автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Оценка ресурса секционных плит опорно-передвижных устройств по критерию изнашивания рабочей поверхности

На правах рукописи

ВАЙС Дмитрий Александрович

ОЦЕНКА РЕСУРСА СЕКЦИОННЫХ ПЛИТ ОПОРНО-ПЕРЕДВИЖЙЫХ УСТРОЙСТВ , ПО КРИТЕРИЮ ИЗНАШИВАНИЯ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы " (машиностроение) . ,. ■ > ;

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2003

Работа выполнена на кафедре «Подъемно-транспортные машины и оборудование» в Тульском государственном университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Сорокин ПЛ.

Официальные оппоненты:

- лауреат государственной премии СССР, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор Бреннер В.А.

- кандидат технических наук, доцент Лукиенко Л.В.

Ведущая организация:

ЗАО «Тулажелдормаш», г. Тула

Защита состоится «'(Укк/ул_2003 г.*назаседании

диссертационного совета Д212.271.10 в Тульском государственном университете по адресу: 300600, Тула, пр. Ленина, 92 (учебный корпус №9, ауд. 101).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан « » рСй^Я_2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н.. доцент

В.А. Крюков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Секционные ребристые панели нашли широкое применение в технике в качестве несущего узла из-за их высокой жесткости и малой металлоемкости. В частности, в виде секционных панелей выполняются опорные плиты опорно-передвижных устройств технологических машин, таких как экскаватор шагающего типа и машина, воспринимающая горное давление -механизированная шахтная крепь. Вследствие особенностей условий работы (безотрывное скольжение по грунтовому основанию) рабочая поверхность опорной секционной плиты, находящаяся в контакте с грунтом, подвергается интенсивному изнашиванию, что приводит к утонению несущего листа.

Характер деформирования и картина износа рабочей поверхности ребристого короба секционной плиты не согласуется с известными моделями. Перераспределение контактных давлений вследствие местной деформации в области примыкания вертикальных ребер жесткости повышает интенсивность локального изнашивания и приводит к росту напряжений от местного изгиба, что может привести к выходу из строя опорной плиты.

Поскольку долговечность технологической машины закладывается на стадии проектирования, то повышение ее технико-экономических показателей напрямую связано с совершенствованием расчетных методов. Несмотря на большое количество исследований, отечественные машины имеют более низкие эксплуатационные показатели, чем их зарубежные аналоги. Объясняется это целым рядом причин, в том числе недостаточным развитием комплексного метода расчета несущих конструкций машины, включающего вопросы прочности, устойчивости и оценки ресурса на стадии проектирования.

Прогнозирование параметров долговечности машины или определение ее остаточного ресурса неизбежно связано с проведением прочностных расчетов, нормативная база которых в настоящее время в этой части недостаточно отражает накопленный экспериментальный и научный материал, современное понимание процессов разрушения. Это обусловлено сложностью процессов, определяющих ресурс технологической машины. Изменение технологии проектирования, связанное в основном с развитием вычислительных методов и средств, позволяет отказаться от многих упрощений, приближая расчетные модели к реальным процессам физико-механического разрушения.

В то же время в машиностроении до сих пор отсутствуют методы, позволяющие оценивать и прогнозировать статическую прочность, долговечность и остаточный ресурс, оценивая при этом различные варианты конструктивно-технологического исполнения элементов и узлов. Решение этих вопросов представляет собой актуальную задачу.

Целью диссертации является повышение точности оценки ресурса секционных плит опорно-передвижных устройств технологаческих_шшин.

Методы исследования - комплексные, включаюиадеониввМ^^фханики деформируемого твёрдого тела для установдшдЛИОТ$^Номфностей

формирования нагрузок на элементы машины и анализа напряженно-деформированного состояния, численные методы решения дифференциальной краевой задачи, элементы теории размерностей и программирование на ПЭВМ.

Достоверность научных положений, выводов базируется на предварительном анализе современного состояния методов расчёта технологических машин на прочность, жёсткость, применении современных математических методов с использованием ПЭВМ, привлечении для построения моделей экспериментальных данных, а также внедрением результатов работы в промышленность. На защиту выносятся:

- основные закономерности процесса износа опорных устройств технологических машин с секционными панелями, полученные на основе системного подхода;

- математическая модель ребристой плиты на упругом основании при произвольных условиях нагружения, устанавливающая взаимосвязь между параметрами вектора напряженно-деформированного состояния, условиями нагружения и закрепления;

- модель накопления износа опорной плиты в функции числа рабочих циклов, учитывающая влияние утонения листа на изменение общей просадки плиты под нагрузкой;

- результаты исследования влияния на ресурс опорно-передвижного устройства трения в шарнирах удерживающей рычажной системы и неравномерного упругого деформирования рабочей поверхности секционной плиты.

Научная новизна работы заключается в:

- установлении на основе системного подхода основных закономерностей процесса механического изнашивания опорно-передвижных устройств технологических машин с секционными панелями;

- учете деформируемости секций под действием грунтового основания при разработке математической модели износа опорных устройств с трехсекционными панелями;

- способе учета влияния утонения контактирующей с грунтом части опорной плиты при изнашивании на постепенное увеличение ее общей просадки;

- модернизации классической методики определения ресурса опорных плит опорно-передвижных устройств по критерию износа путем учета деформируемости опорного листа панели и трения в шарнирах удерживающей рычажной системы и накопления износа.

Практическое значение работы состоит в разработке метода расчета ребристой плиты при произвольных условиях нагружения, оценки ее износа при перемещении по грунтовому основанию и определении срока ее службы, повышающего точность прогнозирования ресурса на 7%; в создании

возможности проектирования опорно-передвижных устройств технологических f ■ ^

пи w

машин с заданными показателями надежности; разработке пакета прикладных программ.

Реализация работы. Полученные в ходе выполнения работы расчетные методики и результаты использованы в качестве примеров в лекционных курсах кафедры, приняты к внедрению в ЗАО «Тулажелдормаш», г. Тула.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "Подъёмно-транспортные машины и оборудование" Тульского государственного университета, на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (г. Тула, 1998 - 2002 г.г.), на Московской межвузовской научно-технической конференции студентов и молодых ученых подъемно-транспортной техники (г. Москва, 2000 г.), международной научно-практической конференции «Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике» (Южно-российский государственный технический университет, г. Новочеркасск, 2001г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы лично и в соавторстве 5 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (94 наименования), двух приложений (на 19 страницах). Объем работы - 117 страниц, в том числе 30 рисунков и таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность разработки метода оценки ресурса секционных плит опорных устройств с учетом деформируемости рабочей поверхности секционной панели, а также трения в шарнирах удерживающей рычажной системы.

