаций Хг., равную кривизне проволоки в канате (пряди) и в зоне упругих деформаций остаточная деформация должна соответствовать пределу текучести &г. Для определения кривизны преформации надо

Nxi = N, cos a + Nb sina Ny, = N, sina cos<»+ Nn sin <p-Nb cosacos^? Nz¡ = -TV, sinasin^+ N„ cos%+ Nb cosasin^ Mxi = Mb sina + M, cos a + (N, sina - Nb cos a) • r My¡ =-Mb cosacosip+M, s\nacos<p+Mn sinp- (10)

- (Nh sina + Nt cosa)r cos(3 Mzt = Mb cosasin<z> + Mn cos cp-M, sinarsin(¡?+ + (Nb sina + Nt cosa)rsinp.

Nxj = T,cosP+TbsmP Nvj = Tts'm ficosy + Tns\ny-Tbcos/]cosy Nzj = -7Jsin/?sin/+7^ cos/ + 7¡cos/?sin/ MXJ = Pb sin/?+Pt cos/?+(T, sinJJ-Tb cos MVJ = -Pb cosacos/ + P, sinocos/ + P„ sin/ - (11) - (Tb sin/]+T, cos p)r cosу А/ • = /£cos/?sin/ + /¡Icos/?+./}s¡n/?sin/4-+ (Tb sin/7+7; cosp)rsiny.

знать величину необходимой деформации для точек упругой и пластической зон деформации в сечении проволоки пряди (каната). Таким образом, необходимая деформация (12) при преформации в точках упругой зоны и деформация (13) в точках зоны пластических деформаций в поперечном сечении проволоки каната определялась по следующим зависимостям:

£ = £

пр ост

+ е

£Т +

Л-1

(12)

Snp ^ост. [>■

ер -еТ

Л-1

(13)

Полученные соотношения позволяют решать задачу нахождения деформаций в проволоках, прядях и канате по известным значениям внешней нагрузки.

В третьем разделе, «Расчет рациональных технологических параметров свивки спиральных канатов», диссертации приведены алгоритмы расчета НДС проволок спирального каната (пряди), позволяющие проводить расчет геометрических и силовых технологических параметров свивки канатов по технологиям без учета и с учетом преформации, а также с учетом подкрутки проволок каната. В данном разделе также, приведены исследования характера распределения зон деформаций в сечении проволок спирального каната. При свивке спирального каната без преформации и с применением открутки, когда влиянием кручения можно пренебречь зона упругих

деформаций имеет вид полосы, ширина которой в большей степени зависит от величины угла свивки пряди. В случае свивки прядей без открутки зона упругих деформаций имеет форму эллипса. При увеличении коэффициента кратности свивки зоны упругих деформаций увеличиваются до 30-42% в случае свивки с откруткой и 7-10% от сечения проволок при свивке без открутки. Напряжения в зонах деформаций в проволоках спирального каната определялись в соответствии с формулами 1-3.

При свивке спирального каната с учетом преформации необходимо знать рациональное значение кривизны преформации х„Р . Процесс вычисления рационального значения кривизны преформации продолжается, пока значение остаточной кривизны (х„р - Д^) проволоки не будет равно кинематическому значению кривизны проволоки в готовом канате % = ^т2а/. цто

/1

соответствует минимуму функции изменения кривизны осевой линии проволоки каната (14):

С другой стороны данную функцию можно определить как функцию многих переменных, = Р(Е,сгт,Ц,т,К,Ь,/[1р) зависящую от физико-механических свойств материала канатной проволоки, диаметра каната, коэффициента кратности свивки каната, кривизны преформации проволоки.

Как показали проведенные расчеты НДС, соответствующие оптимальному значению кривизны преформации ХпР проволоки соответствует такое напряженное состояние спирального каната (пряди), при котором зона разгрузки из пластической зоны, занимает максимальную часть поперечного сечения проволоки пряди. Такое распределение напряжений в сечении проволоки является более равномерным и соответствует минимальному значению момента упругой отдачи в сечении пряди.

При исследовании НДС проволок канатов свитых с учетом преформации считали, что проволоки или пряди не будут равноправны в силовом отношении. Поэтому кроме контактной силы fn на винтовой элемент каната будет действовать тангенциальная нагрузка /¿,. Преформация проволоки (пряди) сопровождается изменением параметров свивки каната и компонента со,, угловой скорости со вращения триэдра (Ь,п,1) будет отлична от нуля. Учитывая, при этом, что натяжение проволоки, угол преформации проволоки (пряди) в преформаторе, изгибающие моменты Мь, Мп постоянны решение систем уравнений (8-9) примут вид

&х= М-"/Е{ (И)

N. =<и,М,-со Мл

О и I I Ь

N = со М1 -си М ; , где

п п I

+ % 51П а, соэ а, сся <р;

с!а,

/. =со NN ;

•> Ь п I I п' / =со.М. -соИ,,

^ п Ь Ь II7

вш2«,

аь =--х„р «К" а.сс«?).

г.

Для проволок спирального каната плоскости преформации, дополнительной и суммарной деформации совпадают. Но смещение нейтральных линий друг относительно друга в плоскости преформации, дополнительной и суммарной обуславливает наличие в поперечном сечении проволок пряди зон упругой догрузки и разгрузки, величина, которых также зависит и от величины разности кривизны свивки пряди от оптимального значения кривизны преформации проволок пряди. При этом зона упругой разгрузки занимает около 80% сечения проволок спирального каната (пряди).

В сечении проволок пряди свитой с применением подкрутки проволок число зон возрастает до шести, из которых пять зон упругих деформаций (рис. 1). В этом случае для проволок спирального каната плоскости преформации, дополнительной и суммарной деформации не совпадают. Суммарная площадь зон упругой догрузки 1, пластической разгрузки 2, упругой разгрузки 3 составляет около 20% от зоны упругих деформаций в проволоках пряди, свитой без подкрутки ее проволок. Зона 1 образована за счет несовпадения нейтральных линий первич- пластических деформаций в сечении'пряди свитых с , „ применением подкрутки проволок пряди

ных и вторичных деформаций в (<тт = гбоо мпа).

сечении проволоки пряди. И при

этом на 60-70% уменьшились ее размеры по отношению к соответствующей зоне в сечении проволоки пряди, изготовленной без дополнительной подкрутки проволок.

В разделе 4, «Расчет рациональных технологических параметров свивки канатов двойной свивки», диссертации разработаны следующие алгоритмы: алгоритм расчета рациональных параметров преформации проволок прядей и прядей каната двойной свивки, алгоритмы расчетов остаточных напряжений и усилий в сечении проволок (прядей) канатов, свитых с учетом преформации проволок прядей, прядей каната и подкрутки проволок прядей.

В результате свивки прядей в канат двойной свивки в сечении проволок каната число зон деформаций увеличивалось до шести (рис.2), из которых зоны 1-5 - зоны упругих деформаций, и зона пластических деформаций. Остаточные деформации в сечении проволоки каната двойной свивки представляют собой сумму деформаций от свивки проволок в прядь и деформаций разгрузки (догрузки), которые определялись для каждой зоны отдельно.

