автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Обоснование основных параметров вертикальных подъёмных установок с резинотросовыми тяговыми органами

5*0

На правах рукописи

ЗОТОВ ВАСИЛИИ ВЛАДИМИРОВИЧ

УДК 622 012, 622 61/67

ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК С РЕЗИНОТРОСОВЫМИ ТЯГОВЫМИ

ОРГАНАМИ

Специальность 05 05 06 - «Горные машины»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003066145

МОСКВА 2007

003066145

Работа выполнена в Московском государственном горном университете

Научный руководитель

заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор КАРТАВЫЙ НИКОЛАЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор ЯХОНТОВ ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

кандидат технических наук, доцент РАХУТИН МАКСИМ ГРИГОРЬЕВИЧ

Ведущее предприятие. ОАО «ЦНИИподземмаш»

Защита диссертации состоится "18" октября 2007 г в часов на заседании диссертационного Совета Д - 212 128 09 в Московском государственном горном университете по адресу 119991, Москва, Ленинский проспект, 6, ауд Д - 250

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан " fS " сентября 2007 г Ученый секретарь

диссертационного Совета

Е Е ШЕШКО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Важную роль в эксплуатации подземных горных предприятий (шахт, рудников) и строительстве подземных сооружений различного назначения играют стационарные подъемные установки (ПУ) На современных горнодобывающих предприятиях они являются наиболее металлоемким и энергоемким оборудованием От их эффективной работы во многом зависит производительность предприятия, а также безопасность горнорабочих

При эксплуатации ПУ предъявляются высокие требования к их надежности, долговечности и безопасности Фактический срок службы ПУ, как правило, совпадает со сроком службы горных предприятий

Важнейшими элементами ПУ являются подъемные канаты, требования к которым постоянно возрастают, особенно с ростом мощности горных предприятий и темпов строительства подземных сооружений Сравнительно короткий срок службы подъемных канатов повышает материальные затраты, связанные с их заменой и простоями предприятий Поэтому повышение технического ресурса тяговых органов ПУ является весьма актуальной и требующей разрешения проблемой

Актуальность работы определяется также необходимостью совершенствования отечественных ПУ в связи с их более низкими техническим уровнем и эффективностью по сравнению с лучшими зарубежными ПУ, техническим прогрессом и требованиями современного горного производства и строительства подземных сооружений

Настоящая работа посвящена обоснованию целесообразности замены стальных подъемных канатов резинотросовыми лентами и определению основных параметров ПУ с резинотросовыми ленточными тяговыми органами (ЛТО), что требует корректировки параметров таких ПУ в соответствии с изменением характеристик тягового органа

В связи с этим обоснование основных параметров вертикальных подъемных установок с резинотросовыми тяговыми органами является актуальной научной задачей

Цель работы заключается в установлении эффективности ПУ при замене стальных подъемных канатов резинотросовыми лентами и в обосновании основных параметров вертикальных ПУ с резинотросовыми ЛТО

Основная идея работы - улучшение технических характеристик вертикальных ПУ за счет замены стальных подъемных канатов резинотросовыми лентами

Научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна

- применение на ПУ резинотросовых ЛТО взамен стальных канатов позволяет в 2-4 и более раза уменьшить диаметры приводных барабанов подъемных машин, снизить массивность подвижной системы ПУ, особенно при небольшой высоте подъёма, а также значительно увеличить срок службы тягового органа,

- разработанная трехмассовая математическая модель вертикальной ПУ отражает основные особенности и характеристики переходных процессов при пуске и торможении при использовании в качестве тяговых органов как резинотросовых лент, так и стальных канатов и учитывает нелинейный характер изменения коэффициента жесткости тяговых органов и величин движущихся масс при движении подъемных сосудов,

- перераспределение величин движущихся масс между тяговым органом и приводом подъемной машины при замене стальных канатов резинотросовыми лентами позволяет уменьшить динамические нагрузки на привод в процессе пуска ПУ с ЛТО,

- в процессе центрирования ленты изменением угла наклона оси приводного барабана без применения дополнительных центрирующих устройств существует критическое максимальное значение этого угла, при котором происходит срыв ленты с поверхности барабана Величина критического угла зависит от типа барабана, коэффициента сцепления ленты с барабаном и натяжений ветвей ленты

Научное значение работы заключается в

• разработке математической модели динамики вертикальной ПУ с учётом переменных коэффициента жесткости тягового органа и массивности подъемной системы,

• научном обосновании целесообразности применения резинотросовых лент вместо стальных канатов в качестве тяговых органов вертикальных ПУ с высотой подъёма Н2400 м,

• установлении зависимостей основных кинематических и динамических параметров вертикальной ПУ с резинотросовым тяговым органом от геометрических, режимных и других ее параметров,

• расширении представления о механике взаимодействия ленточного тягового органа и приводного барабана

Практическое значение работы состоит в

• разработке рекомендаций по повышению эффективности ПУ за счет использования резинотросовых лент в качестве тягового органа и выбора рациональных параметров подъемной системы,

• создании пакета прикладных программ для расчета динамических усилий в тяговом органе во время переходных процессов при пуске и торможении ПУ,

• разработке методики расчета резинотросовых лент для вертикальных ПУ,

• обосновании основных параметров ПУ с резинотросовыми лентами и их области применения

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована

• использованием методов математического моделирования, корректностью сделанных допущений при составлении математической модели и ее решением численным методом Рунге-Кутта в математических пакетах программ,

• применением ПК и математического программного обеспечения, созданием экспериментальных стендов, оснащенных современной измерительной и регистрирующей аппаратурой, применением общепринятых методов статистической обработки экспериментальных данных,

• достаточным объемом лабораторных экспериментов, обеспечивающих удовлетворительную сходимость результатов теоретических и экспериментальных данных, расхождение между которыми не превышает 12%

Реализация результатов работы

Разработанные рекомендации по применению резинотросовых лент на подъемных установках горных предприятий, инженерная методика определения основных параметров ПУ приняты ОАО «ЦНИИподземмаш» для использования при проектировании подъёмных установок и внедрены в учебный процесс подготовки специалистов-инженеров по направлению «Горное дело»

На кафедре «Горная механика и транспорт» МГГУ созданы стенды подъемных установок с ленточными тяговыми органами и измерительными комплексами с использованием ПК

Апробация работы Основные положения работы доложены и обсуждены на Международных научно-технических симпозиумах «Неделя горняка» в 2004-2007 гг (Москва, МГГУ) и научных семинарах кафедры ГМТ МГГУ (2005-2007 гг)

Публикации По теме диссертации опубликовано 5 работ

Объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 97 рисунков, 14 таблиц, список литературы из 109 наименований, 3 приложения

Автор выражает благодарность научному руководителю проф , д т н Картавому Н Г , заведующему кафедры ГМТ проф , д т н Галкину В И , а также проф , кт н Запенину ИВ, доц , ктн Бибикову ПЯ и всем сотрудникам кафедры «Горная механика и транспорт» МГГУ за помощь и поддержку при подготовке диссертации

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы

В первой главе проанализированы результаты исследований, направленных на совершенствование ПУ, в том числе при применении различных тяговых органов канатов, металлических и резинотросовых лент, выполнен обзор и анализ современных схем ПУ, рассмотрены исследования, посвященные изучению динамических процессов и взаимодействия приводного барабана с тяговым органом при передаче силы тяги трением, сформулированы задачи исследований

Исследованием и разработкой ПУ и их основного оборудования в нашей стране и за рубежом занимались большое количество ученых и научно-исследовательских коллективов Наибольший вклад в создание теоретических основ шахтного подъема внесли основоположники отечественной школы горной механики академики М М Федоров, А П Герман и их последователи профессора Г М Еланчик, О А Залесов, А С Ильичев, Г Н Савин, В С Тулин, В Б Уманский, Ф Н Шклярский В дальнейшем решением проблемы совершенствования и повышения эффективности ПУ занимались В Д Белый, М Ф Глушко, В И Дворников, А Н Коваль, В Е Католиков, И С Найденко, А П Нестеров, А Г Степанов, 3 М Федорова и др Работы по обоснованию параметров ПУ с применением J1TO велись А И Бороховичем, К С Заболотным, А Карбонье, Л В Колосовым, Ю И Мелентьевым, В А Ропаем и др

Теоретические и практические исследования взаимодействия тягового органа с барабаном при передаче силы тяги при помощи трения были выполнены профессорами А В Андреевым, В А Дьяковым и др

Значительные теоретические и экспериментальные исследования в области подъёма были проведены в ИГТМ им ММ Федорова (Украина), Национальной горной академии (Украина), МакНИИ (Украина), ИГД им А А Скочинского, МГГУ и других научных учреждениях Разработкой и производством резинотросовых лент в настоящее время занимается большое количество отечественных и зарубежных фирм (КУРСКРЕЗИНОТЕХНИКА, CONTITECH, MATADOR, TRANSPORTGUMMI, WOLBROM и др )

Известны исследования А И Бороховича, Ю И Мелентьева и др, направленные на разработку ПУ со шкивом трения и тяговым органом в виде стальной ленты На их основе были созданы опытные образцы различного подъемно-транспортного оборудования со стальными J1TO Однако использование стальной ленты характеризуется невысоким коэффициентом сцепления со шкивом, а также быстрым разрушением самой ленты при появлении усталостных

микротрещин, что снижает ее надежность

В Национальной горной академии (Украина) было предложено применять резинотросовые ленты на ПУ в качестве уравновешивающих элементов Промышленные испытания показали, что сроки службы резинотросовых уравновешивающих лент превышают 5 лет, что почти в 4 раза больше, чем при использовании канатов Появление современных конвейерных лент с улучшенными параметрами - меньшей массой и высокой разрывной прочностью - позволяет рассматривать такой тяговый орган как перспективный для замены канатов на ПУ горных предприятий

J1 В Колосовым, К С. Заболотным, А Карбонье предлагалось использовать на вертикальных и наклонных бобинных ПУ специально разработанные резинотросовые ЛТО вместо головных плоских стальных канатов

Кроме ПУ различные ЛТО нашли свое применение в ковшовых элеваторах, в том числе для вертикального подъема, например ЛТО фирмы Metso Minerals В качестве тяговых органов ковшовых элеваторов использовались металлические, резинотканевые и резинотросовые ЛТО Однако такие подъемно-транспортные системы имеют ограниченную область применения на подземных горных предприятиях и при строительстве подземных сооружений