Первая глава посвящена обзору используемых методов расчета опорных . и опорно-передвижных устройств. Отмечено, что важное место в проектировании технологических машин и оценке ресурса занимает проблема прочностного расчета, от результатов которого зависит не только металлоемкость изделия, но и его надежность на всех этапах жизненного цикла. Несмотря на все более расширяющееся применение такого рода шагающих устройств в технологических машинах, расчет их на прочность и устойчивость ведется зачастую по упрощенным расчетным схемам без учета значительного количества внешних воздействий. Большинство проектных организаций и заводов-изготовителей используют свои, нередко эмпирические формулы, основанные на характеристиках, полученных в результате испытаний изготовленных опорных устройств.

Особое место по сложности расчета занимают основания опорно-передвижных устройств - опорные плиты. Наличие рычажной системы приводит к нецентральному нагружению плиты и, соответственно, неравномерному внедрению в грунтовое основание опорной плиты.

Рассматривая состояние вопроса в смежных отраслях, изготавливающих или эксплуатирующих опорно-ходовые устройства, анализируя отечественную и зарубежную литературу, отраслевые нормы проектирования шагающих машин, можно констатировать, что в качестве расчетной схемы в подавляющем большинстве работ принята сплошная изотропная однородная плита, взаимодействующая с упругим (Винклеровским) основанием. Характер взаимодействия поверхностей и вид износа не согласуется с известными моделями, что привело к необходимости трехэтапного решения задачи: построение модели контактного взаимодействия, выбор модели изнашивания, корректировка модели прочностной надежности с учетом деградации опорной плиты.

Попытки определить износ нижнего листа панели как износ нижней плоскости в расчетной схеме перемещаемой по грунтовому основанию сплошной изотропной плиты приводят к результатам, отличающимся от наблюдаемых при эксплуатации. Основной причиной расхождения является некорректность расчетной схемы, не учитывающей местный изгиб нижнего листа в области расположения продольных ребер жесткости, приводящий к концентрации контактных давлений вдоль ребер и, соответственно, значительно повышающий интенсивность локального изнашивания

Таким образом, анализ работ в области абразивного изнашивания показал, что задача оценки параметров износа ребристой плиты не имеет готового решения. Для построения методики оценки ресурса описанного конструктивного элемента требуется провести синтез модернизированных моделей контактного взаимодействия тонкостенной ребристой плиты с породами почвы и удерживающей рычажной системы, учитывающей трение в шарнирах.

Большой вклад в решение вопроса о взаимодействии плит с грунтовым основанием внесли работы Н.И. Харитонова, О.В. Яковлевой, М.И. Горбунова-Посадова, Б.Н. Жемочкина, С.П. Тимошенко. Проблеме расчета, условиям работы и обоснованию параметров горных технологических машин уделено внимание в работах В.А. Бреннера, И.В. Сергеева, В.Л. Попова, Б.К. Мышляева, В.Н. Каретникова, А.Т. Горина, В.Г. Сальникова и др.

Вторая глава посвящена рассмотрению взаимодействия опорной секционной плиты с грунтовым основанием. Предварительный анализ расчетных методов показал, что наибольшей эффективности можно добиться, используя синтез расчетной модели, предложенной в работах Б.М. Суровского, Н.И. Харитонова для секций механизированных крепей и модели контактного взаимодействия тонкостенной коробчатой конструкции с упругим основанием С. П. Тимошенко.

В результате многочисленных экспериментов Б. М. Суровским установлена зависимость сопротивления пород вдавливанию СТ2 от их плотности, которая для практического использования представлена в виде

о.^р + аЗ, (1)

где 8 - глубина вдавливания, /?, а - экспериментальные коэффициенты. Существующая модель принята помимо других, поскольку обеспечивает удовлетворительную точность для случаев, когда величина внедрения основания в почву существенно превышает 0,01м. Для абсолютно жесткой плиты величина давления на почву в угловых точках прямоугольного в плане основания определится по формуле

Д. М Мх су ——-1:———, (2)

А И?х IVу

а плоскость, образованная геометрическим местом точек векторов напряжений принимает вид

а = в"** ~ аС) х аС) ~у | °"тах + С"тт ^ (3)

г т £ п

где сг^, егт;п, сг(1) - напряжения в угловых точках основания (первые два

соответственно максимальное и минимальное из четырех), Ь и В - габаритные размеры основания.

Для ребристой плиты модель абсолютной жесткости не дает картины распределения контактных давлений и деформаций нижнего листа, определяющих картину его износа. Для математической постановки задачи контактного взаимодействия нижнего листа панели с грунтовым основанием используем известное решение С. П. Тимошенко о вдавливании в упругое основание тонкостенной трубы прямоугольного сечения. Эта модель позволяет построить картину деформации нижнего листа трубы, контактирующего с грунтовым основанием и оценить картину перераспределения контактных давлений. Традиционно при исследовании изгиба подобного типа плит предполагается, что интенсивность реакции упругого основания в некоторой точке пропорциональна прогибу в этой точке, так что

р = (4)

где к - модуль основания или коэффициент постели; р - контактное давление; и> - прогиб.

Учитывая общее число контуров поперечного сечения реальной плиты и вводя гипотезу о передаче давлений от секции на нижний лист через продольные ребра жесткости, преобразуем расчетную схему к виду, приведенному на рис. 1.

*

г Р 8 Р Р 1 1

тт. У?///???, . »> .

м>

тУ

Рис. 1. Расчетная схема задачи

У

Дифференциальное уравнение прогиба нижнего листа на упругом основании имеет вид

0*у» „ <?4м> к,

—_ + 2—-—- + —г = —(ж, -м'),

ас4 агду1 Ф* £> 0

(5)

где к - модуль основания (коэффициент постели), £> - цилиндрическая жесткость пластинки, м>0- просадка кромок пластинки, прогиб пластинки относительно краев. Поскольку задача решается для панели, состоящей из трех секций, совместно воспринимающих нагрузку, решение ведется для каждого участка в отдельности с последующим уравниванием деформационных и силовых факторов по их границам.

Решение дифференциального уравнения, представляющее функцию прогиба точки пластины от ее координат принимается в виде ряда и после преобразований имеет вид

ттсс

и>= £ эт

»1=1,3,5,... о

4Ь>0

1

т

/44 |

т я к

+ в^И/Зтузтуту + Ст8кртусо$уту + Этскрту%туту \ (6)

где Ат, Вт, Ст, Д - постоянные интегрирования, а - расстояние между

поперечными

ребрами

жесткости,

мт=-

ттг

Л = *

а

в - у - У^м+л4 — Рш-у 2-* 7т~\-2-

А

Считая края пластинки, параллельные оси у, свободно опертыми, получаем граничные условия по этим краям ю = 0 при х = 0, х = а,

д2™ .