Рис. 1 - Распределение зон упругих и

Среди зон упругих деформаций присутствуют: 1 - зона суммарных упругих деформаций, напряжения в которой определялись на основе сложения деформаций; 2, 3 - зоны соответственно упругой и пластической догрузки; 4,5 - зоны разгрузок. Размеры зон разгрузки в большей степени определяются величиной угла между плоскостями дополнительного изгиба и суммарной деформации. При увеличении данного угла увеличивается и доля

зон разгрузки в зоне упругих деформаций. Увеличению доли зон упругих деформаций в сечении проволок каната способствует, и увеличение значений предела текучести материала проволок пряди (каната). В результате исследования НДС элементов каната двойной свивки получили, что с уменьшением значений углов свивки пряди (каната) или с увеличением значений коэффициента кратности свивки пряди (каната) уве-2,3 - зоны упругой и пластической догрузки; личиваются значения внут-4 5 - зоны разгрузок. ренних и внешних усилий в

I I I Д Зона пластических деформаций сечении проволок пряди

(каната). Усилия в сечении проволок канатов определялись из совместного решения уравнений (7-9) раздела 2. С учетом введенных ограничений и допущений уравнения (8-9) примут вид:

~WbN, = -/„ I sinorcosor sin2«

Значения изгибающего момента в проволоках прядей (каната), отличающихся значениями технологических параметров изменяются в пределах 3-5%, а значения изгибающего момента Мь при изменении предела текучести (1600-2000)МПа материала проволок изменяются в пределах 2830%. При изменении коэффициента кратности свивки прядей Кк=7-6.5 момент упругой отдачи в сечении каната двойной свивки уменьшается на 3335%. Изменения момента упругой отдачи в сечении каната в зависимости от предела текучести материала проволок каната составляет 55-60%. Из проведенных теоретических исследований следует, что в канатах свитых с укороченными шагами и с минимальным различием значений коэффициентов свивок, усилия в сечениях проволок, прядей, каната распределяется наиболее равномерно.

пластических деформаций в сечении каната двойной кривизны с Кпр=9, Кк=7,2000 МПа 1-зона упругой деформации;

При свивке каната двойной свивки с учетом преформации необходимо задать рациональное значение кривизны преформации прядей. Процесс вычисления рационального значения кривизны преформации прядей продолжается, пока значение остаточной кривизны проволоки не будет соответствовать кинематическому значению кривизны пряди в готовом канате. Что соответствует минимуму функции изменения кривизны пряди в канате (15):

Мтех

(15)

Для оптимизации значения величины ХпР кривизны преформации проволоки пряди или проволоки каната двойной свивки с учетом приведенного алгоритма в разделе 3, также необходимо знать интервал изменения угла у между плоскостями первичного и суммарного изгиба, который определялся из условия, что \хпр\>хк~ Задача оптимизации состоит в том, чтобы для некоторого значения угла у определить такое значение кривизны преформации и соответственно такую исходную деформацию изгиба, чтобы при разгрузке кривизна элементов каната должна быть равна кинематической кривизне элементов в канате. Таким образом, задавая различные значения угла у и определив соответствующие значение кривизны преформации проволоки (пряди) в преформаторе, а также суммарную дополнительную и полную кривизну в зонах деформаций в соответствии с формулами (6), с

учетом (3, 4), с учетом того, что х = {^Х„Р -5'п каната двойной свивки,

решали задачу оптимизации значений кривизны преформации проволок (прядей). Как показали проведенные расчеты НДС соответствующие оптимальному значению кривизны преформации Хлр прядей каната двойной свивки зоны упругих деформаций занимают минимально возможную часть поперечного сечения проволоки каната, что приводит к минимизации значения момента упругой отдачи в сечении каната (рис.2). Если плоскости преформации проволок, дополнительной деформации и суммарной совпадали для проволок спирального каната, то в случае преформации прядей канатов двойной свивки данные плоскости не совпадают для большинства проволок прядей. При свивке каната двойной свивки с учетом преформации проволок прядей в сечении проволоки кроме зоны пластических деформаций присутствуют еще три зоны упругих деформаций: 1- зона упругой догрузки, являющаяся результатом наложения на соответствующую зону в плоскости свивки пряди вторичных упругих деформаций; 2-зона пластической разгрузки являющаяся результатом наложенияна соответствующую зону вторичных упругих деформаций; 3- зона упругой разгрузки, образованная наложением на зону упругой разгрузки 3 в плоскости свивки пряди пластических вторичных деформаций противоположных знаков (рис.3). Доля зон упругих деформаций в сечении составляет 8-10% от сечения проволок каната. При изменении предела текучести в пределах 1600-2000 МПа

изменение зон упругих деформаций в сечении проволок составляло около 2%.

На рис. 4 представлено распределение зон деформаций в проволоках

каната двойной свивки, свитого по технологии с учетом подкрутки проволок прядей и преформаци-ей прядей каната двойной свивки. Как видно из рис. 4, в сечениях проволок присутствует максимально шесть зон деформаций (проволока №3 (ф=120°)), а в проволоке №1 (<р=0°) — всего две зоны деформа-Ю зона 5 Щ зона в ций- зона суммарных уп-

Рис. 4 - Распределение зон деформаций в сечениях ругих деформаций и зона

Л°Г-°п"?мИКаНаТа: пластических деформа-

а) проволока №1 (Ф = 0 ) Ь)проволока №2 (р = 60 ) __ « ч- г

с) проволока №3 (<р = 120°) ЦИИ' „3°НЗ УПРУ™Х ^Р"

мации составляет в среднем 10-20% сечения проволоки каната

В основе расчета НДС проволок канатов при свивке с пре-формацией прядей лежат зависимости (13) из раздела 2. На рис. 5 показано распределение зон деформаций в проволоках каната двойной свивки со следующими значениями технологических параметров: Кпр=8, Кк=6.5, 0^=20 мм, маркиро- 1) Ц вочная группа - 1600 МПа. Если в данном случае в проволоках пряди зона упругих рИс.5-деформаций имеет вид полосы, то, как видно

из рис. 5 в сечении проволок каната двойной свивки число зон увеличивается до шести (проволоки №4, 5 наружного слоя): 1- зона суммарных упругих деформаций, 2- зона упругой догрузки, которая образуется при нало-

2) 3)

Зона суммарных упругих

деформаций Зона упругой догрузки

Зона пластической догрузки

Зона пластической догрузки Зона упругой разгрузки

\ 1 Зона пластической деформации

Распределение зон деформаций в сечении пряди каната двойной свивки

жении зон упругих деформации относительно плоскостей первичного и вторичного изгиба - разных знаков, 3- зона пластической догрузки, образованная наложением пластических деформаций относительно плоскостей вторичного изгиба и упругих деформации относительно плоскости первичного изгиба - противоположных знаков, 4- зона пластической разгрузки, образованная наложением на зону пластических деформации относительно плоскостей первичного изгиба упругих деформаций противоположного знака относительно плоскости вторичного изгиба, 5- зона упругой разгрузки, 6- зона пластических деформаций. Из проведенного анализа распределения зон деформаций следует, что уменьшение разности значений коэффициентов кратностей свивок проволок и прядей, а также значений маркировочной группы способствует уменьшению зон упругих деформаций и способствует наиболее равномерному распределению усилий в сечении проволок каната. На рисунке 6 представлено изменение значений момента упругой отдачи в сечении каната двойной свивки, в случае их свивки с пре-формированными проволоками прядей и из не преформированных проволок, в процессе поиска рационального значения кривизны преформации прядей каната. Рациональное значение кривизны преформации прядей ка-

ната соответствует минимальному значению

1

' 1

> /

у 1

1

ода* 001 0«15 гиг: 0ГС< -икз

Рис 6 Зависимость момента упругой отдачи от коэффициента преформации пряди: 1 -прядь спрсформированными проволоками; 2-прядь без преформированных проволок.

\М,А-

Сравнительный анализ величин остаточных осевых усилий в сечении проволок спиральных канатов,

крутящего технологического момента в пряди, изгибающего момента в сечениях проволок прядей свитых как с применением, так и без преформации проволок пряди позволил установить, что степень нейтрализации величин

среднем 70-80%, крутящего

остаточных осевых усилии составляет в технологического момента в пряди — 40-58%, изгибающего момента в сечениях проволок прядей соответственно составляет 20-30%.