Особенностью ранее проведенных работ является недостаточно глубокий анализ преимуществ замены стальных канатов резинотросовым ЛТО на ПУ Не исследовалось использование в качестве головных тяговых органов существующих конвейерных лент Также не было проведено сравнение резинотросовых ЛТО со стальными канатами - тяговыми органами, широко применяемыми на подъеме

В настоящее время ЛТО получают распространение в лифтостроении (в частности, лифты OTIS) В результате применения плоских полиуретановых лент (ремней) с тросовой основой повышается долговечность работы тягового органа, надежность работы лифтов, снижается энергопотребление, а также отпадает необходимость в отдельном машинном помещении в связи с уменьшением габаритов приводного блока Однако лифты не имеют необходимой грузоподъемности для высот подъема, требуемых горным производством

В многочисленных работах по динамике принято рассматривать ПУ как систему с сосредоточенными или распределенными параметрами Исследования, проведенные Католиковым В Е, Степановым А Г и др , показали, что для изучения динамики переходных процессов при пуске и торможении ПУ достаточно заменить распределенную массу тягового органа сосредоточенной и рассматривать эквивалентную схему ПУ как трехмассовую систему

Для сравнения ПУ с ЛТО и канатных ПУ полученных в теоретических исследованиях результатов недостаточно, так как используемые в них модели не

полностью отражают физико-технические характеристики тяговых органов -стальных канатов и резинотросовых лент, в частности не учитывается изменение массы и коэффициента жесткости ветвей тягового органа за цикл подъема Поэтому требуется проведение дополнительных исследований

Выполненный обзор проведенных ранее исследований в соответствии с поставленной в работе целью позволил сформулировать следующие основные задачи исследований

определить наиболее эффективные схемы ПУ, подходящие для использования резинотросовых ЛТО вместо канатов, и обосновать области применения ПУ с ЛТО,

- разработать математическую модель, описывающую режимы работы ПУ как с резинотросовым ЛТО, так и с канатным тяговым органом, а также методику расчета динамических усилий в тяговом органе при переходных режимах работы ПУ,

на основе определения основных параметров (в том числе и динамических) провести сравнение работы ПУ при использовании стальных канатов и резинотросовых ЛТО,

разработать методику и создать лабораторно-экспериментальные стенды с применением ПК и современных измерительных средств для экспериментальных исследований ПУ, снабженных ЛТО,

- определить экспериментальные зависимости динамических усилий в ленте при пуске ПУ и других параметров от скорости вращения приводного барабана, времени пуска подъемной системы, массы концевого груза,

установить экспериментальные зависимости смещения ленты по образующей приводного барабана от различных факторов типа приводного барабана, углов его перекоса и отклоняющего барабана, натяжений в ветвях тягового органа, жесткости ленты и т д ,

- разработать предложения по использованию резинотросовых лент в качестве тягового органа ПУ

Во второй главе обоснованы возможности применения резинотросовых лент в качестве тяговых органов ПУ и выполнена сравнительная оценка физико-технических параметров резинотросовых лент и стальных канатов

В диссертации рассмотрены наиболее перспективные и эффективные схемы ПУ с резинотросовыми ЛТО Основные из них приведены на рисунке 1 При использовании резинотросовых лент 3 может быть применен однобарабанный (рисунок 1,а) или двухбарабанный привод с отклоняющим барабаном 5 (рисунок 1,6) с хвостовыми лентами 4 или без них В случае установки дополнительных барабанов на подвесных устройствах 7 подъемных сосудов 2 и 2' (рисунок 1,в)

натяжение головной ленты 3 может быть снижено в 2 раза

В работе получены расчетные формулы для определения грузоподъемности Огр (кг) лент

6)

о =М

4,4 га

'В <7„

п

-Р н д

и среднего давления тросовой основы на ленты

2д (1 + с1т) (р Н + Оск

(1)

т (Н/м2) обкладки

т

У"

оФ)

(В-1) к. <Ц

,(2)

Рисунок 1 Схемы ПУ с ЛТО 1 - приводной барабан, 2 и 2' - подъёмные сосуды, груженый и порожний, 3 - головные ленты, 4 -уравновешивающие ленты, 5 - отклоняющий барабан, 6 - подвесное устройство, 7 -подвесное устройство с барабаном

где В - ширина ленты, мм, ор - разрывная прочность ленты, Н/мм, п - коэффициент запаса прочности тягового органа (в тяжелых условиях эксплуатации лент п=8-10), р

- погонная масса ленты, кг/м, Н - высота подъёма, м, I - шаг тросов в ленте, мм, Ом

- масса скипа, кг, с!т - диаметр тросов ленты, мм, кд - соотношение между диаметрами приводного барабана и каната (в соответствии с ПБ для многоканатных подъемных машин с отклоняющим шкивом кд>95, для одноканатных со шкивом трения - кд£120), пт - число тросов в тросовой основе ленты, д - ускорение свободного падения, м/с2

Расчёт по формулам (1) и (2) показал, что грузоподъемность вертикальных ПУ с ЛТО снижается с увеличением высоты подъема (рисунок 2) Поэтому ПУ с конвейерными резинотросовыми лентами шириной до 1 м могут быть применены при высоте подъема Н<400 м и грузоподъемности до 32т С увеличением грузоподъемности ПУ с резинотросовым ЛТО диаметр барабана подъемной машины, в отличие от канатных ПУ, может оставаться постоянным, так как грузоподъемность ПУ можно изменять за счет ширины ленты (1)

Установлено, что давление тросов лент на их обкладки на приводных барабанах практически не лимитирует высоту подъема и грузоподъемность ПУ Более точные верхняя и нижняя границы высот подъема должны устанавливаться с учетом ряда факторов динамических

1 — РТЛ5000

2 ■ ■ 517800 ТНА№РОСТОиММ1

3 - СТ4000Х УУОЬВЯОМ - 5Т6300 5ТЕЕ1.С0И)

- 5Т7100 СопНТЕСН

Рисунок 2 Зависимости грузоподъёмности ПУ (Огр) от высоты подъема (Н) при использовании резинотросовых лент

нагрузок в ленточном тяговом органе и его приводе, требований эксплуатации и т п

Исследования показали нерациональность использования в ПУ лент для конвейерного транспорта из-за большой толщины их рабочих обкладок, которая обусловлена необходимостью защиты тросовой основы лент при транспортировании абразивного и кускового насыпного груза, поэтому в качестве ЛТО на ПУ целесообразно применять резинотросовые ленты высокой разрывной прочности с уменьшенной толщиной резиновых обкладок

Использование резинотросовых лент на ПУ позволяет уменьшить массивность тягового органа (рисунок 3), если учитывать длину каната, навитого на барабан одноканатной подъёмной машины Массивность тягового органа определялась по формуле [Г М Еланчик]

где I. - полная длина тягового органа, м, р - погонная масса тягового органа, кг/м

Уменьшение диаметров приводных и отклоняющих барабанов за счет замены канатов резинотросовыми ЛТО даст возможность реализовать двухбарабан-ный привод и схемы с подвижными шкивами (см рисунок 1,6,в), что снизит нагрузку на тяговые органы и, соответственно, уменьшит расчетную разрывную прочность лент

Выполненный анализ позволил установить, что ПУ с резинотросовыми лентами имеют преимущества по сравнению как с одноканатными ПУ, так и с многоканатными ПУ, которые не применяются при высоте подъема менее 400 м из-за возможности проскальзывания канатов по шкиву Таким образом, применение резинотросовых ЛТО вместо канатов может обеспечить подъемным установкам ряд преимуществ

• снижение габаритов, массы и массивности элементов ПУ,

• увеличение ресурса тяговых органов ПУ за счет снижения коррозионного и усталостного износа тягового органа,

• возможность применения высокопроизводительных ПУ со шкивами трения на неглубоких подземных горных предприятиях (Н<400 м) и при строительстве подземных сооружений

В то же время резинотросовым ЛТО присущи следующие недостатки возможность неустойчивого децентрированного движения ленты на приводных и

I а РТЛ1500 (1)

■ РТЛ2500 (2)

• РТП3150 (3)

í ♦ РТЛ5000 (4)

а Канаты ТЛК (5)

\ . н= 1200 м

1 1 А\з

№100 м*

0 10 20 30 (Згр.Т

Рисунок 3 Зависимости массивности тягового органа |лто от его грузоподъёмности агр

направляющих барабанах, большая погонная масса лент (рисунок 4)

В третьей главе разработана математическая модель ПУ, предложена методика решения выведенных нелинейных дифференциальных уравнений численным методом Рунае-Кутта в математических пакетах программ, на основе разработанной математической модели с учетом полученных данных о пуске проведен сравнительный анализ ПУ при использовании традиционного канатного и резинотросового тяговых органов, выполнена оценка эффективности применения резинотросовых ЛТО в подъёме на горных предприятиях и при подземном строительстве.

Для сравнения характеристик ПУ с ЛТО и традиционных канатных ПУ в

исследованиях использовались схема двухконцевой ПУ с одним приводным

барабаном (рисунок 5) и её трехмассовая эквивалентная модель (рисунок 6) В этих

схемах т1 - масса вращающихся частей подъёмной машины, приведенная к ободу

приводного барабана, т2, т3 - концевые массы

подъемных сосудов (или сосуда и противовеса) Ветви

тягового органа моделировались как упругие и

демпфирующие звенья (С1, сг - коэффициенты жесткости

и |л. М2 - коэффициенты вязкости ветвей тягового органа

ПУ), 1/3 массы которых (по Рэлею) прибавлялась к

сосредоточенным массам

При составлении дифференциальных уравнений

движения ПУ принимались следующие основные

допущения Элементы привода (валы, муфты) считались

абсолютно жесткими, а масса привода приводилась к

ободу приводного барабана Тяговый орган

рассматривался как упруго-вязкий стержень Силы

внутреннего трения в материале тягового органа

принимались пропорциональными скорости деформации, Рисунок 5 Расчётная

схема двухконцевой ПУ а сопротивления движению подъемных сосудов в

Рисунок 4 Зависимости погонной массы лент рл и канатов рк от их разрывной прочности Рр

М,

к во/

zz>

г,

е2

ЛЛ/.