—2- = 0при х = 0, х = а. (7)

дх

Выражение (6) удовлетворяет граничным условиям (7). Постоянные Ат, Вт, Ст, Ц- определяются граничными условиями на краях, параллельных оси х.

Вследствие симметрии и полагая, что размеры крайних секций одинаковы, можем заключить, что для средней секции из четырех констант интегрирования необходимы только Ат и Вт. Но так как ширина крайних секций может ввиду конструктивно-технологических соображений отличаться от ширины средней, то для случая крайних секций принят более общий случай решения, включающий четыре постоянные интегрирования.

Граничные условия на краях, параллельных оси х для системы трех пластин будут определяться исходя из положений:

- равенство нулю прогибов на краях пластин;

- равенство углов поворота стыкующихся краев пластин. Угол поворота определится выражением

дм . тях г. _ . . _

—-= х 8111—К4А + ЕтУт)^Рту™чту -

¿У ш=1,3,5,... а

(АтГт ~ КРтУЪРтУ&ЪУтУ + (СтРпг + ™&ГтУ ~

-(СтГт-От/Зт)*Ь/Зту$тГту ] (8)

При реализации граничных условий получена система десяти линейных алгебраических уравнений относительно десяти констант интегрирования. В результате решения строится картина распределения прогибов относительно плоскости краев рабочей поверхности панели при вдавливании ее в грунтовое основание (рис. 2)

Рис. 2. Распределение прогибов рабочей поверхности хвостовой части основания горной машины

Третья глава посвящена построению основ модели деградации несущей способности рабочей части секционной плиты при абразивном изнашивании, возникающем при скольжении по грунтовому основанию. Данное обстоятельство приводит к тому, что его толщина в процессе работы уменьшается. Интенсивность (скорость) изнашивания (толщина изношенного слоя за единицу пути трения)

1 = Аа(А (9)

К

где А - коэффициент пропорциональности, МПа"', а - напряжение в контакте, МПа, / - коэффициент трения пары «сталь - грунт», ка - коэффициент абразивности грунта, ки - коэффициент износостойкости материала плиты

Определив модель износа, имеем возможность вычислить интенсивность изнашивания в любой точке опорной поверхности нижнего листа плиты в зависимости от значения контактного давления в этой точке. Линейный износ — уменьшение размера детали по нормали к изнашиваемой поверхности

/ = Ш,

(10)

где I - линейный износ (толщина изношенного слоя), I - интенсивность изнашивания, Бт - путь трения.

Утонение нижнего листа панели опорно-ходовой части машины при скольжении по грунтовому основанию приводит к уменьшению его изгибной жесткости. Вследствие этого с передвижением секции при постоянной вертикальной нагрузке на нижний лист, величины его прогибов увеличиваются. Это приводит к постепенному росту напряжений в его сечениях, которые могут достигнуть опасного значения, соответствующего потере несущей способности панели.

Неравномерный износ нижнего листа значительно усложняет задачу. Предложено учитывать изменение жесткости листа следующим образом. Поперечное сечение нижнего листа плоскостью, перпендикулярной оси х, имеющего неодинаковую толщину по ширине, схематизируется ступенчато-переменным (рис.3). Ширина каждой ступени принимается равной одной трети ширины соответствующей секции панели.

I , II , III

2

IV

VI , VII , VIII | IX

8 9

I

10

¿а ц 1 У3

Ъ/1 ____________1

Ьз

ь

Рис. 3. Схематизация сечения изношенного нижнего листа

Высота ступени определится как среднее арифметическое значений высот сечения реального изношенного листа (остаточных толщин) на границах каждого участка, соответствующего по ширине одной ступени.

Схематизируется далее нижний лист в виде полоски единичной ширины, покоящейся на жестких опорах по внешним ее краям. Для определения прогиба (определяющего жесткость) использована расчетная схема, представляющая собой двухопорную балку ступенчато-переменной толщины, загруженную поперечной распределенной нагрузкой q. Данная схема реализована в стандартной программе для ЭВМ, использующей для решения метод продолжения (разновидность метода конечных элементов). Метод продолжения позволяет сократить размерность получающихся при реализации граничных условий матриц по сравнению с методом конечных элементов, что более эффективно использует память ЭВМ, а также существенно сокращает время получения решения. После определения значения прогиба ступенчатой балки в середине пролета вычисляется толщина эквивалентной балки постоянного сечения (единичной ширины), имеющей аналогичное значение пролета, загруженную той же равномерно распределенной нагрузкой я и покоящейся на двух опорах. Условие для определения - равенство прогибов в середине пролета ступенчатой и постоянной по толщине балок.

Весь задаваемый изначально путь, пройденный машиной и соответственно панелью по основанию, разбивается на конечное число отрезков 5/. По окончании каждого отрезка, после определения изношенности листа, определяется эквивалентная толщина /гэта. Полученное значение используется в расчете прогибов, напряжений вместо начального значения толщины листа на последующем отрезке, после чего снова определяется Нжв. и т. д. Организуется цикл, представляющий собой постоянную корректировку расчета на уменьшение жесткости.

Поскольку просадка листа под вертикальными ребрами больше, чем между ними, эпюра распределения контактных напряжений и прогибов в среднем сечении получается неравномерной. При приравнивании площади эпюры прогибов площади прямоугольной эпюры на той же ширине листа определяется высота последней и ее отношение к значению н>0 по неравномерной эпюре под ребрами. Отношение м>0 / VIпр = и, > 1 определяет

меру эквивалентности просадки ребристой прогибающейся плиты просадке жесткой при той же нагрузке. То есть ребристая плита при одинаковой внешней нагрузке имеет просадку краев больше сплошной жесткой за счет своей податливости, равную

(И)

При данном скорректированном значении строится эпюра контактных напряжений, которая используется далее при калькуляции и построении профилограммы изношенного нижнего листа при значении пути трения, равном шагу расчета 5/.

Согласно теории изгиба пластин, при определении эквивалентных напряжений от местной деформации рабочей части секционной панели нормальные напряжения определяются уравнением упругой поверхности и равны

( дгм/ <?2иЛ ^ + (12)

сг,=

д2м? д2м» —- + V—т

аг

(13)

где % - вертикальная координата по толщине листа, V- коэффициент Пуассона. Для всех точек срединной поверхности 2=0.