Для каната двойной свивки степень нейтрализации осевого усилия Мх составляет около 70% и крутящего момента Мх - 55% при значении оу=1.6ГПа. Проведенные исследования показали, что с увеличением значения предела текучести величина степени нейтрализации мало изменяется и с увеличением значения коэффициента свивки прядей в канат степень нейтрализации усилий изменяется почти на 20%. Степень нейтрализации усилий в сечении канатов уменьшаются в среднем на 20-25% при изготовлении канатов без учета преформации проволок.

В пятом разделе, «Технологические параметры настройки преформа-тора канатовьющей машины», обоснован выбор расчетной схемы префор-матора для расчета основных параметров его настройки. Проведен расчет, и анализ силовых характеристик процесса преформации проволок, прядей каната. Величина деформации проволок и прядей регулируется изменением расстояния 8 между крайними роликами и величиной смещения И среднего ролика относительно линии центров крайних роликов. В наших расчетах проволока (прядь) рассматривалась, как балка на трех опорах с заданной кривизной ХпР на средней опоре и величина отклонения оси среднего ролика нами принята Ь<0. Кривизну Хпр определяли в соответствии с алгоритмами расчета оптимального значения кривизны преформации ХпР проволок (прядей), которые приведены в разделе 4 для различных технологий свивки спирального каната и каната двойной свивки с учетом преформации. Заданная кривизна должна обеспечить при свивке в прядь (канат) остаточную кривизну в зоне пластических х*> равную кривизне проволоки в канате (пряди) и в зоне упругих деформаций остаточная деформация должна соответствовать пределу текучести бт- Задача состояла в том, чтобы при заданном значении 8, диаметра ролика в зависимости от конструкции пряди (каната), от их размеров, кратности свивки, предела прочности составляющих канат проволок определить неизвестную величину смещения Ь среднего ролика относительно линии центров крайних роликов. Как известно, для сохранения цикла преформации в точках контакта ролика и проволоки (пряди) следует, чтобы длина Б преформируемой проволоки (пряди) была равна длине пряди, идущей на построение одного шага свивки каната. На канатных заводах расстояние Б между крайними роликами принимается на 4-6% меньше шага свивки каната. Стрелу прогиба Г элемента каната определяли согласно выражению / = й + й ± А.

С другой стороны необходимую величину прогиба Г проволоки (пряди) в преформаторе определяет оптимальное значение кривизны преформации в соответствии с выражением Для удобства определения параметров

настройки преформатора в зависимости от стрелы прогиба Г проволоки (пряди) на канатных заводах используют коэффициент к„ = -- На изменение данного коэффициента настройки преформатора Кп существенно влияет изменение кратности свивки прядей в канат и практически не влияет изменение кратности свивки проволок в прядь. Значения диаметра роликов брали из интервала с1 3(1.

Усилие вытяжки проволок, прядей определяли согласно выражению Т = Т„+2рР+АТ, где Т0- натяжение проволоки (пряди) на входе в деформа-тор, при этом Р=4Мь/5- давление проволоки (пряди) на ролик, которое принимали равными на всех опорах, ц - приведенный коэффициент трения, равный ¡1=0.1, ДТ= ХкМь - дополнительное усилие за счет работы пластической деформации изгиба проволоки (пряди). Величину изгибающего момента Мь проволоки (пряди) в преформаторе определяли в соответствии с

алгоритмом расчета НДС элементов каната при его свивке с учетом пре-формации, приведенного в разделе 4. Как показали вычисления, достаточно пяти итераций для получения достоверных значений.

Проведенные исследования показали, что с уменьшением коэффициента кратности свивки проволок в прядь величина вытяжки преформируемых проволок уменьшается (2-3%) (рис. 7). Изменение предела текучести материала проволок способствует незначительному изменению усилий вытяжки проволок (13%) (рис.6) и давления проволок на ролик в преформаторе (4%). Зависимость силы вытяжки Т от величины прогиба f пряди в преформаторе, практически линейная, согласно которой небольшое увеличение значения коэффициента свивки прядей в канат двойной кривизны соответствует увеличению силы вытяжки пряди в среднем на 20%.

Из анализа НДС проволок каната двойной свивки для различных маркировочных групп (1200-2000) МПа, следует, что при этом происходит незначительное увеличение величины кривизны пряди в преформаторе. Уменьшению значений сил вытяжки на 30-40% способствует применение таких технологических операций как преформация проволок пряди, дополнительная подкрутка проволок. На изменение коэффициента Кп практически не влияет изменение коэффициента кратности свивки проволок в прядь в отличие от изменений коэффициента свивки прядей в канат.

После проведения теоретических исследований разработанной математической модели напряженно-деформированного состояния каната при свивке на ООО «ВолгоМетиз» была проведена экспериментальная проверка достоверности полученных теоретических результатов исследований. Для этого была разработана установка, для определения кручения готового каната. Схема установки показана на рисунке 8. Экспериментальная

8.5 9 к

— - аг - гооолота

Рис. 7 - Графики шменсмпи усилий выгяжки в зависимое™ от кратности свивкн проволок в прядь.

1=2Н Рис. 8 Схема экспериментальной установки

установка состоит из зажима 1, закрепленного на трубе 3 и зажима 2 с лимбом 4 и стрелкой 5, устанавливаемого непосредственного на канате. Лимб имел шкалу с ценой деления в 1°. Расстояние между зажимами равно удво-

енному шагу свивки каната. Зажимы на канате фиксировались болтами соединения 6 и 7. Программа экспериментальных исследований включала настройку технологических параметров преформатора, проведенного в соответствии С разделами 2, 4, 5 и .последующее определение остаточных деформаций после свивки каната. Одновременно были проведены испытания каната изготовленного с учетом заводской методики настройки преформа-тора. Эксперименты были проведены для канатов двойной свивки изготовленных по ГОСТам 3077-80, 3069-80, диаметры которых изменяются в пределах 25-35 мм и технологии с учетом преформации прядей. После свивки каната на нем устанавливалась экспериментальная установка

(рисунок 9) и каната обрезался после обжимных плашек. При наличии в канате остаточного крутящего момента упругой отдачи он поварачивается относительно зажимов 1 и 2 (рисунок 8) и стрелка указывает величину угла поворота. Результаты

Таблица 1 Значения прогиба пряди в преформэторе,

еле оорезки каната угол поворота его относительно осевой линии был соизмерим с точностью шкалы. Канаты, изготовленные по заводской методике настройки преформатора имели угол поворота - 3°. Кроме того, исследуемые канаты характеризовались неизменностью величины шага свивки в процессе их изготовления, который измеряли с помощью штангенциркуля. Технологические и конструктивные параметры (таблица 1) рассчитаны в соответствии с приведенными методиками в разделах 2,3,4. Таким образом, разработанный метод расчета напряженно-деформированного состояния проволок каната позволяет выбрать рациональные технологические параметры свивки каната и настройки преформатора. Таким образом, разработанный метод расчета напряженно-деформированного состояния проволок каната позволяет выбрать рациональные технологические параметры свивки каната и настройки преформатора. Результаты экспериментальных исследований хорошо согласуются с теоретически полученными значениями параметров настройки преформатора.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Поставленная в диссертационной работе цель разработки метода расчета технологических параметров свивки каната на основе комплексной ма-

а зависимости от ГОСТа.

(ГПар £ (ззводЛ * «расчет. >

3077-80 3069-30 3077-80 3069-30

1.6 1.4 О 1.ЙО 1.62Б 1,850

го 1 840 20 1.9Т> г 10

тематической модели, с последующей выработкой практических рекомендаций по настройке преформаторов проволок (прядей) канатов достигнута.