т.

проводниках и сопротивление воздуха -равными 0, Длины головных и хвостовых тяговых органов считались равными. В эквивалентной схеме (рисунок 6) не учитывались электромагнитные процессы, протекающие в обмотках асинхронного двигателя.

В соответствии с уравнением Лагранжа и расчётной схемой двухконцевой ПУ (рисунок 5) система дифференциальных уравнений имеет следующий вид:

Рисунок 6. Эквивалентная трёхмассовая схема ПУ.

т. +

т„. тТ„, ^ -- т.п1 .. т_„, .. .

3 )

+ М2 ■ ■ (Х1 - У;)4 Сг'(х,-2,) =

квп

+ + Х,)+с,-(у. X.)- О,

с, (г. х,) 0.

(4)

т

т, + Т-< 3 3

где тт01=р(,; тТ02=р(2; 11,длины поднимающейся и опускающейся ветвей тягового органа ПУ, м; Мгр — момент электродвигателя подъёмной машины, приведенный к ободу приводного барабана, И м; Мт - приведенный к валу приводного барабана тормозной момент, Н м; Р1во - радиус приводного барабана, и.

Посредством перемещений х-,, у, и г-\ сосредоточеннь1Х масс определялись деформации щ и щ обеих ветвей тягового органа

Ц и2=г."*., (5)

Перемещения и,, и? представляют собой полные деформации, включающие в себя статические составляющие и01, обусловленные статической нагрузкой, и динамические составляющие ияин:

и, = и2=и^+и!Г. (6)

Исследование переходных режимов ПУ может быть сведено к определению динамических составляющих деформаций.

Изменение значений коэффициентов жёсткости в поднимаемой с-, и опускаемой Сг ветвях тягового органа представлялись в следующем виде:

Е-Р,

(7)

где Е - модуль упругости тягового органа, Па: РЕ - площадь поперечного сечения всех проволок основы тягового органа, м2.

Коэффициенты вязкости обеих ветвей тягового органа связаны с соответствующими коэффициентами жесткости соотношениями [А.Г. Степанов].

где б - логарифмический декремент затухания колебаний тягового органа

В процессе работы ПУ изменяется длина ветвей головного и хвостового тяговых органов С учетом этого изменения во время переходных процессов после подстановки формул (7) и (8) в исходную систему (4) и сокращения малых величин были получены дифференциальные уравнения, моделирующие работу ПУ как с резинотросовыми ЛТО, так и с канатами

тто1 - х1 р тто2 +х, р> +8_ Е (т2 + Х1 р) и„ин _ 2 2 ) 1 я у — х1 1

£ )Е Р8 К+Р (¿Д] ,,ДИн+А_Ь_ и«.»_11 и«- = МГ МТ

Л-Х, 1 12 + х, 2 Рво ^

т2+Х1 р+тт°1~х1 Р| х1-[т2 + х1 р + тт°1 Р] и«ин_

£ Е Р5 (т2+х1 р) и„ин _ Е Р8 и„ин = 0

(9)

-х,

т3+р (^хк-х1)+"1т°2^Х1 pj х^^Шз+р (£„-х,) + -

+ £ |Е Р5 |т3+р (^-х^цдин + Е Р8 и„ин = 0 я- у £2+х1 2 £2+Х1 2

где - динамический момент привода, Н м, £хк- длина хвостового каната, м

На подъемно-транспортном оборудовании все чаще используется перспективный привод с регулированием частоты вращения электродвигателя При моделировании работы ПУ его механическая характеристика описывалась двумя линейными зависимостями и для динамических составляющих Р£ин имела вид

|У]ЛИН

Рдин=_^=(гп_1) рн при Х1<У(1-8),

(10)

рди«=Рн+5±_А (V (1_8)_Х1) при Х,>У (1-8),

где Рн, Рп - соответственно номинальное и пусковое усилия на ободе приводного барабана, Н, уп - кратность пускового момента привода, V - скорость движения массы гтн, м/с, в-скольжение электродвигателя

Решение полученной системы дифференциальных уравнений аналитическим способом достаточно трудоемко, поэтому был применен численный метод Рунге-Кутта с понижением порядка системы дифференциальных уравнений, реализованный в математических пакетах программ

Математическая модель позволила определить максимальные усилия в ветвях

тягового органа ПУ в переходных режимах работы, характеристики пуска и ряд других параметров, необходимых для расчета ПУ и выбора основного оборудования Моделирование работы ПУ в переходных режимах позволяло рассчитать допустимое (по условию отсутствия проскальзывания ленты) тяговое усилие, изменяющееся за счет колебаний усилий в ветвях ленты Это особенно важно при расчетах ПУ с барабанами трения и резинотросовыми ЛТО

Разработанная математическая модель отражает характеристики тяговых органов (канатов и лент) и может быть использована для анализа ПУ как с ЛТО, так и с канатами Применение численных методов решения в математических пакетах программ позволило учесть нелинейность характеристик, связанную с изменением массы ветвей тягового органа ПУ, коэффициентов жесткости и вязкости ветвей тягового органа ПУ

Для оценки динамики пуска ПУ использовался коэффициент динамичности

Кдин = У" , (11)

где Эдик, Эст - динамические и статические составляющие усилия в тяговом органе, Н

При сравнительном анализе для оценки динамики пуска с использованием разработанной математической модели рассматривались двухскиповые одно-канатная ПУ с цилиндрическими барабанами и ПУ с барабаном трения и резинотросовым ЛТО грузоподъемностью 21 т и высотой подъема 400 м Скорость

движения подъёмных сосудов 4=5 м/с Рисунок 7 Зависимость динамических

Установлено, что при пуске одно- Усилий в канате (1), ленте (2) и

соотношения пд (3) от кратности канатной ПУ динамические усилия 8ДИН в пускового момента уп привода ПУ

тяговом органе больше (рисунок 7, кривая

1), чем у ПУ с резинотросовым ЛТО (кривая 2) Причем с ростом кратности пускового момента у„ электропривода разница динамических усилий в канате и ленте увеличивалась, но соотношение усилий при этом оставалось постоянным и составляло 2,6

Зависимость соотношения пл=5к/5л полных динамических усилий в канате (Бк) и в ленте (Эл) от кратности пускового момента привода уп описывается полиномом второй степени (рисунок 7, кривая 3) В пределах рекомендуемых для асинхронного привода значений уп=1,6-1,8 соотношение пд изменяется от 1,13 до 1,17 Это свидетельствует о меньших динамических нагрузках в случае применения

резинотросовых ЛТО вместо подъемных стальных канатов ПУ

С ростом кратности пускового момента уп амплитуды колебаний подъёмных сосудов увеличивались при пуске как одноканатной ПУ, так и ПУ с резинотросовым ЛТО При кратности уп =1,2-1,6 максимальная амплитуда колебаний подъёмного сосуда во время пуска привода одноканатной ПУ составляла от 0,2 до 0,27 м, а амплитуда колебаний с лентой не превышала 0,1 м

При работе ПУ с резинотросовым ЛТО уменьшается разница усилий в ветвях тягового органа Р=81-82 На неглубоких подземных горных предприятиях с высотой подъема до 400 м параметр Р ограничивает применение многоканатных ПУ со шкивами трения из-за риска проскальзывания канатов по приводному шкиву Область применения таких ПУ может быть расширена использованием резинотросовых ЛТО

Для сравнения характеристик и выбора рациональных параметров пуска ПУ с резинотросовым ЛТО были рассмотрены относительные значения коэффициента динамичности к*, максимальной разницы усилий в ветвях Р* и времени пуска Г в относительных величинах

к* = кдии,/кдГ, Р = Р1/Рт«, 1* = 1„/1Г (12)

Зависимости величин Р*, к*, Г от кратности пускового момента уп (рисунок 8,а) позволят определить рациональное значение пускового момента Мп привода а) б)

Рр

р,кг/м 4

1 1

'ЪиЛГ"" 1 , ' 1

1__- 2 ! " ^

6, 1 д,- . А1 к»=пт1) А"' 3' »2 Р=1(т,)

! ] ¿3 ^(т,)

А ' • 4 к*=ОД

г о 5 Р*Н(р)

!' \ о 6 Г=Чр)

100 140 180 220 260 ГП^Т

Рисунок 8 Зависимости характеристик пуска ПУ от кратности пускового момента привода уп (а), от приведенной массы т, привода и погонной массы ленты р (б)

Для оценки воздействия различных параметров ПУ с резинотросовым ЛТО на характеристики ее пуска были выполнены расчеты с изменением приведенной массы ггн подъемной машины и погонной массы р тягового органа (рисунок 8,6)

Подтверждено, что уменьшение приведенной к ободу приводного барабана массы ггн увеличивает динамические усилия в резинотросовом ЛТО при сокращении

времени пуска подъёмной машины.

В четвёртой главе пред ставлены разработанные лабораторные стенды и методика экспериментальных исследований ПУ с ЛТО с использованием современной измерительной и компьютерной техники; приведен разработанный алгоритм преобразования и обработки экспериментальных данных.

В соответствии с поставленными задачами были разработаны экспериментальные стенды; физическая модель ПУ с ЛТО и стенд для исследования смещений ленты. Первый стенд с регулируемым электроприводом, управляемым при помощи частотного преобразователя фирмы «MITSUBISHI», позволял изменять параметры работы модели ПУ время пуска, скорость вращения приводного барабана, характеристику пуска электродвигателя. Также варьировалась концевая нагрузка, В результате можно быпо изучать усилия в ленте в различных режимах работы ПУ и кинематические параметры привода при пуске ПУ.

Для изучения факторов, смещающих ленту на приводном барабане, был разработан и смонтирован стенд с нерегулируемым электроприводом. Его отличием являлось наличие устройства для изменения угла установки приводного барабана в вертикальной плоскости. а также отклоняющего (центрирующего) барабана с возможностью регулирования его оси в горизонтальной плоскости. Стенд позволил исследовать смещение ленты по образующей приводного барабана в зависимости от угла наклона последнего е вертикальной плоскости, формы рабочей поверхности приводного органа, натяжений в ветвях ленты, угла поворота отклоняющего барабана и технических характеристик ленты.