Распределение ох и ау по толщине пластины линейное, максимальные

нормальные напряжения имеют место при г=ЬУ2 (Ь - толщина пластины)

ЕЙ

2(1-V2)

ЕЙ

у шах

2 1 дм? д м> -=- + У--

а?

+ у-

¿V

(14)

(15)

2(1 ас\

Компоненты напряженного состояния по осям х к у определятся суммами напряжений от местного изгиба листа, вычисленных по формуле (14) и (15), и напряжений, возникающих при изгибе всей панели основания под действием внешних сил (удерживающей рычажной системы).

Четвертая глава посвящена рассмотрению силового воздействия на секционную плиту основания со стороны удерживающей рычажной системы. На примере секции горной машины рассматривается равновесие системы, причем уравнения включают моменты трения в шарнирах с соответствующими знаками. Полученные зависимости не отличаются от стандартной формы записи РД 42.047-91, будучи приведенными к более общему виду. Величины моментов трения входят в выражения, определяющие вспомогательные переменные. Уравнения равновесия секции машины (рис.4)

/}[(/,2+/,з)С08Г, +/^я] + ^(/13СОЗ/2 +ьп$ту2 +

2Тх122 соз(£, - <р) + 1Т2[{122 + 121)сов(е2 -ф) + к22 зт(^2 - у)] +

+ 1ЖТ ■ 2Г, + /Жт • 27*2 + !Ж0(2Тх(ътг, + сов^) + 2Т2{$лпе2 + + со8£2)) = 0;

FT г

верхняя плита

АО

А

Рис.4. Расчетная схема рычажной системы горной машины

2 Т2 =-

- ~Xtd '

(17)

усилия в парах рычагов четырехзвенного механизма Pxsmri+P2smr2-FT^ sin e2-ZTDs^asi Р{ sin yx + P2 sin y2 - FTx sin¿-2 - Xtd sin£-i Воспринимаемая вертикальная нагрузка г_Р^ахтр sin^i +cosr1) + P2(a^o sin y2 + cosy2)_ \ + fcosfi-aZTD

вспомогательные переменные

(/22 + /21)cos(g2 - <p) + h22(sm(s2 — (p) + fjRT + /jRd{útíS2 + cosg2)

(18)

Xtd ~'

ar =

Xtd

l22cos(£-, ~(p) + ¡uRT + fjRD(smex + cose,) eoss2 - Xtd cosgi

sme2 -xTDsmsi

где RP, Rj-, Rd ~ радиусы шарниров, fJ- коэффициент трения в шарнире.

При определении силовых факторов, действующих непосредственно на основание, моменты трения в шарнирах входят в выражение, определяющее одну из составляющих главного момента сил

Myi = фзsinY\ ~~уjcosf, + fíRPj+

+ Л

¿a sin Г2 +

4

—-— X 2 рг

\ \ COS/2 + juRl

(20)

(Ти + Т12)

/гГ) sinf, -

— ~хТ{ jcosf, + juRT |-

ч /

-(Г21+Г22) hj. sme2-

¿з

"" Хт

COS£2 + fjRT

J

Таким образом, рассмотрено влияние учета моментов трения в шарнирах на величины силовых факторов, действующих на опорно-передвижную секционную плиту и напрямую связанных с распределением напряжений в контакте плиты и грунтового основания.

Пятая глава посвящена оценке эффективности реализованного в диссертации подхода к оценке износа опорно-передвижных секционных плит и построению методики определения их ресурса.

Трение « шарнирах: а)-неучтено, б) - учтено

°min, МПа

, МПа -0,4 ;

6

-0,35

-0,3

1600

1800

2000

2200 Нкр,мм

-0,25

1600

1800

2000 2200

Нкр.мм

Рис. 5. График изменения напряжений контакта в угловых точках плиты в зависимости от высоты раздвижки секции горной машины

Было установлено, что при учете и не>чете трения в шарнирах рычажной системы результаты определения напряжений в контакте плиты с грунтом могут существенно отличаться (рис. 5).

Поскольку напряжение в контакте плиты с грунтовым основанием пропорционально просадке, данное обстоятельство оказывает прямое влияние на скорость изнашивания.

Для реальной плиты основания из стали (модуль Юнга Е=2,М0" МПа) с размерами сечения (рис. 6) и параметрах износа по зависимости (9)

А=2,29-Ю"6 МПа1;

/=0,35;

Ка=4;

Ки=\, 39

г л

г \ С Л

>1 ч

25$ 1 340 25$

Рис. 6. Схематическое изображение сечения опорно-передвижной плиты горной технологической машины

строится график зависимости кш=/(8т). Для удобства сравнения графики упомянутой зависимости для двух методов строятся в одной системе координат (рис.7).

а) расчет по схеме жесткой плиты; Л1Г)Н , мкм /у расчет по схеме ребристой плиты

Рис. 7. Результат определения ресурса секционной плиты основания горной машины

На основании результатов работы предложена методика определения ресурса опорно-передвижных плит по критерию потери несущей способности при изнашивании рабочей поверхности.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАШИНЫ ПОХОДЯ П $ ТРЕБУЕМОГО РЕСУРСА

]

П*

СХЕМАТИЗАЦИЯ ОПОРНОЙ ПАНЕЛЬ

С ОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ ПАНЕЛН ОСНОВАШМ С ДЕФОРМИРУЕМЫМ ОПОРНЫМ ЛИСТОМ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПУТИ ТРЕНИЯ, СООТВЕТСТВУЮЩЕГО ДОСТИЖЕНИЮ В НИЖНЕМ ЛИСТЕ ОПАСНОГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ГОГПБА

ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИИ В КОНСТРУКЦИЮ, СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

Рис. 8. Схема определения ресурса опорно-передвижных плит по критерию предельного изнашивания

Алгоритм определения пути трения нижнего листа основания секции в данном случае схематически представлен на рис.9. После построения картины прогибов в среднем сечении строится картина износа, величина которого пропорциональна напряжению (соответственно и просадке) и профилограмма изношенной части. Поскольку наибольшие напряжения в контакте имеют место под вертикальными ребрами, здесь же проявляется искомая наибольшая величина износа.

После схематизации изношенного нижнего листа и определения с использованием метода продолжения эквивалентной толщины балки постоянного по высоте сечения цикл повторяется до момента достижения величины рабочих напряжений изгиба, возрастающих по мере утонения рабочей части плиты, превышающих допустимого значения.