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния каната, позволяющая моделировать процесс свивки с выбором оптимальных внутренних усилий и деформаций в проволоках.

2. Разработаны алгоритм и программа расчета напряженно-деформированного состояния проволок спирального каната, позволяющие проводить расчеты геометрических и силовых технологических параметров свивки.

3. Разработаны алгоритм и программа расчета НДС проволок канатов двойной свивки, позволяющие проводить расчеты геометрических и силовых технологических параметров свивки.

4. Уменьшение значений предела текучести материала проволок пряди (каната) способствует уменьшению зон упругих деформаций в сечении проволок (прядей). Снижению внешних нагрузок, величины момента упругой отдачи в сечении каната способствует уменьшение значений коэффициентов кратности свивок проволок в прядь и прядей в канат.

5. Разработан алгоритм расчета остаточных напряжений в сечении проволок и прядей каната, позволяющий определять соответствующие рациональным параметрам свивки внутренние и внешние силовые факторы.

6. Разработан алгоритм и программа расчета силовых параметров процессов преформации проволок прядей и прядей каната, позволяющий рассчитывать параметры технологического оборудования на канатных заводах.

7. Установлено, что при свивки прядей с преформацией и последующей подкруткой степень нейтрализации осевых усилий составляет 70-80%, крутящего момента - 50-55%, а изгибающего -10-25% в проволоках пряди каната.

8. Величина усилий вытяжки преформируемых прядей каната двойной свивки практически не зависит от изменения предела текучести и коэффициента кратности свивки прядей в канат. Усилие вытяжки преформируемой пряди с подкруткой каната двойной свивки на 30-40% меньше усилия вытяжки без дополнительного кручения.

9. Параметр настройки преформатора Кп=Ш в большей степени зависит от кратности свивки каната, но не зависит от кратности свивки пряди.

10. Разработана методика расчета технологических параметров свивки и настройки преформаторов с соответствующим программным обеспечением, позволяющая оптимизировать процесс

формирования канатов исходя из минимизации значений внутренних силовых факторов.

11.Результаты проведенных экспериментальных исследований подтвердили адекватность теоретических исследований напряженно-деформированного состояния проволок каната и методику расчета технологических параметров настройки преформатора.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ АВТОРА:

1. Бреславцева И.В. Современное состояние вопроса изучения напряженно-деформированного состояния проволок каната.// Материалы 49-й научно-практической конференции преп., студ. и аспир. ШИ ЮР-ГТУ, 2000г.-с.23-32.

2. Бреславцева И.В., Рыжиков В.А. Математическая модель и алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния проволок в канате.// Изв. вузов Тульского Государственного Университета. Вып. 1,2001 - с. 55-59.

3. Бреславцева И.В., Рыжиков В.А. Алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния проволок в канате при свивке.// Материалы 50-й юбилейной региональной научно-производственной конференции преп., студ. и аспир. ШИ ЮРГТУ, 2001г.- с. 15-19.

4. Бреславцева И.В., Рыжиков В.А. Математическая модель технологического процесса свивки каната.//Изв. высших уч. заведений Сев.-Кавказ. Регион Техн. Науки. Вып.1, 2001-С.50-54.

5. Бреславцева И.В., Рыжиков В.А. Алгоритм расчета и изменения НДС проволок каната при свивке каната двойной свивки. // Материалы 51-й региональной научно-производственной конференции преп., студ. и аспир. ШИ ЮРГТУ, 2002г.-с.10-15.

6. Бреславцева И.В. Расчет НДС состояния проволок каната двойной свивки при его свивке с применением преформации проволок и прядей. // Изв. высших уч. заведений Сев.-Кавказ. Регион Техн. Науки. Спец. Вып.1,2003-С.74-78.

7. Бреславцева И.В. Алгоритм расчета НДС проволок спирального каната при его свивке с применением преформации проволок. // «Экология, технология и оборудование» Межвузовский сборник научных трудов. Часть 2. Ростов-Дон 2003r.-c.16-l 8.

8. Бреславцева И.В. Основные результаты исследования математической модели процесса свивки стального каната.// Материалы научно-практической конференции в Воронежском государственном университете, Воронеж, 2005.

9. Бреславцева И.В. Расчет параметров преформатора на основе анализа напряженно-деформированного состояния проволок каната при их свивке.// Сборник тезисов международной научно-технической конференции в БГТУ, Санкт-Петербург, октябрь 2005 г.

Отпечатано в типографии: ИП Бурыхин Б.М. Заказ №19 от 14.02.2007г. Тираж 100 экз. Объем 1,0 п.л. Адрес: г. Шахты, Ростовской области, ул. Шевченко-143

Раздел 1 Современное состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Оценка влияния технологического натяжения элементов каната на его качество.

1.1. 1. Технологические параметры свивки каната и основные факторы их определяющие.

1.1.2 Изменение параметров свивки каната.

1.1.3. Напряженно- деформированное состояние проволок при свивке канатов.

1.2. Оценка влияния параметров преформации и рихтовки каната на его качество.

1.2.1. Напряженно-деформированное состояние проволок канатов при их пластической обработке.

1.2.2.Влияние параметров свивки каната и напряженно-деформированного состояния элементов каната на стойкость каната в эксплуатации.

1.3. Анализ факторов, влияющих на технологические нагрузки в канате.

Выводы.

Постановка задачи исследования.

Раздел 2. Математическая модель напряженнодеформированного состояния каната при его свивке

2.1. Постановка задачи.

2.2. Принятые допущения и ограничения.

2.3. Выбор системы координат.

2.4. Напряжения и внутренние усилия, возникающие в поперечных сечениях проволок прядей в результате их свивки в канат.

2.5. Расчет внешней нагрузки, действующей на основной элемент каната.

2.6. Расчет кривизны преформации проволок и прядей каната.

Выводы.

Раздел 3. Расчет рациональных технологических параметров свивки спиральных канатов

3.1 .Алгоритм расчета параметров свивки спиральных канатов

3.2. Характер распределения напряжений в сечениях проволок спиральных канатов.

3.3. Расчет внутренних и внешних усилий в проволоках спиральных канатов.

Выводы.

Раздел 4. Расчет рациональных технологических параметров свивки канатов двойной свивки

4.1. Алгоритм расчета параметров свивки канатов двойной свивки.

4.2. Алгоритм расчета остаточных напряжений в элементах канатов двойной свивки.

4.3. Особенности построения алгоритма расчета остаточных напряжений в элементах канатов двойной свивки, свитых с учетом преформации проволок (прядей).

4.4. Анализ характера распределения напряжений в сечениях проволок (прядей) канатов двойной свивки, свивтых без преформации.

4.5. Анализ характера распределения напряжений в сечениях проволок (прядей ) канатов двойной свивки, свитых с учетом преформации.

4.6. Расчет и анализ внутренних и внешних усилий в элементах каната двойной свивки.

Выводы.

Раздел 5. Технологические параметры настройки преформатора канатовьющей машины

5.1. Выбор расчетной схемы.

5.2. Расчет основных параметров настройки преформатора.

5.3. Расчет силовых характеристик процесса преформации проволок, прядей каната.

5.4. Экспериментальные исследования остаточного кручения готового каната.

Выводы.

Актуальность работы. Подъемно - транспортные машины играют огромную роль в развитии производства. Современные технологии требуют применения разнообразных типов подъемно-транспортных машин и механизмов, обеспечивающих непрерывность и ритмичность производительных процессов. В грузоподъемных машинах в качестве гибких органов применяют стальные проволочные канаты. Преимуществами стальных канатов, обеспечивающими их преобладающее применение в грузоподъемных машинах, являются плавная и бесшумная работа при любых скоростях, гибкость во всех направлениях и надежность в работе, относительно малый вес. Развитие современных технологий предъявляет повышенные требования к качеству канатов.