Стенды были оборудованы измерительной аппаратурой, укомплектованной необходимыми для проведения экспериментов средствами измерения, передачи и обработки данных по специальным методикам. В состав измерительной аппаратуры (рисунок 9,а) входили следующие устройства: пьезоэлектрический вибропреобразо-

LI

СРП

Сборщик данных СД-12М л. _£ USD- JEJDI

Элеиотг пйтании и-IJ в

/\

1т

рЗв КЗ

232 |цп»т|

Мультпметр

UT70B

< *

| Cicnrvitt,., в Пьсюдатчнк

__ЧАСТОТНЫЙ

ЭЛЕКТРОСЕТЬ -ц^аор N ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ FRS52fliU07SK-ECR

0,£3 О ,BZ

o.s

Р о.

46 0,4?

О, 4« О, 45

I

s

1,с

Рисунок Э. Блок-схема оборудования экспериментального стенда ПУ (а) и пример осциллограммы сигнала (б).

ватель АР28И, тензометрические преобразователи - тензодатчики в схеме моста Уитстона, сборщик данных - виброанализатор СД-12М, цифровой мультиметр UT70B, цифровая видеокамера Genius VideoCam NB

Вибродатчик АР28И монтировался на одном из концевых грузов и фиксировал его ускорение при работе стенда Тензодатчик был закреплён на ленте и выдавал данные о деформациях (напряжениях) в ленте

Электрические аналоговые сигналы, генерируемые пьезоэлектрическим вибропреобразователем и тензодатчиками во время работы стенда, в виде переменного напряжения поступали на многоканальный аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) сборщика данных СД-12М, в котором они преобразовывались в цифровые значения При разгрузке прибора СД-12М на компьютер (CPU) данные записывались и сохранялись в файле с расширением * vad на жестком диске (HD) компьютера посредством программы Vibro12 (рисунок 9,6) В этой программе устанавливалась частота дискретизации 512 Гц, что соответствовало отображению электрических импульсов, поступающих от датчика, на осциллограмме процесса с частотой 512 точек в секунду Электрический сигнал датчиков усиливался посредством СД-12М с коэффициентом усиления в диапазоне Ку=8-16

Для обработки оцифрованных сигналов использовались математические пакеты программ При этом все данные файла импортировалось в программы в виде вектор-столбца

Проведение экспериментальных исследований по определению характеристик смещения ленты с приводного барабана осуществлялось при помощи видеосъемки цифровой камерой Genius VideoCam NB Оценка изменений положения ленты на барабане производилась посредством раскадровки получаемого в процессе измерений видеоряда и непосредственных замеров произошедших изменений положения ленты за выбранные периоды времени

В процессе исследований были проведены измерения смещений различных типов лент на приводных барабанах, устанавливавшихся с различными углами перекоса в вертикальной плоскости

В пятой главе содержатся результаты экспериментальных исследований динамических параметров при пуске ПУ и усилий в ленте во время контакта с приводным барабаном, рассмотрены основные методы устранения смещения ленты на приводном барабане подъемной машины ПУ; на основе экспериментальных данных выполнено сравнение основных схем приводов ПУ с использованием бочкообразных и цилиндрических приводных барабанов с отклоняющими барабанами, обоснованы рекомендации для проектирования ПУ с резинотросовыми ЛТО.

• п=28.75 0®мин

П =3-1,5 обУмян ■ n=51.75 ODi'VhH + П-6Э об/мин

Рисунок 10. Зависимости максимальных ускорений груза от времени пуска t,.

В результате стендовых исследований физической модели деухшнцевой ПУ получены зависимости, в том числе ускорений концевого груза от времени tf пуска ПУ (рисунок 10). Из рисунка видно, что при увеличении времени пуска ti максимальные амплитуды и средние значения ускорений 3i уменьшались.

Для повышения плавности пуска ПУ и улучшения его динамических характеристик рекомендуется использование в ПУ с ЛТО частотно-регулируемого электропривода подъёмной машины.

Предложенный в работе метод изучения процесса взаимодействия ленты с приводным барабаном при помощи тензодатчиков специальной конструкции позволил получить качественные зависимости изменения усилия 5 в ленте при огибании приводного барабана (рисунок 11,а).

Установлено, что скорость вращения приводного барабана не оказывает существенного влияния на характер изменения усилий в ленте на дуге обхвата ею барабана как при подъёме груза, так и при его опускании (рисунок 11,6). 8 обоих случаях усилия изменяются в соответствии с полиномиальными кривыми второго порядка. При увеличении угла поворота барабана натяжение ленты уменьшается (кривая 1) при подъёме и увеличивается (кривая 2) при спуске концевого груза.

Рисунок 11. Осциллограмм ы сигнала (а) и изменение натяжения ленты Б на приводном барабане (б) при: 1) подъёме груза; 2) спуске груза.

В отличие от многоканатных подъёмных машин, у которых канаты на канатоеедущем шкиве находятся в специальных футерованных желобках, шкив для ПУ с ЛТО выполняется в виде гладкого барабана. Это обстоятельство может

приводить к осевым смещениям ленты на приводном барабане

Центрирование ленты на барабанах подъёмно-транспортного оборудования с целью повышения устойчивости её движения без смещения в осевом направлении и снижения износа ее бортов из-за трения о неподвижные элементы конструкций исследовалось в работах В Г Дмитриева, Ю А Яхонтова, Н П Пескова, Й Цехнера, Ф Кесслера и др

Исследования известных специалистов показали, что ограничить смещение ленты по образующей барабана можно, в частности, при помощи бочкообразных барабанов и центрирующих направляющих роликов (роликоопор)

Невозможность полностью устранить факторы, вызывающие смещение ленты по образующей приводного барабана вертикальной ПУ, требует применения дополнительных мероприятий по центрированию ленты Выполненные в работе эксперименты показали, что даже незначительный перекос цилиндрического барабана приводит к смещению ленты по его образующей (рисунок 12) К таким же последствиям могут привести невысокое качество изготовления барабанов и ленты, неравномерная нагрузка на тросы каркаса ленты, износ элементов подъемной системы и т д

Рисунок 12 Зависимости смещения ленты всм от угла наклона у в вертикальной плоскости приводных барабанов бочкообразного (1), биконического (2), цилиндрического без центрирующего барабана (3) и с центрирующим барабаном (4, 5)

При действии децентрирующих факторов более жёсткая лента перемещается в осевом направлении по образующей барабана с большей скоростью То же самое наблюдается с увеличением разницы статических натяжений ветвей тягового органа ПУ Поэтому применение на ПУ высокой грузоподъемности резинотросовых ЛТО с большой жесткостью требует уменьшения действия децентрирующих факторов, например, необходима более точная установка элементов подъемной системы, а

также стационарного комплекса ПУ Подвесное устройство подъемного сосуда должно выполняться с возможностью выравнивания нагрузки по ширине ленты и т д На ПУ с ЛТО могут применяться различные центрирующие ленту устройства, без которых эксплуатация ПУ с резинотросовыми лентами затруднительна Рекомендуемыми центрирующими устройствами для ПУ могут быть бочкообразные приводные барабаны со сферической или арочной поверхностью и специальные центрирующие барабаны

В результате выполненных экспериментов определено, что существуют критические углы укр наклона приводного барабана в вертикальной плоскости, при которых происходит срыв ленты с образующей приводного барабана (см рисунок 12, кривые 1-3) На величину этих углов оказывают влияние тип барабана, коэффициент сцепления ленты с барабаном, а также натяжения ветвей ленты

В работе установлено, что приемлемыми центрирующими характеристиками обладают специальные центрирующие барабаны с устройствами для их перекоса в горизонтальной плоскости (рисунок 13) При использовании регулируемого центрирующего барабана на положение ленты оказывает влияние создаваемое приводным и центрирующим барабанами поперечное отклонение ленты Увеличение угла перекоса центрирующего барабана у/ уменьшает перемещение ленты до ее стабильного положения на барабане, но при этом растет неравномерность распределения нагрузки по ширине ленты при огибании ею барабанов В связи с этим применение центрирующих барабанов на ПУ требует определения рациональных значений углов у перекоса для лент различной ширины при изменяемых нагрузках, приходящихся на ЛТО При проектировании ПУ с ЛТО следует предусматривать центрирующие барабаны в каждой из ветвей ленты

В целом наиболее гибким сточки зрения диапазона регулирования положением ленты на приводном барабане является применение центрирующих барабанов (см рисунок 12) При этом с точки зрения уменьшения неравномерности нагрузки на тяговый орган лучшими характеристиками обладают бочкообразные барабаны Рекомендуется независимо от использования бочкообразного или цилиндрического

f.rpafl

Рисунок 13 Зависимости скорости смещения vCM ленты I по приводному барабану II от угла перекоса ч> центрирующего барабана III при разных углах наклона приводного барабана II 1 -у=1°, 2- у =2°, 3 - у =3°, 4 - у =4°

приводного барабана оснащать ПУ с резинотросовыми ЛТО центрирующими барабанами на обеих ветвях тягового органа

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной задачи повышения эффективности работы вертикальных подъемных установок (ПУ) и обоснования их основных параметров при применении резинотросовых лент взамен стальных подъемных канатов в качестве тягового органа, что позволяет повысить технико-экономические показатели этих установок

В результате выполненных в работе исследований лично автором получены следующие основные результаты и выводы

1 Повышение технического уровня и улучшение технико-экономических показателей вертикального подъема может быть достигнуто использованием в ПУ нового технического решения - применения в качестве тягового органа резинотросовых ЛТО вместо подъемных стальных канатов

2 Замена стальных подъёмных канатов резинотросовыми лентами может обеспечить снижение суммарной массивности подъемной системы ПУ при значительном уменьшении вращающихся масс привода подъемной машины и некотором повышении поступательно движущихся масс в зависимости от высоты подъема и параметров ЛТО Так, при трехкратном уменьшении диаметра приводного барабана ПУ с резинотросовым ЛТО масса подъемной машины по сравнению с используемой в канатной ПУ уменьшается в 4 раза

3 При замене стальных канатов резинотросовыми лентами в процессе пуска ПУ снижаются динамические усилия в тяговых органах на 13-17% и более чем в 2 раза уменьшается амплитуда колебаний подъемных сосудов