Предложенная методика позволит осуществлять более гибкий подход к проектированию опорно-передвижных секционных плит с целью удовлетворения требований малой металлоемкости, достаточной жесткости, ремонтопригодности и экономичности при эксплуатации узла в целом в рамках требуемого срока службы.

Рис.9. Схема алгоритма определения предельного пути трения

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Представленная диссертационная работа является научным квалификационным трудом, в котором на базе выполненных теоретических исследований решена актуальная задача установления основных закономерностей процесса механического изнашивания опорных секционных плит опорно-передвижных устройств технологических машин и разработки на

этой основе методики определения ресурса опорно-передвижного устройства машины по критерию износа рабочей поверхности плиты, позволяющей повысить точность результата.

Основные научные и практические результаты проведенного исследования заключаются в следующем:

1. На основе системного подхода определены основные закономерности процесса износа опорных устройств технологических машин, с секционными панелями, в которых учтены деформируемость секций панели при взаимодействии с грунтовым основанием, утонение опорной плиты при изнашивании трение в шарнирах удерживающей рычажной системы;

2. Разработана математическая модель секционной плиты на упругом основании при произвольных условиях нагружения, устанавливающая связь параметров напряженно-деформированного состояния рабочей части панели с условиями нагружения и закрепления;

3. Разработана модель износа ребристой плиты с учетом неравномерной просадки отдельных зон нижнего листа, взаимодействующего с грунтовым основанием, вызывающее различие в скоростях изнашивания отдельных зон рабочей поверхности;

4. Модель накопления износа основания в функции числа рабочих циклов, учитывает изменение просадки плиты при ее изнашивании, свойства металла и грунтового основания;

5. При построении методики определения ресурса опорно-передвижного устройства учтено влияние моментов трения в шарнирах удерживающей рычажной системы на перераспределение контактных давлений под опорной плитой;

6. Методика оценки ресурса секционной панели основания опорно-передвижного устройства машины с учетом местной деформации рабочей поверхности и трения в шарнирах удерживающей рычажной системы, позволяет повысить точность прогнозирования ресурса устройства по данному критерию более чем на 7%;

7. Разработан пакет прикладных программ для определения ресурса опорной секционной плиты по критерию износа.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Вайс Д.А. Решение задачи распределения контактных давлений под плитами опорно-шагающих устройств.// Лучшие научные работы студентов и молодых ученых технологического факультета: Сб. статей. 2000 года. Тул. гос. ун-т. Тула, 2000,- С. 24-28;

2. Вайс Д.А. Определение износа нижней поверхности опорных плит шагающих устройств.// Московская межвузовская научно-техническая конференция студентов и молодых ученых подьемно-транспортной

техники: Тезисы докладов. Мин-во обр. РФ и Моск. гос. стр. ун-т М.,3000.-С. 9-11.

3. Вайс Д.А. Особенности моделирования изнашивания опорных плит ходовых устройств при скольжении по фунтовому основанию. // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике: Материалы международной науч.-практ. конф., Новочеркасск, 8 фев. 2001 г.:в 5 ч./ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: НАБЛА, 2001 -ч.1.-С. 25-27.

4. Вайс Д.А. Подход к определению ресурса опорных плит механизированных крепей по критерию изнашивания // Автоматизация и современные технологии. - 2003 г. - № 12. - С. 14-16.

5. Сорокин П.А., Сальников В.Г., Вайс Д.А. Об учете трения в шарнирах механизированной крепи//Известия Тульского государственного университета. Серия «Подъемно-транспортные машины и оборудование», выпуск 4. Тула, 2003г.- С. 41-45.

ИЗЛ Форм^бу

Усл-печ л. т г, Уч.-изд. л. /<?, Тираж МО экз. Заказ $¿0'

Тульский государственный университет.

Тульский ГОС'

- * 2 Q 0 3 О

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПЛИТ ОПОРНО-ПЕРЕДВИЖНЫХ УСТРОЙСТВ. 10 • ■

1.1 Методы оценки несущей способности и величины внедрения плиты в грунтовое основание.

1.2 Цель и методы исследований.

2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОПОРНОЙ ПЛИТЫ МАШИНЫС ГРУНТОВЫМ 24 ОСНОВАНИЕМ.

2.1 Определение просадки плиты.

2.2 Определение контактных давлений.

3. ДЕГРАДАЦИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ 43 СЕКЦИОННОЙ ПАНЕЛИ ПРИ ИЗНАШИВАНИИ.

3.1 Выбор модели изнашивания и оценка величины износа.

3.2 Учет влияния изменения толщины нижнего листа панели на скорость изнашивания.

3.3 Кинетика роста напряжений при изнашивании нижнего листа

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ ВНЕШНЕЙ НАГРУЗКИ

НА ОПОРНО-ПЕРЕДВИЖНЫЕ ПЛИТЫ.

4.1 Моделирование нагружения основания машины.

4.2 Учет трения в шарнирах.

4.3 Определение силовых факторов, действующих на плиту основа

5. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ РЕСУРСА ОПОРНО-ПЕРЕДВИЖНЫХ

ПЛИТ.

5.1 Построение методики прогнозирования ресурса и оценка точности метода. 5.2 Инженерная методика определения износа вибрационных плит машин для уплотнения балласта насыпи железнодорожного полотна.

Актуальность работы. Секционные ребристые панели нашли широкое применение в технике в качестве несущего узла из-за их высокой жесткости и малой металлоемкости. В частности, в виде секционных панелей выполняются опорные плиты опорно-передвижных устройств технологических машин, таких как экскаватор шагающего типа и машина, воспринимающая горное давление - механизированная шахтная крепь.

В качестве объекта исследования в работе принята ребристая металлическая плита, загруженная посредством рычажной системы. Примерами систем «опорная плита - рычажная система» могут служить секция горной технологической машины и шасси шагающего экскаватора (рис. 1).

Вследствие особенностей условий работы (безотрывное скольжение по грунтовому основанию) рабочая поверхность опорной секционной

Рис. 1 Схемы опорно-передвижных устройств машин плиты, находящаяся в контакте с грунтом под нагрузкой, подвергается интенсивному изнашиванию, что приводит к утонению несущего листа.

Характер деформирования и картина износа рабочей поверхности ребристого короба секционной плиты не согласуется с известными моделями. Перераспределение контактных давлений вследствие местной деформации в области примыкания вертикальных ребер жесткости повышает интенсивность локального изнашивания и приводит к росту напряжений от местного изгиба, что может привести к выходу из строя опорной плиты.