Фундаментальный вклад в теорию, расчет и конструирование стальных канатов внесли исследования проф., д.т.н. Глушко М.Ф., проф., д.т.н. Гончаренко Н.К., чл. корр. АН Украины, д.т.н. Нестерова П.П., проф., д.т.н. Козлова В.Т., проф., д.т.н. Хальфина М.Н., к.т.н. Хорходина Н.К., проф. д.т.н. Рыжикова В.А., к.т.н. Веселовского В.А., д.т.н. Короткий А.А.

Однако, несмотря на достигнутые успехи в конструировании стальных канатов и технологии их изготовления, практика эксплуатации показывает, что срок службы канатов обычно не превышают 2-3 лет. При эксплуатации канатов встречаются дефекты в виде расслоения, выхода и вспучивания прядей и образования «фонарей», а также возникновения дефекта под названием «штопор», при котором центральная ось каната приобретает форму пространственной винтовой линии.

Для изготовления качественного каната необходимо задавать проволокам и прядям одинаковые деформации. На канатных заводах основными критериями оценки качества канатов является соответствие диаметра, шага свивки и суммарного разрывного усилия проволок нормативным показателям стандартов. Из множества существующих причин преждевременного износа канатов и их повреждений одной из основных является несовершенство канатного производства. Для повышения долговечности и надежности канатов необходимо учитывать факторы конструктивного, технологического и эксплуатационного характера среди, которых наиболее существенными, определяющими долговечность стального каната, являются технологические напряжения в его элементах.

Как известно, при свивке каната его элементы испытывают упруго -пластические деформации, что вызывает в поперечном сечении проволок нормальные напряжения от изгиба и растяжения, а также касательные напряжения кручения. Это обуславливает появление в сечениях проволок канатов зон упругих и пластических деформаций. Возникающие при этом силы упругости создают в поперечном сечении каната большие моменты упругой отдачи, раскручивающие канат и нарушающие его структурную плотность, что способствует изменению изначально установленных технологических параметров свивки. Таким образом, свивочные напряжения в значительной степени влияют на качество, свиваемою каната Изучение свивочных напряжений и разработка методов их нейтрализации является одной из основных задач канатного производства.

Для изменения и перераспределения остаточных напряжений в проволоках пряди канатов двойной свивки на канатных заводах применяют дополнительную пластическую обработку прядей - преформацию. В результате преформации прядь получает спиральную форму, приближающуюся к форме, которую она приобретает после свивки в канат. В результате применения преформации канат характеризуется большей гибкостью, и в процессе эксплуатации такие каната обладают малой изменяемостью шага свивки, меньшей вибрацией. Для выбора параметров преформации в заводских условиях используются специальные таблицы, которые составлены на основе экспериментальных данных. На различных заводах используются различные значения параметров преформации, т. е. нет единых норм их установки в зависимости от конструкции, предела прочности проволок, усилия вытяжки. Отношение степени преформации к диаметру каната колеблется в широких пределах (0,9-2,37). Выбор конструкции преформатора также основан, в основном, только на экспериментальных данных. В существующих методиках расчета напряженно-деформированного состояния проволок каната рассматриваются лишь деформации изгиба, в то время как проволоки каната подвергаются еще кручению и растяжению. Это не позволяет определить изменение НДС проволок каната на всех этапах его изготовления с учетом применения преформации прядей каната двойной свивки и не учитывает остаточных деформаций от технологического натяжения и упрочнение материала проволок. В настоящее время нет научно-обоснованной методики по выбору рациональных параметров настройки устройств, для пластической обработки каната, основанной на анализе напряженно-деформированного состояния проволок в процессе свивки каната. Таким образом, задача разработки методики расчета напряженно-деформированного состояния проволок каната при его свивки является весьма актуальной задачей.

Соответствие диссертации научному плану работ ЮРГТУ (НПИ) и целевым комплексным программам. Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления «Теория и принципы создания машин, автоматов, роботов и гибких автоматизированных производств», утвержденного Ученым советом ЮРГТУ (НПИ) 17.01.01 по госбюджетной Теме кафедры «Механика и триботехника» ШИ ЮРГТУ (НПИ) П53-813 «Теория расчета и технология изготовления многослойных канатов для глубоких шахт».

Цель работы. Разработка метода расчета технологических параметров свивки канатов и выбора рациональных параметров настройки преформаторов.

Поставленная цель исследования обуславливает необходимость решения следующих задач:

• разработать комплексную математическую модель напряженно-деформированного состояния проволок в канате, позволяющую аналитически исследовать влияния технологических факторов на параметры свивки каната;

• составить алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния проволок в канате на различных этапах их деформирования при одновременном их растяжении, изгибе, кручении с учетом упрочнения материала проволок;

• исследовать математическую модель напряженно-деформированного состояния каната на ПЭВМ;

• разработать методику расчета рациональных технологических параметров свивки канатов.

Идея работы. Совершенствование методики расчета напряженно-деформированного состояния проволок канатов, рациональных технологических параметров процесса свивки канатов с применением преформации проволок прядей и прядей канатов из условия минимизации изменения кривизны проволок (прядей) каната.

Защищаемые научные положения:

• математическая модель технологического процесса свивки каната;

• метод расчета остаточных напряжений, позволяющий определять значения силовых факторов, соответствующих рациональным технологическим параметрам процесса свивки каната;

• результаты сравнительного анализа изменения напряженно -деформированного состояния проволок канатов при одновременном их растяжении, изгибе, кручении в зависимое ж от изменения коэффициентов свивки прядей и канатов, значений предела текучести;

• метод расчета рациональных параметров преформации проволок спиральных канатов и канатов двойной свивки, изготовленных с учетом преформации проволок, позволяющий определить рациональные параметры преформаторов;

• пакет прикладных программ для расчета напряженно -деформированного состояния проволок (прядей) каната и рациональных технологических параметров свивки.

Научная новизна:

• разработан метод расчета напряженно-деформированного состояния проволок каната при одновременном их растяжении, изгибе, кручении, с учетом упрочнения материала проволок канатов и на его основе методика расчета рациональных технологических параметров свивки канатов;

• сформулированы теоретические представления о характере распределения зон деформаций в сечениях проволок, свитых в канат в зависимости от параметров преформации.

• на основе теории малых упруго-пластических деформаций разработан метод расчета рациональных параметров настройки преформаторов, обеспечивающих минимальный момент упругой отдачи, раскручивающий канат;

• предложена методика расчета изгибающего и крутящего моментов проволок (пряди) в преформаторе, обеспечивающего минимальную осевую силу деформирования свиваемого каната.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением современных методов исследований: анализом научно-исследовательских работ по теме диссертации; современной теории малых упруго-пластических деформаций металлов; использование современных ЭВМ и программных продуктов для выполнения расчетов и обработки экспериментальных данных; корректностью принимаемых допущений при разработке методик расчета; положительными результатами внедрения на ОАО «ВолгоМетиз» теоретических решений, рекомендаций и выводов, полученных в диссертационной работе.

Научное значение работы состоит в следующем:

• разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния проволок каната, позволяющая моделировать процесс свивки их в канат и определять в сечениях проволок величины напряжений и деформаций;

• разработана методика расчета рациональных технологических параметров процесса свивки канатов, с учетом преформации проволок (прядей) из условия минимизации изменения кривизны проволок(прядей)каната;

• разработана методика расчета рациональных параметров настройки преформатора.

Практическое значение состоит в том, что разработанная методика расчета рациональных технологических параметров свивки канатов, и соответствующее программное обеспечение могут применяться на канатных заводах для расчета технологических параметров свивки канатов различных ГОСТов и настройки преформаторов.