4 Существенным преимуществом резинотросовых ЛТО ПУ является увеличение срока их службы в 2-3 раза по сравнению с канатами за счет уменьшения напряжений в проволоках тросовой основы и давления в контакте тяговых органов с поверхностью приводных барабанов, снижения в связи с этим механического, а также коррозионного износов

5 При проектировании ПУ с ЛТО следует предусматривать специальные меры по центрированию ленты на приводном барабане Рекомендуется устанавливать с обеих сторон цилиндрического барабана специальные центрирующие барабаны с возможностью их регулировки Такой способ центрирования ленты обеспечивает надежное автоматическое регулирование ее движения

6 Рекомендуется в качестве тяговых органов ПУ использовать специальные резинотросовые ленты с резиновыми обкладками минимальной толщины и максимальным значением разрывной прочности для уменьшения ширины ленты и ее относительной массивности

7 Применение резинотросовых ЛТО эффективно на вертикальных ПУ при высотах подъема от нескольких десятков до =400 м как на горнодобывающих предприятиях, так и при строительстве подземных городских и других сооружений Эффективность работы ПУ с резинотросовыми ЛТО снижается с ростом высоты подъема

8 Разработанные методики и пакеты прикладных программ, а также рекомендации по использованию резинотросовых лент в качестве тягового органа ПУ приняты к использованию ОАО «ЦНИИподземмаш»

Основные положения диссертации отражены в следующих работах

1 Зотов В В Методы устранения смещения ленточного тягового органа на приводном барабане подъемной установки//Горный информационно-аналитический бюллетень - М МГГУ, 2006, № 11, С 269 - 275

2 Зотов В В Определение области использования подъемных установок с ленточным тяговым органом//Горный информационно-аналитический бюллетень -М МГГУ, 2005, № 10, С 277 - 280

3 Зотов В В Сравнительная оценка канатного и резинотросового тяговых органов подъемных установок//Горный информационно-аналитический бюллетень -М МГГУ, 2006, № 10, С 287 - 293

4 Зотов В В Математическая модель подъемных установок с ленточным тяговым органом/Деп рук №596/09-07 от 06 06 2007, 8 с - М МГГУ, Горный информационно-аналитический бюллетень № 9

5 Зотов В В Динамика подъемных установок с резинотросовыми лентами в качестве тяговых органов/Деп рук №595/09-07 от 06 06 2007, 7 с - М МГГУ, Горный информационно-аналитический бюллетень № 9

Подписано в печать 14 09 2007 Формат 60X90/16

Объем 1 п л Тираж 100 экз Заказ № 538

Типография Московского государственного горного университета 119991, Москва, Ленинский проспект, 6

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Общие сведения

1.2. Анализ современного состояния подъёмных установок

1.3. Обзор научных исследований и конструкторских разработок по применению ленточных тяговых органов в шахтных подъёмных установках

1.4. Устойчивость движения ленты на приводном барабане

1.5. Цели и задачи исследований

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 2. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАТОВ И РЕЗИНОТРОСОВЫХЛЕНТ В КА ЧЕСТВЕ ТЯГОВЫХ ОРГАНОВ ПОДЪЁМНЫХ УСТАНОВОК

2.1. Зависимости массы оборудования подъёмной машины от габаритов приводного барабана

2.2. Определение возможности применения резинотросовых лент в качестве тягового органа подъёмных установок

2.3. Сравнительная оценка канатного и резинотросового тяговых органов подъёмной установки

2.4. Скорость движения подъёмных сосудов

2.5. Обоснование возможности применения подъёмных установок со шкивами трения при небольшой высоте подъёма

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВУХКОНЦЕВОЙ ПОДЪЁМНОЙ УСТАНОВКИ

3.1. Общие сведения

3.2. Эквивалентные схемы подъёмных установок

3.3. Основные допущения при составлении математической модели

3.4. Составление дифференциальных уравнений движения двухконцевой подъёмной установки с одним приводным барабаном

3.5. Механические характеристики привода

3.6. Приведение системы дифференциальных уравнений к виду для решения в MathCAD

3.7. Пример моделирования подъёмной установки в системе MathCAD

3.8. Сравнительный анализ пуска подъёмной установки с канатным и ленточным тяговыми органами

3.9. Оценка перспектив повышения эффективности подъёмных установок с ленточными тяговыми органами

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Устройство и описание лабораторных стендов и измерительной аппаратуры

4.1.1. Экспериментальный стенд для изучения пуска подъёмной системы

4.1.2. Экспериментальный стенд для изучения смещений ленты по образующей барабана

4.1.3. Измерительная аппаратура

4.2. Метод обработки сигналов, поступающих отдатчиков

4.3. Методика экспериментального определения осевых смещений ленты по образующей барабана

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ ПОДЪЁМНЫХ УСТАНОВОК

5.1. Экспериментальные исследования динамики пуска физической модели подъёмной установки

5.1.1. Ускорения основных масс подъёмной установки

5.1.2. Усилия в ленте припуске подъёмной установки

5.2. Исследование натяжения ленты на приводном барабане

5.3. Методы устранения смещения ленточного тягового органа на приводном барабане подъёмной установки

5.3.1. Общие сведения

5.3.2. Цилиндрический приводной барабан

5.3.3. Бочкообразный и биконический приводные барабаны

ВЫВОДЫ

Актуальность работы. Важную роль в эксплуатации подземных горных предприятий (шахт, рудников) и строительстве подземных сооружений различного назначения играют стационарные подъёмные установки (ПУ). На современных горнодобывающих предприятиях они являются наиболее металлоёмким и энергоёмким оборудованием. От их эффективной работы во многом зависит производительность предприятия, а также безопасность горнорабочих.

При эксплуатации ПУ предъявляются высокие требования к их надёжности, долговечности и безопасности. Фактический срок службы ПУ, как правило, совпадает со сроком службы горных предприятий.

Важнейшими элементами ПУ являются подъёмные канаты, требования к которым постоянно возрастают, особенно с ростом мощности горных предприятий и темпов строительства подземных сооружений. Сравнительно короткий срок службы подъёмных канатов повышает материальные затраты, связанные с их заменой и простоями предприятий. Поэтому повышение технического ресурса тяговых органов ПУ является весьма актуальной и требующей разрешения проблемой.

Актуальность работы определяется также необходимостью совершенствования отечественных ПУ в связи с их более низкими техническим уровнем и эффективностью по сравнению с лучшими зарубежными ПУ, техническим прогрессом и требованиями современного горного производства и строительства подземных сооружений.

Настоящая работа посвящена обоснованию целесообразности замены стальных подъёмных канатов резинотросовыми лентами и определению основных параметров ПУ с резинотросовыми ленточными тяговыми органами (ЛТО), что требует корректировки параметров таких ПУ в соответствии с изменением характеристик тягового органа.

В связи с этим обоснование основных параметров вертикальных подъёмных установок с резинотросовыми тяговыми органами является актуальной научной задачей.

Цель работы заключается в установлении эффективности ПУ при замене стальных подъёмных канатов резинотросовыми лентами и в обосновании основных параметров вертикальных ПУ с резинотросовыми ЛТО.

Основная идея работы - улучшение технических характеристик вертикальных ПУ за счёт замены стальных подъёмных канатов резинотросовыми лентами.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:

- применение на ПУ резинотросовых ЛТО взамен стальных канатов позволяет в 2-4 и более раза уменьшить диаметры приводных барабанов подъёмных машин, снизить массивность подвижной системы ПУ, особенно при небольшой высоте подъёма, а также значительно увеличить срок службы тягового органа;

- разработанная трёхмассовая математическая модель вертикальной ПУ отражает основные особенности и характеристики переходных процессов при пуске и торможении при использовании в качестве тяговых органов как резинотросовых лент, так и стальных канатов и учитывает нелинейный характер изменения коэффициента жёсткости тяговых органов и величин движущихся масс при движении подъёмных сосудов;

- перераспределение величин движущихся масс между тяговым органом и приводом подъёмной машины при замене стальных канатов резинотросовыми лентами позволяет уменьшить динамические нагрузки на привод в процессе пуска ПУ с ЛТО;

- в процессе центрирования ленты изменением угла наклона оси приводного барабана без применения дополнительных центрирующих устройств существует критическое максимальное значение этого угла, при котором происходит срыв ленты с поверхности барабана. Величина критического угла зависит от типа барабана, коэффициента сцепления ленты с барабаном и натяжений ветвей ленты.

Научное значение работы заключается в:

• разработке математической модели динамики вертикальной ПУ с учётом переменных коэффициента жёсткости тягового органа и массивности подъёмной системы;

• научном обосновании целесообразности применения резинотросовых лент вместо стальных канатов в качестве тяговых органов вертикальных ПУ с высотой подъёма Н<400 м;

• установлении зависимостей основных кинематических и динамических параметров вертикальной ПУ с резинотросовым тяговым органом от геометрических, режимных и других её параметров;

• расширении представления о механике взаимодействия ленточного тягового органа и приводного барабана.

Практическое значение работы состоит в:

• разработке рекомендаций по повышению эффективности ПУ за счёт использования резинотросовых лент в качестве тягового органа и выбора рациональных параметров подъёмной системы;

• создании пакета прикладных программ для расчёта динамических усилий в тяговом органе во время переходных процессов при пуске и торможении ПУ;

• разработке методики расчёта резинотросовых лент для вертикальных ПУ;

• обосновании основных параметров ПУ с резинотросовыми лентами и их области применения.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована:

• использованием методов математического моделирования, корректностью сделанных допущений при составлении математической модели и её решением численным методом Рунге-Кутта в математических пакетах программ;

• применением ПК и математического программного обеспечения, созданием экспериментальных стендов, оснащённых современной измерительной и регистрирующей аппаратурой, применением общепринятых методов статистической обработки экспериментальных данных;

• достаточным объёмом лабораторных экспериментов, обеспечивающих удовлетворительную сходимость результатов теоретических и экспериментальных данных, расхождение между которыми не превышает 12%.

Реализация результатов работы:

Разработанные рекомендации по применению резинотросовых лент на подъёмных установках горных предприятий, инженерная методика определения основных параметров ПУ приняты ОАО «ЦНИИподземмаш» для использования при проектировании подъёмных установок и внедрены в учебный процесс подготовки специалистов-инженеров по направлению «Горное дело».