Поскольку долговечность технологической машины закладывается на стадии проектирования, то повышение ее технико-экономических показателей напрямую связано с совершенствованием расчетных методов. Несмотря на большое количество исследований, отечественные машины имеют более низкие эксплуатационные показатели, чем их зарубежные аналоги. Объясняется это целым рядом причин, в том числе недостаточным развитием комплексного метода расчета несущих конструкций машины, включающего вопросы прочности, устойчивости и оценки ресурса на стадии проектирования.

Прогнозирование параметров долговечности машины или определение ее остаточного ресурса неизбежно связано с проведением прочностных расчетов, нормативная база которых в настоящее время в этой части недостаточно отражает накопленный экспериментальный и научный материал, современное понимание процессов разрушения. Это обусловлено сложностью процессов, определяющих ресурс технологической машины. Изменение технологии проектирования, связанное в основном с развитием вычислительных методов и средств, позволяет отказаться от многих упрощений, приближая расчетные модели к реальным процессам физико-механического разрушения.

Износ рабочей поверхности опорной плиты влияет на изменение картины напряженно-деформированного состояния рабочей части плиты, и скорость изнашивания определяет срок службы последней и, зачастую, продолжительность межремонтного периода опорно-передвижного устройства машины в целом. Малый срок службы снижает экономичность машины в целом, значительная металлоемкость корпусных деталей делает их неконкурентоспособными по сравнению с аналогичными изделиями зарубежных производителей.

Совершенствование рассматриваемых изделий сдерживается, в том числе, отсутствием комплексного метода расчета и уточненной методики прогнозирования ресурса при данных конструктивных параметрах и условиях работы, так как:

- в большинстве случаев расчет проводится по недеформированной схеме, что искажает картину распределения параметров НДС как в сечении, так и по длине элемента;

- отсутствует механическая модель задачи, позволяющая формировать вектор напряженно-деформированного состояния в сечениях с учетом взаимодействия с элементами закрепления, допускающая использование современных вычислительных алгоритмов, в том числе приспособленных для ПЭВМ;

- не учитывается влияние трения в шарнирах на формирование нагрузок на опорную плиту со стороны удерживающей рычажной системы.

Вышесказанное позволяет сделать вывод о недостаточной точности классической методики оценки ресурса опорных секционных плит по критерию изнашивания и неадекватности получаемых при ее использовании результатов.

В то же время в машиностроении до сих пор отсутствуют методы, позволяющие оценивать и прогнозировать статическую прочность, долговечность и остаточный ресурс, оценивая при этом различные варианты конструктивно-технологического исполнения элементов и узлов. Решение этих вопросов представляет собой актуальную задачу.

Целью диссертации является повышение точности оценки ресурса секционных плит опорно-передвижных устройств технологических машин.

Методы исследования - комплексные, включающие: методы механики деформируемого твёрдого тела для установления закономерностей формирования нагрузок на элементы машины и анализа напряженно-деформированного состояния, численные методы решения дифференциальной краевой задачи, элементы теории размерностей и программирование на ПЭВМ.

Достоверность научных положений, выводов базируется на предварительном анализе современного состояния методов расчёта технологических машин на прочность, жёсткость, применении современных математических методов с использованием ПЭВМ, привлечении для построения моделей экспериментальных данных, а также внедрением результатов работы в промышленность. На защиту выносятся:

- основные закономерности процесса износа опорных устройств технологических машин с секционными панелями, полученные на основе системного подхода;

- математическая модель ребристой плиты на упругом основании при произвольных условиях нагружения, устанавливающая взаимосвязь между параметрами вектора напряженно-деформированного состояния, условиями нагружения и закрепления;

- модель накопления износа опорной плиты в функции числа рабочих циклов, учитывающая влияние утонения листа на изменение общей просадки плиты под нагрузкой;

- результаты исследования влияния на ресурс опорно-передвижного устройства трения в шарнирах удерживающей рычажной системы и неравномерного упругого деформирования рабочей поверхности секционной плиты.

Научная новизна работы заключается в:

- установлении на основе системного подхода основных закономерностей процесса механического изнашивания опорно-передвижных устройств технологических машин с секционными панелями;

- учете деформируемости секций под действием грунтового основания при разработке математической модели износа опорных устройств с трехсекционными панелями;

- способе учета влияния утонения контактирующей с грунтом части опорной плиты при изнашивании на постепенное увеличение ее общей просадки;

- модернизации классической методики определения ресурса опорных плит опорно-передвижных устройств по критерию износа путем учета деформируемости опорного листа панели и трения в шарнирах удерживающей рычажной системы и накопления износа. Практическое значение работы состоит в разработке метода расчета ребристой плиты при произвольных условиях нагружения, оценки ее износа при перемещении по грунтовому основанию и определении срока ее службы, повышающего точность прогнозирования ресурса на 7%; в создании возможности проектирования опорно-передвижных устройств технологических машин с заданными показателями надежности; разработке пакета прикладных программ.

Реализация работы. Полученные в ходе выполнения работы расчетные методики и результаты использованы в качестве примеров в лекционных курсах кафедры, приняты к внедрению в ЗАО «Тулажелдормаш», г. Тула.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "Подъёмно-транспортные машины и оборудование" Тульского государственного университета, на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (г. Тула, 1998 - 2002 г.г.), на Московской межвузовской научно-технической конференции студентов и молодых ученых подъемно-транспортной техники (г. Москва, 2000 г.), международной научно-практической конференции «Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике» (Южно-российский государственный технический университет, г. Новочеркасск, 2001г.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертационная работа является научным квалификационным трудом, в котором на базе выполненных теоретических исследований решена актуальная задача установления основных закономерностей процесса механического изнашивания опорных секционных плит опорно-передвижных устройств технологических машин и разработки на этой основе методики определения ресурса опорно-передвижного устройства машины по критерию износа рабочей поверхности плиты, позволяющей повысить точность результата.

Основные научные и практические результаты проведенного исследования заключаются в следующем:

1) На основе системного подхода определены основные закономерности процесса износа опорных устройств технологических машин, с секционными панелями, в которых учтены деформируемость секций панели при взаимодействии с грунтовым основанием, утонение опорной плиты при изнашивании трение в шарнирах удерживающей рычажной системы;

2) Разработана математическая модель секционной плиты на упругом основании при произвольных условиях нагружения, устанавливающая связь параметров напряженно-деформированного состояния рабочей части панели с условиями нагружения и закрепления;

3) Разработана модель износа ребристой плиты с учетом неравномерной просадки отдельных зон нижнего листа, взаимодействующего с грунтовым основанием, вызывающее различие в скоростях изнашивания отдельных зон рабочей поверхности;

4) Модель накопления износа основания в функции числа рабочих циклов, учитывает изменение просадки плиты при ее изнашивании, свойства металла и грунтового основания;

5) При построении методики определения ресурса опорно-передвижного устройства учтено влияние моментов трения в шарнирах удерживающей рычажной системы на перераспределение контактных давлений под опорной плитой;

6) Методика оценки ресурса секционной панели основания опорно-передвижного устройства машины с учетом местной деформации рабочей поверхности и трения в шарнирах удерживающей рычажной системы, позволяет повысить точность прогнозирования ресурса устройства по данному критерию более чем на 7%;

7) Разработан пакет прикладных программ для определения ресурса опорной секционной плиты по критерию износа.