Внедрение результатов диссертационных исследований. Разработанная методика расчета рациональных технологических параметров свивки канатов и соответствующие пакеты прикладных программ для канатов двойной свивки были внедрены на ОАО «ВолгоМетиз» г. Волгограда, что подтверждается актами внедрения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на ежегодных научно- практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов, студентов и сотрудников ШИ ЮРГТУ (НПИ), (2000-2004) г., г. Шахты, Новочеркасск, Ростовской обл.; региональной юбилейной 50-я научно-производственной конференции ШИ ЮРГТУ, 2001; научно-технической конференции в Тульском Государственном Техническом Университете, Тула, 2001г., межвузовской научно-технической конференции «Экология, технология и оборудование» в Донском государственном техническом университете, Ростов-на-Дону, 2003г., Всероссийской научно- практической конференции в Воронежском Государственном Университете, Воронеж, 2005г., международной научно-технической конференции БГТУ, Санкт-Петербург, октябрь 2005 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ. Объем работы. Диссертационная работа включает в себя: введение, пять глав, заключение и библиографический список (111 наименований). Общий объем диссертационной работы составляет 247 страниц, поясняется 44 рисунками, 5 таблицами и включает в себя 76 страниц приложений.

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния каната, позволяющая моделировать процесс свивки с выбором оптимальных внутренних усилий и деформаций в проволоках.

2. Разработаны алгоритм и программа расчета напряженно-деформированного состояния проволок спирального каната, позволяющие проводить расчеты геометрических и силовых технологических параметров свивки.

3. Разработаны алгоритм и программа расчета НДС проволок канатов двойной свивки, позволяющие проводить расчеты геометрических и силовых технологических параметров свивки.

4. Уменьшение значений предела текучести материала проволок пряди (каната) способствует уменьшению зон упругих деформаций в сечении проволок (прядей). Снижению внешних нагрузок, величины момента упругой отдачи в сечении каната способствует уменьшение значений коэффициентов кратности свивок проволок в прядь и прядей в канат.

5. Разработан алгоритм расчета остаточных напряжений в сечении проволок и прядей каната, позволяющий определять соответствующие рациональным параметрам свивки внутренние и внешние силовые факторы.

6. Разработан алгоритм и программа расчета силовых параметров процессов преформации проволок прядей и прядей каната, позволяющий рассчитывать параметры технологического оборудования на канатных заводах.

7. Установлено, что при свивки прядей с преформацией и последующей подкруткой степень нейтрализации осевых усилий составляет 70-80%, крутящего момента - 50-55%, а изгибающего -10-25% в проволоках пряди каната.

8. Величина усилий вытяжки преформируемых прядей каната двойной свивки практически не зависит от изменения предела текучести и коэффициента кратности свивки прядей в канат. Усилие вытяжки преформируемой пряди с подкруткой каната двойной свивки на 30-40% меньше усилия вытяжки без дополнительного кручения.

9. Параметр настройки преформатора Kn=f/d в большей степени зависит от кратности свивки каната, но не зависит от кратности свивки пряди.

10. Разработана методика расчета технологических параметров свивки и настройки преформаторов с соответствующим программным обеспечением, позволяющая оптимизировать процесс формирования канатов исходя из минимизации значений внутренних силовых факторов.

11. Результаты проведенных экспериментальных исследований подтвердили адекватность теоретических исследований напряженно-деформированного состояния проволок каната и методику расчета технологических параметров настройки преформатора.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Поставленная в диссертационной работе цель разработки метода расчета технологических параметров свивки каната на основе комплексной математической модели, с последующей выработкой практических рекомендаций по настройке преформаторов проволок (прядей) канатов достигнута.

1. Алексеева Л.А. Напряженное состояние элементов каната при штопоре // Подъемно-транспортное оборудование. Киев, 1978. - Вып. 9. - С. 67' 70.

2. В.А. Алхимов, А.Я. Кац, С.Т. Сергеев, Некрутящиеся канаты для шахт комбината «Воркутауголь». // Стальные канаты. Вып.1. Киев: «Техника».

3. Белый В.Д., Гончаренко Н.К. Исследование напряженного состояния канатов серийного изготовления после предварительной деформации. // Стальные канаты. Вып. 8. Киев: «Техника». 1971.

4. Белый В.Д., Самарский А.Д. Характер разрушения шахтных подъемных канатов, Труды МакНИИ, Т. 12, Госгортехиздат,1961,вып.4.

5. Букштейн М.А. «Производство и использование стальных канатов». М. «Металлургия», 1973.

6. Ветров А.П., Фомин Г.М. Рихтовка канатов и метод расчета параметров рихтовального устройства. // Сб. «Стальные канаты».

7. Вып 5. Киев: «Техника». 1968.

8. Верстаков Г.В., Яковлев Л.Ф. Исследование износа стальных канагов на наклонных подъемах // Стальные канаты. Киев: Техника, 1972. -Вып. 9. - С. 220.

9. Ветров А.П., Кононенко Л.Ф. Определение причин появления дефектов в закрытых канатах // Стальные канаты. Киев.: Техника, 1971. - Выи. 8. - С. 54-59.

10. Вычислительная техника в инженерных и экономических расчетах. Под редакцией д-ра техню наук, проф. А.В. Петрова. Москва «Высшая Школа», 1984.

11. Ю.Глушко М.Ф. Геометрическое и статическое обследование изогнутого каната сложной свивки. // «Стальные канаты». Вып. 8. Киев, «Техника», 1970.

12. Глушко М.Ф. Работа канатов на шахтных подъемных установках системы Кепе. // Стальные канаты. Вып. №1. Киев: «Техника».

13. Глушко М.Ф. Стальные подъемные канаты. Киев «Техника», 1966.

14. Глушко М.Ф. Несимметричное растяжение и явление штопора в стальных канатах // Прикладная механика. Киев: АН УССР, 1965. -Вып. 5.-С. 27-31.

15. Глушко М.Ф. Явление, возникающее при набегании на блок и структурные дефекты в канате // Стальные канаты. Киев: Техника, 1966. - Вып. 3.-С. 108-116.

16. Глушко М.Ф., Малокрутящиеся однослойные канаты и их применение в шахтном подъеме, Известия вузов, «Горный журнал», 1961, №5.

17. Глушко М.Ф., Похольченко А.С. Расчет диаметра металлического сердечника в стальных канатах.- «Сталь», 1967, №12.

18. Глушко М.Ф., Шкарупин Б.Е. О дополнительных усилиях вытяжки при рихтовке и предварительной деформации прядей. // Стальные канаты. Вып 6. Киев: «Техника». 1969.

19. Гончаренко Н.К. Теория и практика пластической обработки стальных канатов. Автореф. насоиск. Уч. ст. д.т.н., Севастополь, 1982.

20. Гончаренко Н.К., Ветров А.П. Влияние условий эксплуатации канатов на выбор оптимального усилия обтяжки // Известия вузов. Горный журнал. М., 1963. - Вып. 8.

21. Гончаренко Н.К., Ветров А.П. Исследование рационального режима предварительной обтяжки канатов // Стальные канаты. Киев: Техника, 1964.-Вып. 1.-С. 176-178.

22. ДородныхБ.Н. Метод расчета параметров настройки деформирующего приспособления при изготовлении канатов двойной свивки. -«Известия вузов. Горный журнал», 1959, №6.

23. Дьяконов MathCad 2000. Учебный курс. Санкт-Петербург,2000.

24. Житков Д.Г., Поспехов И.Т. «Стальные канаты для подъемно -транспортных машин» М. «Металлургиздат», 1953.

25. Ивановский Р.И. Компьютерные технологии в науке и образовании. Практика применения систем MathCad Pro. Москва, «Высшая школа», 2003.