На кафедре «Горная механика и транспорт» МГГУ созданы стенды подъёмных установок с ленточными тяговыми органами и измерительными комплексами с использованием ПК.

Апробация работы: Основные положения работы доложены и обсуждены на Международных научно-технических симпозиумах «Неделя горняка» в 2004-2007 гг. (Москва, МГГУ) и научных семинарах кафедры ГМТ МГГУ (2005-2007 гг).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Объём работы: Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 97 рисунков, 14 таблиц, список литературы из 109 наименований, 3 приложения.

ВЫВОДЫ

1. Для повышения плавности пуска подъёмной установки и улучшения его динамических характеристик рекомендуется использование в подъёмных установках с резинотросовыми ленточными тяговыми органами частотно-регулируемого электропривода подъёмной машины.

2. Предложенный метод изучения процесса взаимодействия ленты с приводным барабаном при помощи тензопреобразователя специальной конструкции в зоне чувствительности последнего позволяет получить качественные характеристики изменения усилия в ленте при огибании барабана.

3. Скорость вращения приводного барабана не оказывает существенного влияния на характер изменения усилий в ленте на дуге обхвата лентой барабана, как при подъёме груза, так и при опускании. И в том, и в другом случае усилия изменяются в соответствии с полиномиальными кривыми второго порядка.

4. Невозможность полностью устранить факторы, влияющие на смещение ленты по приводному барабану вертикальной подъёмной установки, требует дополнительных мероприятий по центрированию ленты. Выполненные эксперименты показали, что даже незначительный перекос цилиндрического барабана приводит к смещению ленты по его образующей во время цикла подъёма. К таким же последствиям могут привести недостаточная точность изготовления барабанов и ленты, неравномерная нагрузка на тросы каркаса ленты, износ элементов подъёмной системы и т.д.

5. При высоких значениях децентрирующих факторов более жёсткая лента перемещается по образующей барабана с более высокой скоростью. То же самое наблюдается при большой разнице статических натяжений ветвей подъёмной установки. Поэтому применение на подъёмных установках высокой грузоподъёмности резинотросовых лент с большой жёсткостью требует уменьшения смещающих факторов, например необходима более точная установка всех элементов подъёмной системы и стационарного комплекса, подвесное устройство подъёмного сосуда должно выполняться с возможностью выравнивания нагрузки по ширине ленты и т.д. В обратном случае подъёмные установки с ленточными тяговыми органами утратят ряд преимуществ по производительности и срокам эксплуатации тяговых органов.

6. Полному смещению ленты на небольших глубинах вполне могут противодействовать направляющие подъёмных сосудов, но при этом остаётся риск дополнительного износа бортов лент и возникновения пожара из-за трения ленты о неподвижные элементы подъёмной установки. Использование приводных цилиндрических барабанов с минимально возможными диаметрами также способствует уменьшению смещения ленты.

7. При проектировании подъёмных установок с ленточными тяговыми органами рекомендуется уделить внимание различным центрирующим устройствам, без которых эксплуатация подъёмных установок с резинотросовыми лентами недопустима. Подходящими центрирующими устройствами для подъёмных установок являются бочкообразные барабаны и специальные центрирующие барабаны, совмещающие в себе роль отклоняющих барабанов.

8. Хорошие центрирующие характеристики для подъёмных установок имеют центрирующие барабаны с возможностью перекоса у в горизонтальной плоскости. Например, при небольших значениях децентрирующих факторов (перекос приводного барабана) существует область стабилизации ленты на барабане благодаря центрирующему барабану. Увеличение угла у уменьшает перемещение ленты до стабильного положения на барабане, особенно при небольших значениях децентрирующих факторов, но при этом растёт неравномерность распределения нагрузки на ленту при огибании барабанов.

9. Применение центрирующих отклоняющих барабанов на шахтном подъёме требует определения рациональных значений углов их перекоса для лент различной ширины при разных нагрузках, приходящихся на тяговый орган. При проектировании подъёмной установки с ленточными тяговыми органами следует закладывать центрирующие барабаны в каждой из ветвей из-за того, что при реверсировании подъёмной установки центрирующий барабан может оказаться децентрирующим.

10. В целом наиболее гибким с точки зрения диапазона регулирования положением ленты на приводном барабане являются центрирующие барабаны, но со стороны уменьшения неравномерности нагрузки на тяговый орган лучшими характеристиками обладают бочкообразные барабаны. Перспективным является использование бочкообразного приводного барабана с центрирующими ленту отклоняющими барабанами в поднимаемой и опускаемой ветвях тягового органа. Причём отклоняющие барабаны можно выполнить со следящим приводом, который в зависимости от положения ленты на барабане будет изменять угол у горизонтального перекоса центрирующего барабана.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной задачи повышения эффективности работы вертикальных подъёмных установок (ПУ) и обоснования их основных параметров при применении резинотросовых лент взамен стальных подъёмных канатов в качестве тягового органа, что позволяет повысить технико-экономические показатели этих установок.

В результате выполненных в работе исследований лично автором получены следующие основные результаты и выводы:

1. Повышение технического уровня и улучшение технико-экономических показателей вертикального подъёма может быть достигнуто использованием в ПУ нового технического решения -применения в качестве тягового органа резинотросовых ЛТО вместо подъёмных стальных канатов.

2. Замена стальных подъёмных канатов резинотросовыми лентами может обеспечить снижение суммарной массивности подъёмной системы ПУ при значительном уменьшении вращающихся масс привода подъёмной машины и некотором повышении поступательно движущихся масс в зависимости от высоты подъёма и параметров ЛТО. Так, при трёхкратном уменьшении диаметра приводного барабана ПУ с резинотросовым ЛТО масса подъёмной машины по сравнению с используемой в канатной ПУ уменьшается в 4 раза.

3. При замене стальных канатов резинотросовыми лентами в процессе пуска ПУ снижаются динамические усилия в тяговых органах на 1317% и более чем в 2 раза уменьшается амплитуда колебаний подъёмных сосудов.

4. Существенным преимуществом резинотросовых ЛТО ПУ является увеличение срока их службы в 2+3 раза по сравнению с канатами за счёт уменьшения напряжений в проволоках тросовой основы и давления в контакте тяговых органов с поверхностью приводных барабанов, снижения в связи с этим механического, а также коррозионного износов.

5. При проектировании ПУ с ЛТО следует предусматривать специальные меры по центрированию ленты на приводном барабане. Рекомендуется устанавливать с обеих сторон цилиндрического барабана специальные центрирующие барабаны с возможностью их регулировки. Такой способ центрирования ленты обеспечивает надёжное автоматическое регулирование её движения.

6. Рекомендуется в качестве тяговых органов ПУ использовать специальные резинотросовые ленты с резиновыми обкладками минимальной толщины и максимальным значением разрывной прочности для уменьшения ширины ленты и её относительной массивности.

7. Применение резинотросовых ЛТО эффективно на вертикальных ПУ при высотах подъёма от нескольких десятков до =400 м как на горнодобывающих предприятиях, так и при строительстве подземных городских и других сооружений. Эффективность работы ПУ с резинотросовыми ЛТО снижается с ростом высоты подъёма.

8. Разработанные методики и пакеты прикладных программ, а также рекомендации по использованию резинотросовых лент в качестве тягового органа ПУ приняты к использованию ОАО «ЦНИИподземмаш».

ПРИНЯТЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ а - угол обхвата барабана (шкива) лентой, рад. не. анс - углы нечувствительности тензодатчика на дуге обхвата приводного барабана со стороны набегающей и сбегающей ветвей. у-угол наклона оси приводного барабана в вертикальной плоскости, град. уп - коэффициент кратности пускового момента электропривода.

5 - логарифмический декремент колебаний тягового органа. ц - коэффициент сцепления тягового органа и поверхности приводного барабана;

Mi, Ц2 - коэффициенты вязкости поднимаемой и опускаемой ветвей тягового органа подъёмной установки, Н-м.

Мто - массивность тягового органа, с2/м.

Up- разрывная прочность 1 мм ширины ленты, Н/мм. т - удельное давление тросов ленты на обкладку, Н/мм2.

Тдоп - допустимое значение удельного давления тросов ленты на обкладку,

Н/мм2. угол перекоса центрирующего ролика в горизонтальной плоскости, град. П - потенциальная энергия упругой деформации системы, Дж. Фто - работа внутренних сил трения тягового органа подъёмной установки, Дж. А - работа внешних сил, Дж. Аь Аг - две соседние амплитуды колебаний. Адв - работа движущей силы привода, Дж. Ат - работа силы торможения, Дж. В - ширина ленты, м. с - коэффициент жёсткости участка ленты, Н/м.

Ci, Ci - коэффициенты жёсткости поднимающейся и опускающейся ветвей тягового органа подъёмной установки, м. DB0 - диаметр приводного барабана (шкива), м. d - диаметр каната, мм. dz-элементарный участок тягового органа, мм. dT- диаметр тросов конвейерной ленты, мм. Е - модуль упругости тягового органа, Па. f- частота двигателя, Гц.

Fs - площадь поперечного сечения всех тросов ленты, м2.

Fa - движущая сила привода на ободе барабана (шкива), Н.

FH, Fn - соответственно номинальное и пусковое усилия на ободе канатоведущего органа, Н.

Fp - разрывная прочность тягового органа, Н. g - ускорение свободного падения, м/с2.

Н - высота подъёма, м. hn - толщина ленты, мм. h - коэффициент затухания. iB3 - скорость видеозаписи, кадр/с. ip - передаточное отношение редуктора. кд - коэффициент соотношения между диаметрами приводного шкива (барабана) и каната (тросов ленты). кдИн - коэффициент динамичности усилий в ветвях тягового органа при пуске подъёмной установки. L - полная длина тягового органа, м. t - длина участка тягового органа, м. fi, h - длины поднимающейся и опускающейся ветвей тягового органа подъёмной установки, м. ю, ^20 - длина тягового органа в поднимаемой и опускаемой ветвях в начальный момент времени перед пуском, м. к - длина хвостового каната, подвешенного со стороны опускаемого подъёмного сосуда, в начальный момент времени перед пуском, м.

Мпр - момент двигателя, приведенный к валу приводного барабана (шкива),

Н-м.