1. Александров В.М., Ромалис Б.Л. «Контактные задачи в машиностроении» М.: Машиностроение, 1986 — 176 с.

2. Альтер И.М. и др. Оценка напряженного состояния основания крепи 20КП-70 //Механизация горных работ на угольных шахтах. -Тула, 1989. -С. 106-111.

3. Альтер И.М., Кузнецов Л.М. Определение напряженно-деформированного состояния перекрытия крепи поддерживающего типа //Изв. вузов. Горный журнал. -1989 -№ 9. -С.84-87.

4. Ануфриев В.И. Расчет и обоснование конструктивных параметров механизированных крепей из трехслойных панелей: Дис. канд. техн. наук. Тула: ТулПИ. -1983. -160 с.

5. Бакланова В.М., Грудев И.Д. Уточнение обеспеченности нормативных и расчетных сопротивлений строительных сталей //Разработка методов расчета и исследование действительной работы строительных металлоконструкций. -М.; 1983.-С. 104-111.

6. Баловнев В. И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов. М.: МИСИ, 1994

7. Баранов С.Г., Поляков C.B. Оценка работоспособности крепи механизированного комплекса 2КМ138 //Управление деформациями горного массива. -Л., 1986.- С. 42-47.

8. Баринов B.C., Макаров Н.Я. О нагрузках в шарнирных соединениях крепи стругового агрегата СА //Уголь. -1971.- № 11. -С. 21-23.

9. Батков Б.И., Новожилов В.П. Прочность механизированных крепей поддерживающего типа//Горные машины и автоматика. -1973.-№ 6.- С. 29-30.

10. Безухов Н. И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1968. 512 с

11. Беленький Д.М. и др. О законе распределения механических характеристик //Вестник машиностроения. -1977.- № 8. -С. 40-41.

12. Болотин B.B. Прогнозирование ресурса машин и конструкций. -М.: Машиностроение, 1984. -312 с.

13. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. -М.: Машиностроение, 1990. -448 с.

14. Бушуев Н.П., Брусиловский Б.М. Исследование характера работы гидростоек механизированной крепи "Донбасс" //Горные машины и автоматика. -1970.- № 7-8. -С. 18-19.

15. Вайнсон А. А. Подъемно-транспортные машины. М.: Машиностроение, 1989. -536 с

16. Волков Е.А. Методика расчета основных силовых параметров взаимодействия крепи с боковыми породами //Механизация горных работ на угольных шахтах. -Тула, 1977. -С.73-81.

17. Гольцов С.М. К вопросу выбора численных значений расчетных параметров металлических конструкций //Металлические конструкции и испытания сооружений. Д.; 1982. -С.118-122.

18. Горбунов-Посадов М.И. Балки и плиты на упругом основании. -М.: Машстройиздат, 1949. -238 с.

19. Горин А.Т., Демин H.H. Выбор расчетной схемы секции механизированной крепи //Вопросы горного давления. -Новосибирск, 1983. -С.58-62.

20. Горин А.Т. и др. Анализ защитной функции гидростойки секции крепи ОКП-70 //Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. -1984. -№6. -С.104-105.

21. Грицаюк Б.И. Выбор рационального типа и основных параметров крепи для сложных горно-геологических условий //Совершенствование техники и технологии разработки угольных пластов Подмосковного бассейна. -Новомосковск, 1986. -С.12-16.

22. Грицаюк Б.И. Исследование давления обрушенных пород на крепь и в отработанном пространстве //Совершенствование технологии и технических средств ведения очистных работ в Подмосковном бассейне. -Тула, 1983. -С.10-15.

23. Докукин A.B., Коровкин Ю.А., Яковлев Н.И. Механизированные крепи и их развитие. -М.: Недра, 1984. -288 с.

24. Домбровский Н.Г., Панкратов С.А. Землеройные машины. Часть 1 -Одноковшовые экскаваторы. —М.: Госсстройиздат, 1961.-651с.

25. Жемочкин Б.Н., Синицын А.П. Практические методы расчета фундаментных балок на упругом основании без гипотезы Винклера.-М.: Гостехиздат, 1962. -239 с.

26. Золотарская Г.А., Бернацкий В.А., Мышляев Б.К. Универсальная методика расчета механизированных крепей с помощью ЭВМ //Управление горным давлением в комплексно-механизированных забоях. -Новосибирск, 1989. -С. 17-20.

27. Казак С.А. Феноменологическая оценка живучести деталей крупных машин периодического действия при случайном нагружении //Известия ТулГУ. Сер.: Подъемно-транспортные машины и оборудование. -Тула, 1999. -С.219-224.

28. Казимиров A.A. Рациональное использование прочностных свойств стали как резерв снижения металлоемкости сварных стальных конструкций //Надежность и долговечность машин и сооружений. Вып. 3. -Киев, 1983. -С. 13-22.

29. Капырин В.И. Исследование параметров установки рычагов в секциях крепи //Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов. -Тула, 1985. -С.91-94.

30. Каретникова Т.Б., Клейменова Э.А. Оценка несущей способности механизированных крепей по предельным нагружениям //Механизация горных работ на угольных шахтах. -Тула, 1986. -С. 33-35.

31. Каретников В.Н., Клейменова Э.А. Методические рекомендации по расчету механизированных крепей на прочность и устойчивость с помощью ЭВМ

32. Исследование и совершенствование очистных комплексов и агрегатов. -Тула, 1973. -С.37-42.

33. Каталог типовых условий эксплуатации механизированных комплексов на пологонаклонных (до 35°) пластах. Часть 1. -JL, 1985. -190 с.

34. Коряков А.Е. Результаты исследований режимов нагружения секций механизированных крепей //Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов. -Тула, 1992. -С.58-61.

35. Крагельский И.В., Добачин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977.-220 с.

36. Крепи механизированные оградительно-поддерживающего типа. Расчет нагружения секции. Методика и программа. Фонд ГПКТИ ПТМ. -Новомосковск, 1981. -103 с.