26. Иозеф Г.И. Определение геометрических параметров канатов с линейным касанием. // «Стальные канаты». Вып.5, 1968, Киев: «Техника».

27. Иозеф Г.И. Рациональное геометрическое построение прядей с линейным касанием проволок (ХИГМАВТ). //«Стальные канаты». Вып. 3, 1967, Киев: «Техника».

28. Ковальский Б.С. Износ крановых подъемных канатов канатов, «Вестник машиностроения», 1939, №6.

29. Ковальский Б.С., Расчет крановых канатов по сроку службы. //«Стальные канаты», вып.2, Киев, «Техника» 1965.

30. Козлов В.Т. Исследование свивочных напряжений в стальных проволочных канатах. // «Научные записки Одесского политехнического института». Т. 36. Одесса, изд-во ОПИ, 1961.

31. ЗО.Козлов В.Т. К вопросу упругой отдачи стальных канатов после свивки. // «Стальные канаты». Вып 1. Киев, «Техника», 1967.

32. Козлов В.Т. Определение параметров предварительной деформации проволок перед их свивкой в канат. //«Детали машин и подъемно-транспортные машины». Вып.9. Киев, «Техника», 1967.

33. Козлов В.Т. Свивочные напряжения в стальных канатах двойной свивки. //«Детали машин и подъемно-транспортные машины». Вып 6. Киев, «Техника», 1967.

34. Козлов В.Т., Высочин В.Д. «Исследование напряженного состояния проволок при волочении». //«Стальные канаты». Вып. 3, 1969, «Техника».

35. Козлов В.Т., Высочин В.Д. «К вопросу упругой отдачи стальных канатов после свивки». //«Стальные канаты». Вып. 1, 1965, «Техника».

36. Козлов В.Т., Киршанков А.Т. Изменение напряженного состояния в проволоках спирального каната при обтяжке. // «Стальные канаты». Вып 4. Киев, «Техника», 1967.

37. Козлов В.Т., Киршанков А.Т. Экспериментальные исследования моментов упругой отдачи закрытых канатов. // «Стальные канаты». Вып 6. Киев, «Техника», 1969.

38. Козлов В.Т., Козовой С.И. Методика определения оптимальных параметров предварительной деформации при их свивке в спиральный канат. // Стальные канаты. Вып 8. Киев: «Техника». 1971.

39. Козлов В.Т., Козовой С.И. О свивке уравновешенных спиральных канатов. // Стальные канаты. Вып 7. Киев: «Техника». 1970.

40. Колчин А.И., Стальные канаты, М., Машгиз, 1950.

41. Козюберда Н.И. Некоторые вопросы конструирования, технологии изготовления и эксплуатации подъемных канатов для глубоких шахт // Подъемно-транспортное оборудование. Киев: Техника, 1973. - Вып. 4. - С. 64-67.

42. Ксюнин Г.П., Работоспособность рудничных подъемных канатов. // Стальные канаты. Вып. №2. Киев: «Техника». 1965.

43. Ксюнин Т.П., Стойкость рудничных подъемных канатов в эксплуатации и при испытании их в лабораторных условиях. // Стальные канаты. Вып. №1. Киев: «Техника».

44. Ксюнин Г.П., Хальфин М.Н., Рыжиков В.А., Свеколкин. А.с. 1017750 СССР. Канатовьющая машина./ A.JI. Опубл. 15.05.83. Бюл. №18.

45. Т.П. Ксюнин, Оценка работоспособности рудничных подъемных канатов. // Сб. «Стальные канаты». Вып 3. Киев: «Техника». 1966.

46. Масленников К.М., Исследование и расчеты крановых металлоконструкций и канатов. Сборник статей, № 23, М., ВНИИПТМАШ. Исследование узлов и деталей ПТМ, вып.7(29), М.,1962.

47. Мосийчук К.А. Предупреждение расслоения многослойных и закрытых канатов // Стальные канаты. Киев: Техника, 1964. - Вып. 1. - С. 173175.

48. Нестеров П.П. Основы конструирования шахтных подъемных канатов. М., Углездат, 1949.

49. Нестеров П.П., Иозеф Г.И. Некоторые вопросы теории конструирования прядей канатов обычной свивки. //«Научные труды Харьковского горного института». Т.1. Харьков, Из-во ХГУ, 1952.

50. Нестеров П.П., Марченков B.C. и др. Влияние рассеяния механических свойств стальной канатной проволоки на долговечность. // Стальные канаты. Вып 3. Киев: «Техника». 1966.

51. Нестеров П.П., Хорхордин Н.И. Автоматическое регулирование натяжения элементов каната при свивке // Стальные канаты. Киев: Техника, 1969. - Вып. 6. - С. 142-145.

52. Нестеров П.П., Хорхордин Н.И., Абакумов В.И. Колебания натяжения прядей за один оборот ротора канатовьющей машины и их устранение при свивке каната//Стальные канаты. Киев: Техника, 1973. - Вып. 10. -С. 101-102.

53. Никитин И.Ф. Дополнительные усилия при переходе каната из прямого в изогнутый // Стальные канаты. Киев: Техника, 1967. - Вып. 4. - С. 81-84.

54. Нисиока Т. Влияние характеристик волнового изгиба рудничных канатов на другие их характеристики: Пер. Ц-19276 с япон. // Нихон коге кайси, 1967. Т. 83, № 953. С. 1082-1087.

55. Номерованный Б.С. Измерение усилий в элементах канатов двойной свивки // Стальные канаты. Киев: Техника, 1967. - Вып. 4. - С. 164169.

56. Номерованный Б.С. Крепление концов каната при измерении методом прямого электротензометрирования // Стальные канаты. Киев: Техника, 1970. - Вып. 7. - С. 136-140.

57. Павленко Ю.Г., Рослик А.И. «Тензометрический метод определения натяжения прядей в канатах двойной свивки». //«Детали машин и подъемно транспортные машины». Вып. 9, 1969, «Техника».

58. Павленко Ю.Г., Рослик А.И. Исследование несимметрического растяжения крановых канатов. //«Стальные канаты». Вып. 8, 1971, Киев: «Техника».

59. Плодовитов Н.Н. Распределение напряжений в наружном слое проволок несущего каната при его растяжении // Стальные канаты. -Киев: Техника, 1966. Вып. 3. - С. 195-196.

60. Пономарев С.Д. Упруго-пластические расчеты в связи с холодной навивкой цилиндрических пружин // Труды МАИ. М.: Оборонгиз, 1952.-Вып. 17.-С. 10-25.бО.Попов А.А. Excel: практическое руководство. ДЕССКОМ. Москва -2000.

61. Программирование в среде ТурбоПаскаль / Под. ред. Трусова Б.Г. М.: Высшая школа, 1993. - 142 с.

62. Перминов О.Н. Программирование на языке Паскаль. М.: Радио и связь, 1988.

63. Рослик А.И., Краснобаев Ю.С., Павленко Ю.Г. Исследование несимметричного растяжения крановых канатов // Стальные канаты. -Киев: Техника, 1971. Вып. 9. - С. 138-140.

64. Рослик А.И., Павленко Ю.Г. Исследование несимметричного растяжения обтянутых канатов // Стальные канаты. Киев: Техника, 1973.-Вып. 10.-С. 22-23.

65. Рыжиков В.А. Исследование канатов с неравномерным технологическим натяжением прядей при свивке / НПИ. -Новочеркасск, 1985. С. 94-96.

66. Рыжиков В.А. Натяжные устройства канатовьющих машин. -Новочеркасск, НГТУ, 1994. 134 с.

67. Савин Г.Н. Запас прочности подъемных канатов для глубоких шахт // Горный журнал, 1954. № 2. С. 52-56.