MJjp, М7 - статическая и динамическая составляющие момента привода, Н-м. Мт- приведенный к валу приводного шкива (барабана) тормозной момент, Н-м. mi, тг, тз, - сосредоточенные массы трехмассовой эквивалентной схемы, кг. тто1, пг)то2 - массы поднимаемой и опускаемой ветвей тягового органа подъёмной установки, кг. N - мощность электродвигателя, Вт. п - коэффициент запаса прочности тягового органа на разрыв. Пном - номинальная частота вращения электродвигателя, мин"1. пр - соотношение погонных масс тяговых органов. hq - соотношение масс полезного груза при использовании резинотросовой ленты и стального каната. пд - соотношение полных динамических усилий в стальном канате и резинотросовой ленте. пк - количество кадров между началом и окончанием процесса смещения ленты. пт - число тросов в тросовой основе ленты, р - погонная масса тягового органа, кг/м. рл, рк - соответственно погонные массы резинотросовых лент шириной 1 м и канатов, кг/м.

Qrp - грузоподъёмность подъёмной установки (скипа), кг.

Qrnp и QrKp - соответственно полезные грузоподъёмности лент и канатов, т.

Qck - масса подъёмного сосуда (скипа), кг.

Qo - масса концевого груза, кг. q - погонная масса хвостовых канатов (лент), кг/м.

R, Ri, R2, R3, - сопротивления тензометрических преобразователей, Ом.

R4 - сопротивление управляемого резистора в мосте Уитстона, Ом.

RB0 - радиус приводного барабана (шкива), м.

SCM - поперечное смещение ленты по образующей барабана, мм. s - скольжение электродвигателя.

Smax - максимальное натяжение тягового органа в верхней точке груженой ветви подъёмной установки, Н. Т - кинетическая энергия системы, Дж. Т- период колебаний, с. t - шаг тросов в ленте, мм.

Тто - кинетическая энергия тягового органа, Дж.

Тм - кинетическая энергия сосредоточенных масс, Дж. щ, U2 - деформации поднимаемой и опускаемой ветвей тягового органа подъёмной установки, м. uf, и? - статические деформации поднимаемой и опускаемой ветвей тягового органа подъёмной установки, м. и?ин, ufH- динамические деформации поднимаемой и опускаемой ветвей тягового органа подъёмной установки, м.

U - напряжение электропитания, В.

UCT - аналоговый сигнал тензопреобразователя, мВ.

Ucn - аналоговый сигнал пьезоэлектрического вибропреобразователя, мВ. v - скорость перемещения тягового органа, м/с. v- номинальная скорость движения массы mi эквивалентной схемы подъёмной установки, м/с. vCM - скорость поперечного смещения ленты по образующей приводного барабана, мм/с.

Хь уь Zi - перемещения сосредоточенных масс, м. Z - матрица решений математической модели в среде MathCAD.

ЛТО - ленточный тяговый орган. ПБ - Правила безопасности. ПК - персональный компьютер. ПУ - подъёмная установка.

1. А.с. № 631428 (СССР) Многоканатная подъёмная установка./ С.Н. Дьяченко, В.А. Пивин, ДА Дударев и др.- Опубл. в Б.И. 1978 №41;

2. А.с. № 644704 (СССР) Тяговый орган подъёмника/А.А. Завьялов Опубл. в Б.И. 1979-№4;

3. Андреев А.В., Дьяков В.А., Шешко Е.Е. Транспортные машины и автоматизированные комплексы открытых разработок. М.: Недра, 1975, 404 с.

4. Андреев А.В., Шешко Е.Е. Транспортные машины и комплексы для открытой добычи полезных ископаемых. М.: Недра, 1970, 429 с.

5. Башмаков В.П. Дубинин А.Д. Расчёт цепных и ремённых передач. Киев - Машгиз, 1959-128 с.

6. Борохович А.И., Мелентьев Ю.И. Изгибные напряжения в тонкой ленте. Известия вузов. Горный журнал №1,1968.

7. Бриндли К. Измерительные преобразователи: Справочное издание. М.: Энергоатомиздат, 1991,143 с.

8. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. Изд. пятое, стереотипное. М., Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1955, 608 с.

9. Василевский М.Н. Асинхронный привод шахтных подъёмных машин. М.: Недра, 1964,447 с.

10. Вибропреобразователь АР28И / Паспорт 2006. - 4 с.

11. Выбор, навеска и контроль состояния шахтных канатов / Белый В.Д., Песин К.К., Самарский А.Ф. М.: Недра, 1967. - 228 с.

12. Галкин В.И., Дмитриев В.Г., Дьяченко В.П., Запенин И.В., Шешко Е.Е. Современная теория ленточных конвейеров горных предприятий. М.: Издательство МГГУ, 2005 - 543 с.

13. Гончаревич И.Ф., Дьяков В.А. Транспортные машины и комплексы непрерывного действия для скальных грузов. М.: Недра, 1999, 330 с.

14. Гришко А.П. Стационарные машины. Том 1. Рудничные подъемные установки / Учебник для вузов. — М.: Издательство МГГУ, 2006,477 с.

15. Гришко А.П., Шелоганов В.И. Стационарные машины и установки: Учебное пособие для вузов. М.: Издательство МГГУ, 2004 - 328 с.

16. Грузоподъёмные краны: в 2-х кн. Сокр. пер. с нем./Пер. М.М. Рунов, В.Н. Федосеев; Под редакцией М.П. Александрова. М.: Машиностроение, 1981.

17. Гуревич А.Б. Повышение технического ресурса шахтных канатов с металлическим сердечником и методы оценки их надёжности. Автореферат дисс. к.т.н. 1987.

18. Давыдов Б.Л., Скородумов Б.А. Статика и динамика машин в типичных режимах эксплуатации. М.: Машиностроение, 1967.

19. Дворников В.И. Теория и моделирование динамического состояния шахтного подъёмного комплекса. Автореферат дисс. на соискание учёной степени д.т.н. 1989., 41 с.

20. Дмитриев В.Г., Яхонтов Ю.А. Исследование бокового схода ленты на ленточных конвейерах// Изв. вузов. Горный журнал. 1975. - №11, С. 95-100.

21. Дмитриев В.Г., Реутов А.А. Исследование боковых смещений ленты порожняковой ветви конвейера, оборудованной центрирующими роликоопорами //Изв. вузов. Горный журнал. 1980, №11, с.43-47.

22. Дьяков В.А., Котов М.А. Режимы работы приводного барабана ленточного конвейера // Конвейерный и рельсовый транспорт в горной промышленности. М.: Недра, 1965, с. 116-129.

23. Дьяконов В. П. MathCAD2000: учебный курс. Санкт-Петербург: Питер, 2000, 592 с.

24. Евневич А.В. Горные транспортные машины. Учебник для вузов 2-е изд., доп. и перераб., М., Госгортехиздат, 1963 - 467 с.

25. Еланчик Г.М. Выбор оптимальных параметров проектируемых шахтных подъёмных установок с двигателями постоянного тока. Учебное пособие. М.: МГИ, 1971.-90 с.

26. Еланчик Г.М. Параметры шахтных подъёмных установок шахты будущего. М.: МГИ, 1971.-51 с.

27. Еланчик Г.М., Проходцева Е.А. Шахтные стационарные установки. Расчёты шахтных подъёмных установок. М.: МИРГЭМ, 1964. - 262 с.

28. Еланчик Г.М. Шахтные подъёмные установки. Учебное пособие М.: МГИ, 1968.-95 с.

29. Заболотный С.В. Исследование особенностей механики и выбор рациональных параметров бобинных подъёмных машин с резинотросовым канатом. Автореферат дисс. к.т.н. -1979, 21 с.

30. Заболотный С.В. Применение резинотросовых канатов для уравновешивания многоканатных подъёмных установок большой грузоподъёмности, Горный журнал №5, 1973.

31. Заболотный С.В., Колосов Л.В. и др. Навеска и эксплуатация резинотросовых канатов на скиповом подъёме шахты "Родина", Горный журнал №8,1972.

32. Запенин И.В. Исследование нестационарных процессов в магистральном конвейере. Автореферат дисс. на соискание учёной степени к.т.н. 1967, 24 с.

33. Зотов В.В. Методы устранения смещения ленточного тягового органа на приводном барабане подъёмной установки//Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 2006, № 11, С. 269 - 275.

34. Зотов В.В. Определение области использования подъёмных установок с ленточным тяговым органом//Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 2005, № 10, С. 277 - 280.

35. Зотов В.В. Сравнительная оценка канатного и резинотросового тяговых органов подъёмных установок//Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: МГГУ, 2006, № 10, С. 287 - 293.

36. Зотов В.В. Математическая модель подъёмных установок с ленточным тяговым органом/Деп.рук. №596/09-07 от 06.06.2007, 8 с. М.: МГГУ, Горный информационно-аналитический бюллетень № 9.

37. Зотов В.В. Динамика подъёмных установок с резинотросовыми лентами в качестве тяговых органов/Деп.рук. №595/09-07 от 06.06.2007, 7 с. М.: МГГУ, Горный информационно-аналитический бюллетень № 9.

38. Израйлевич М.Л. Подъёмно-транспортное оборудование на московских промышленных выставках//Подъёмно-транспортное оборудование М., НПП "Подъёмтранспортсервис", 2004, №3, с 26-35.

39. Исследование работоспособности и надёжности резинотросовых уравновешивающих (хвостовых) канатов. Копия отчёта о НИР. ВНИИОМШС, Харьков, 1973, 71 с.

40. Казак С А Динамика мостовых кранов.- М.: Машиностроение, 1968.- 332с.

41. Картавый Н.Г. Стационарные машины. Учебник для вузов. — М.: Недра, 1981, 327 с.

42. Каталоги компании ВАСТ (ВиброАкустические Системы и Технологии).44. Каталоги компании TipTop.

43. Каталоги компании METSO Minerals.46. Каталоги компании OTIS.

44. Каталоги компаний WOLBROM, MATADOR, CONTITECH, TRANSPORTGUMMI, BRIDGESTONE, КУРСКРЕЗИНОТЕХНИКА.

45. Католиков В.Е., Динкель А.Д., Седунин A.M. Автоматизированный электропривод подъёмных установок глубоких шахт. М.: Недра, 1983, 270 с.

46. Кесслер Ф. Исследование напряжений в конвейерной ленте между натяжным барабаном и роликоопорой// Горные машины и автоматика 2004, № 4, с. 27 - 29.