68. Савин Г.Н., Бессонов В.Г. К вопросу о применении канатов закрытой конструкции на шахтных подъемах // Вопросы машиностроения и прочности в машиноведении. Киев, 1956. - Вып. 4. - С. 32-37.

69. Самарский А.Ф. Потеря прочности шахтных подъемных канатов // Стальные канаты. Киев: Техника, 1964. - Вып. 1. - С. 232-238.

70. Самарский А.Ф., Приходько В.М., Бережинский В.И. О методах замеров распределения нагрузки между головными канатами многоканатных подъемных установок // Вопросы подъема глубоких шахт. Киев, 1974. - С. 252-256.

71. Сергеев С.Т, А.В. Ухов. Определение изгибающего момента в проволоках при упруго- пластическом изгибе спиральных канатов. // Стальные канаты. Вып. №10. Киев: «Техника».• 72.Сергеев С.Т. Стальные канаты. Из-во «Техника», Киев, 1974.

72. Сергеев С.Т., Похольченко B.C. Экспериментальное определение усилий в элементах набегающего на блок каната // Стальные канаты. -Киев: Техника, 1966. Вып. 3. - С. 197-260.

73. Скалацкий В.К. и др. Определение силы вытяжки при обжатии предварительно свитых прядей. //«Стальные канаты». Вып 4. Киев: «Техника». 1967.

74. Скалацкий В.К., Шкарупин Б.Е. Экспериментальные исследования силовых режимов процесса кругового радиального обжатия прядей. // Сб. «Стальные канаты». Вып 3. Киев: «Техника». 1966.

75. Скалацкий В.К., Шкарупин Б.Е. Исследование геометрии очага при обжатии прядей.// Стальные канаты. Вып 5. Киев: «Техника». 1968.

76. Смирнов B.C. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1973. - 496 с.

77. Сторожев В.М., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. -М.: Машиностроение, 1977. 420 с.

78. Спиваковский А.О., Потапов М.Г. Транспортирующие машины и комплексы открытых горных разработок. М.: Недра, 1983. - 484 с.

79. Сухинин В.И. Метод расчета параметров предварительной деформации стальных нераскручивающихся канатов, изготавливаемых на трехопорном приспособлении. // «Вопросы горной механики». Вып.З (12). Киев, изд-во АН УССР, 1956.

80. Сухинин В.И., Савенко С.А. Об усталостной прочности стальных9канатов. // Стальные канаты. Вып 3. Киев: «Техника». 1966.

81. Сухинин В.И., Савенко С.А. Влияние остаточных напряжений на усталостные свойства проволоки. // Стальные канаты. Вып 2. Киев: «Техника». 1965.

82. Тиховидов Б.Д. Напряжения свивки в проволоках шахтных подъемных канатов. В сб.: «Научные труды Харьковского горного института». Т2. Харьков, Изд-во ХГУ,1965.

83. Туленков Ф.К., Об изменении напряженного состояния проволоки в процессе ее рихтовки на промежуточных этапах волочения. // Сб.9

84. Стальные канаты». Вып 1. Киев: «Техника». 1964.

85. Туленков Ф.К. Зависимость выносливости канатов от внутренних напряжений проволоки. // Стальные канаты. Вып 2. Киев: «Техника». 1965.

86. Туленков Ф.К. Изменение напряженного состояния проволоки в процессе рихтовки. // Стальные канаты. Вып 2. Киев: «Техника». 1965.

87. Федорова З.М. Обобщение зарубежного опыта по подъему с больших глубин // Вопросы подъема глубоких шахт. Киев: Техника, 1974. - С. 21-30.

88. Turbo Pascal 7.0. Фараонов. В. В.Учебное пособие. Издательство «Нолидж» 1999.

89. Фихтингольдц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. М.: Наука, 1969. Т. 2. - 656 с.

90. Хальфин М.Н. Уравнения динамики шахтного подъемного каната с учетом неодинаковости физико-механических свойств его винтовых элементов // Очистные и проходческие машины и инструменты. -Новочеркасск, 1988. С. 126-129.

91. Хальфин М.Н., Иванов Б.Ф., Короткий А.А. и др. Безопасная эксплуатация, контроль и браковка крановых канатов. Новочеркасск: НГТУ, 1995.- 184 с.

92. Хорходин Н.И. Исследование регулирования натяжения элементов шахтного подъемного каната при свивке: Автореф. Дис. канд. Техн. Наук. Одесса, 1969,16с.

93. Хорхордин Н.И., Таряник Ю.Г., Абакумов В.И. Разработка системы беспрерывного регулирования и контроля натяжения прядей при свивке в канат // Подъемно-транспортные установки. Киев: Техника, 1973.-Вып. 4.-С. 60-64.

94. Чаругин В.Н. Ликвидация упругой отдачи в стальных канатах. // «Стальные канаты». Вып. 3, 1969, Киев «Техника».

95. Чаругин В.Н. Рихтовка канатов двойной свивки. // Сб. «Стальные канаты». Вып 6. Киев: «Техника». 1969.

96. Чаругин В.Н. Внутренние технологические силовые факторы и вопросы усовершенствования технологии изготовления канатов односторонней свивки, Научные записки Одесского политехнического института, т.48, 1962.

97. Чукмасов С.Ф. Об изменении расчетного запаса прочности стальных канатов // Стальные канаты. Киев: Техника, 1965. - Вып. 2. - С. 289292.

98. Чукмасов С.Ф., Трушин А.В., Рослик А.И. и др. Силовая калибровка канатов // Стальные канаты. Киев: Техника, 1966. - Вып. 3. - С. 242245.

99. Шкарупин Б.Е., Кобяков Ю.А. Усилие вытяжки при свивке и обжатии прядей. // «Стальные канаты». Вып 6. Киев: «Техника». 1969.

100. Якобсон А.И. Исследование напряжений, возникающих в металлическом сердечнике в процессе свивки каната. //«Стальные канаты». Вып.7. Киев, «Техника», 1970.

101. Downton J.M. Wire Rope for Dep Shafts. The Canadian Mining and Metallurgical Bulletin, 1965, V 58, № 644, p. 1281-1282.

102. Hermes J.M. Bruens F.P. De torsiewind-Salingen in enncniet-drallvye Kabel van enn aphaolinstallatid Geologic en Mijnhouz, 1957, V 19, № 11, p. 467-476.

103. Ultra High Tensile Wire Rapes for Hoisting from Depth Mining and Engineering journal, 1972, V 84, № 4065, p. 1921, 23.

104. Karge A. Specyfika urzadzen Wiciagowych pery Bardro duzej glebokossi Wydobijcia Budownictno gorniero - przemyslawe i Rapalnictworud, 1972, № 3, p. 22-29.

105. Hankus J. Grech J. Rorwoj Konstrukcjilin wyciegowych did durych glebokosci w Kapalniach Republici Poludniowej Afryki Prgegland Carnicry, 1976, V 32, 10, p. 464-469.

106. Hankus J. Moment odkretu lin myciagowych Glowny instytut garnictwa. Prace, 1973, № 579, p. 3-17.

107. Hitehen H. Ropes for drum and koepe friction hoists Canadian Mining and Metallurgical Bulletin 1963, V 53, № 610, p. 122-130.

108. Greis F. Erkenntnise iiber dir Lebensdauer von Scahachtfarderslilln der huhrgebietes im Zanfe der letren 25 jahre Bergakademil, 1958, № 7, p. 368-380.

109. Satyabodhd Rdo A.R. Wire Rapes for Winding Institution of Engineers journal Mining and Metallurgy division, 1969, V 49, № 11, p. 112-117.

110. Sutherland B. Rope Maintenance on Drum Hoist Canadian Mining and Metallurgical Bulletin, 1967, V 63, № 702, p. 1 157-1163.