47. Киселёв В.И. Подъёмные установки для глубоких шахт. М.: Металлургиздат, 1953, 227 с.

48. Коваль А.Н. Совершенствование кинематических характеристик клетевых подъёмных установок глубоких шахт. Автореферат дисс. на соискание учёной степени к.т.н. 1989, 22 с.

49. Колосов Л.В. Научные основы разработки и применения резинотросовых канатов подъёмных установок глубоких рудников. Автореферат дисс. на соискание учёной степени д.т.н. -1987, 34 с.

50. Колосов Л.В. Рациональные параметры высокопрочных резинотросовых канатов//Изв. Вузов. Горный журнал. -1989, №2, с. 105-109.

51. Колосов Л.В., Джур В.В. О долговечности и запасе прочности резинотросовых канатов, Вестник машиностроения №3, 1984.

52. Корняков М.В., Дмитриев Е.А. Повышение производительности подъёмных установок за счёт уменьшения материалоёмкости тягового органа//Горное оборудование и электромеханика. 2007, №3, с. 29-30.

53. Кузин Ф.А. Кандидатская диссертация. Методика написания, правила оформления и порядок защиты: Практическое пособие для аспирантов и соискателей учёной степени. 6-е изд., доп. - М.: Ось-89, 2003 - 224 с.

54. Ленточные конвейеры в горной промышленности/ В.А. Дьяков, Л.Г. Шахтмейстер, В.Г. Дмитриев и др. М., Недра, 1982, 349 с.

55. Мартынов М.В., Переслегин Н.Г. Автоматизированный электропривод в горной промышленности. М.: Недра, 1969, 413 с.

56. Машины и стенды для испытания деталей/Под ред. Д.Н. Решетова М., Машиностроение, 1979 - 343 с.

57. Мелентьев Ю.И., Борохович А.И. К вопросу применения тонкой стальной ленты вместо канатов полиспастных систем, Известия ВУЗов, Горный журнал №6, 1970.

58. Мелентьева Л.Я., Дворников В.И. Об устойчивости перемотки ленты через выпуклый шкив трения, Известия ВУЗов, Горный журнал №10, 1976.

59. Методика расчёта двухскиповой многоканатной подъёмной установки. ВНИИПИ ЦЕНТРОГИПРОШАХТ М., 1977, 69 с.

60. Методика расчёта односкиповой с противовесом одноканатной подъёмной установки. ВНИИПИ ЦЕНТРОГИПРОШАХТ М., 1977, 80 с.

61. Найденко И.С., Белый В.Д. Шахтные многоканатные подъёмные установки. Изд. 2, перераб. и доп. М., Недра, 1979, 391 с.

62. Наумкина Л.Г. Исследование явления пробуксовки канатов по шкивам трения многоканатных подъёмных установок. Автореферат дисс. на соискание учёной степени к. т. н. МГИ, М., 1967.

63. Нестеров А.П. Оптимизация силовых процессов и параметров шахтных подъёмных установок. Автореферат дисс. на соискание учёной степени д.т.н.1985, 36 с.

64. О создании подъёмных установок большой грузоподъёмности с несущими резинотросовыми лентами/В.И. Онищенко, Л.В. Колосов, К.С. Заболотный и др.//Горный журнал 1980, №5, с. 36-39.

65. Петренко Е.В., Дубровский Е.М., Смертин О.С. Основные направления научно-технического прогресса при строительстве шахт (передовые технологии строительства шахт). М.: МГГУ, 2001, 392 с.

66. Плис А.И., Сливина Н.А. MathCAD. Математический практикум для инженеров и экономистов: Учебное пособие,- 2-е изд., перераб. и доп. М.: Финансы и статистика, 2003. - 656 с.

67. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М.: Недра,1986.-447 с.

68. Применение ленточных тяговых органов на шахтных установках. Отчёт о НИР. Магнитогорский горно-металлургический институт: Магнитогорск, 1973, 146 с.

69. Промышленные испытания шахтной подъёмной установки с ленточным тяговым органом и разработка технического задания. Отчёт о НИР. Магнитогорский горно-металлургический институт: Магнитогорск, 1974, 170 с.

70. Руководство по ревизии, наладке и испытанию шахтных подъёмных установок / Бежок В.Р. и др. М.: Недра, 1982, 329 с.

71. Сборник научных трудов "Многоленточные лифтовые подъёмные установки", Магнитогорск, 1970.

72. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов СПб.: Питер, 2003, 604 с.

73. Стальная лента в качестве тягового органа на скиповом наклонном подъёмнике Сибайского карьера. Отчёт о НИР. Магнитогорский горнометаллургический институт: Магнитогорск, 1973, 75 с.

74. Стационарные установки шахт. / Под общ. ред. Б.Ф. Братченко. — М.: Недра, 1977.

75. Степанов А.Г. Динамика машин. Екатеринбург: УрО РАН, 1999, 391 с.

76. Степанов А.Г. Динамика шахтных подъёмных установок. Пермь: УрО РАН, 1994-203 с.

77. Теоретические и экспериментальные исследования применения стальной ленты вместо уравновешивающих канатов. Отчёт о НИР. Магнитогорский горно-металлургический институт: Магнитогорск, 1971, 43 с.

78. Теория и практика подъёма. Алексеева Л.А., Бредихин Ю.Р., Волобуева Л.А., Дахов М.И. и др. Киев: Наукова думка, 1975, 356 с.

79. Транспорт на горных предприятиях. Кузнецов Б.А., Ренгевич А.А., Шорин В.Г. и др. М.: Недра, 1969, 656 с.

80. Тон В.В. Основы научных исследований и испытаний машин и оборудования природообустройства: Учебное пособие. М.: Издательство МГГУ, 2005, - 121 с.

81. Фёдоров М.М. Шахтные подъёмные установки. М., Недра, 1979, 309 с.

82. Фёдорова З.М. Подъёмники (Общая теория подъёмников)/ Учебное пособие Харьков: Ротапринт УЗПИ, 1970, 86 с.

83. Хаджиков Р.Н., Бутаков С.А. Горная механика. — М.: Недра, 1982.

84. Хайкин С.Э. Физические основы механики. М.: Физматгиз, 1963. - 772 с.

85. Черныш О.Н., Бельмас И.В., Сергиенко А.В., Джур В.В. Напряженно-деформированное состояние резинотросовой ленты на поверхности выпуклого шкива/ Известия ВУЗов, Горный журнал №3,1989.

86. Шидо Н.Н. Резинотросовым канатам зелёный свет//Подъёмные сооружения. Специальная техника - Украина, №2, 2006, с. 40-44.

87. Шидо Н.Н., Савицкий В.И., Коцеруба В.Г., Бабаева Н.В. Резинотросовые канаты: пути использования и преимущества/ Подъёмная техника. Специальные сооружения Украина, №6, 2004, с. 37-39.

88. Электрооборудование шахтных подъёмных машин/Ю.Т. Калашников, В.Е. Католиков, Г.И. Шпильберг и др., М.: Недра, 1986. - 285 с.

89. Электропривод и электрификация подземных горных работ: Учебник для вузов/В.И. Щуцкий, Ю.Д. Глухарев, А.К. Малиновский, Л.А. Плащанский. М.: Недра, 1981, 319 с.

90. Яхонтов Ю.А., Краснов В.А., Яхонтов А.А. Способы центрирования движения порожней ветви ленточного конвейера // Энергетика и электрификация. Сооружение тепловых электростанций. М.: Информэнерго. -1988. - №9, С. 5-8.

91. Яхонтов Ю.А. Обеспечение устойчивого движения ленты проходческих телескопических конвейеров // Изв. вузов. Геология и разведка. 1997. - № 6 -С.164-166.

92. Яхонтов Ю.А. Исследование бокового схода ленты на конвейерах с подвесными роликоопорами // Изв. вузов. Геология и разведка. 2004. - № 2 -С.57-59.

93. Ропай В.А. Наукове обфунтування параметр1в систем зр1вноваження шахтних пщжмальних установок. Автореферат дисс. на здобуття наукового ступеня доктора техычних наук. Нацюнальна Прнича Академ1я Украши. Днтропетровськ- 1998.

94. Carbogno A.: Rozwoj konstrukcji i zastosowania lin wyrownawczych stalowo -gumowych. Biuletyn informacyjny SAG Nr 2, listopad 1992.

95. Carbogno A., Berezhinsky V.L: Badania wytrzymatosciowe lin ptaskich stalowo gumowych. Transport and Logistics. Special issue Nr 6, May 2004, Kosice, Slovakia.

96. Carbogno A., Grzegorzek W., Dyrda J.: Przyczepnosc gumy do linek stalowych w linach wyrownawczych ptaskich stalowo-gumowych. Transport and Logistics. Special issue Nr 6, May 2004, Kosice, Slovakia.

97. Czech J.: L^czenie lin krotkim splotem w warunkach ich wymiany w gorniczych urz^dzeniach wyci^owych. Bezpieczenstwo pracy w gornictwie, Nr 3(40), 1978.

98. Ropaj V. A., Carbogno A.: Pot^czenia stykowe lin wyrownawczych ptaskich stalowo gumowych RTK-1 i SAG. Mi^dzynarodowa Konferencja Nauk - Techn. „Transport szybowy 2005", CMG - KOMAG Gliwice. Zakopane 21-23.09.2005.

99. Carbogno A. Bobbin drum hoists with flat steel rubber-coated ropes/LOAD02001. Logistics & Transport/ Zbornik ADS Graphic, Koshice 2001, p. 218-221.

100. Klupfel Olaf. Fur den senkrechten Transport von Schiittguttem sind Becherwerke unubertroffen/Maschinenmarkt №39,1979, s. 747-749.

101. Vertikalforderung von Schiittguttem mit Stahlseilgurt-Becherwerken/Deutsche Hebe- und Fordertechnik №12,1979, s.26.

102. Koster Karl H. Hochleistungs-Becherwerke eine aktuelle Entwicklungstendenz/Fordern und Heben №1,1980, s.21.

103. Zechner Josef. Untersuchungen zur Beanspruchung von Gurtforderergurten und Becherwerksgurten beim Umlauf um ballige Trommeln. Dissertation an der Montanuniversitat. Leoben. 1990.