37. Крепи механизированные. Перекрытия и основания. Расчет на прочность. Методика. РТМ 240.007.01. -М.: ГРШРОУГЛЕМАШ, 1976.-59 с.

38. Леонтьев Н.И. Основы строительной механики стержневых систем. -М.: Стройиздат, 1996. 514 с.

39. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. -М.: Наука, 1975. -399 с.

40. Методика определения обобщенных количественных показателей и характеристик взаимодействия механизированных крепей с боковыми породами по классам условий полого-наклонных (до 35°) пластов. -Л., 1982. -40 с.

41. Механизированные забойные крепи // Глюкауф (русский перевод). -1984. -№ 3. -С.3-35.

42. Микляев Е.И., Лебедовский A.A. Механизированные крепи капиталистических стран. Обзор. -М.: ЦНИЭИуголь,1973. -78 с.

43. Мышляев Б.К. Основные направления развития механизированных крепей для полого-наклонных пластов //Управление горным давлением в комплексно-механизированных забоях. -Новосибирск, 1989. -С.3-9.

44. ОСТ 24.090.72 83. Нормы расчета стальных конструкций мостовых и козловых кранов. -М.,1982. -92 с.

45. ОСТ 12.44.245-83. Крепи механизированные. Стойки и домкраты. Расчет на прочность. Методика. М., 1983. -75 с.

46. ОСТ 12.44.255-84. Изделия угольного машиностроения. Гидроцилиндры. Расчеты на устойчивость и прочность. Методика.-Новосибирск, 1984. -96 с.

47. Полежаев В.П., Петровский Б.И., Волков Б.А. Силовые параметры взаимодействия механизированных крепей с породами кровли на маломощных калийных пластах //Известия вузов. Горный журнал. -1989. -№ 10. -С.15-19.

48. Попов В.Л. Горное давление и шахтные крепи. -М.: Недра, 1976.-121 с.

49. Попов В.Л. Исследование конструктивных особенностей механизированных крепей и проявление горного давления при их взаимодействии с боковыми породами //Исследование и совершенствование очистных комплексов и агрегатов. -Тула, 1973. -С. 180-243.

50. Попов В.Л. Технические требования на механизированные передвижные крепи для выемочных агрегатов и очистных комплексов применительно к условиям Подмосковного бассейна. Сб. научн. Тр. ПНИУИ.Вып.13. -М.: Недра, 1970. -С.27-36.

51. Распределение нагрузок в шарнирных соединениях оградительно-поддерживающих крепей /Макаров Н.Я., Федоров Л.И., Баринов В.С. и др. //Горные машины и автоматика. -1982. -№ 6. -С.35-37.

52. Расчет элементов секций механизированных крепей //Харитонов Н.И., Сальников В.Г. и др. //Горные машины и автоматика. -1968.-№ 5. -С.76-80.

53. Романов П.Д., Грицаюк Б.И. Методика выбора исходных параметров для проектирования механизированных крепей, комплексов и агрегатов

54. Повышение эффективности разработки угольных месторождений Подмосковного бассейна. Вып. 16. -Новомосковск, 1973. -С. 32-38.

55. Рейш А. К. Повышение износостойкости строительных и дорожных машин. М.: Машиностроение, 1986. 184 с.

56. Сальников В.Г. Расчет на прочность секций крепей для условий Подмосковного бассейна //Материалы конференции молодых ученых, посвященной 50-ти летию ВЖСМ. -М., 1968. -С.24-25.

57. Сальников В.Г. Некоторые исследования взаимодействия механизированных крепей подцерживающе-оградительного типа с боковыми породами //Подъемно-транспортные машины и горные комплексы. -Тула, 1971. -С.240-244.

58. Сальников В.Г. О структуре разрешающего уравнения метода расчета механизированных крепей по предельным состояниям // Известия ТулГУ. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. Вып. 5. -Тула, 1999. С.

59. Сальников В.Г. Теоретическое обоснование метода расчета механизированных крепей по предельным состояниям //Управление горным давлением в комплексно-механизированных забоях. -Новосибирск, 1989. -С.138-141.

60. Сальников В.Г., Ватулин Я.С. Расчет на прочность гидроцилиндров телескопирования матричным методом продолжения //Актуальные проблемы фундаментальных наук . /Сборник докладов, т.8. М.: МГТУ, 1991. -С. 127-129.

61. Сальников В.Г., Ватулин Я.С., Филиппов А.В. О выборе размеров поперечного сечения силовых гидро и пневмоцилиндров, соответствующих требуемому уровню надежности /ТулГУ. -Тула. -1995.-25 с. -Деп. в ВИНИТИ. 29.05.95. № 1503-В95.

62. Сальников В.Г., Собина Л.Г. Выбор размеров поперечных сечений перекрытий шахтных крепей по заданному уровню надежности /ТулГУ. -Тула. -1997. -22 с. -Деп. в ВИНИТИ. 13.06.97. № 1955-В97.

63. Самуль В. И. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа, 1970.-288 с.

64. Свешников A.A. Прикладные методы теории случайных функций. -М.: Наука, 1968. -464 с.

65. Сергеев И.В. Оптимизация параметров механизированных крепей с целью снижения их металлоемкости: Дис. канд. техн. наук. Тула: ТулПИ. -1986. -147 с.

66. Смирнов В.И. Курс высшей математики. Том 1. -М.: Наука, 1974.-336 с.

67. Соломатин Л.И., Данилова М.В. Крепь очистных забоев калийных месторождений с закладкой выработанного пространства //Механизация горных работ на угольных шахтах. -Тула, 1986.-С.45-49.

68. Степанов В.М. Влияние проявлений горного давления на надежность механизированных крепей //Подземная разработка тонких и средней мощности угольных пластов. -Тула, 1985. -С. 104-107.

69. Стрелецкий Н.С. К вопросу развития методики расчета по предельным состояниям //Развитие методики расчета по предельным состояниям. -М.: Стройиздат, 1971.-С.5-37.

70. Строительные нормы и правила. II-6-74. Нагрузки и воздействия. Основные положения проектирования. -М.: Стройиздат, 1976. -60 с.

71. Строительные нормы и правила. II-B. 3-62. Стальные конструкции. Нормы проектирования. -М.: Стройиздат, 1964. -62 с.

72. Строительные нормы и правила. И-23-81. Нормы проектирования. Стальные конструкции. -М.: Стройиздат, 1982. -93 с.

73. CT СЭВ 384-76. Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования. -М.: Стройиздат, 1978. -5 с.

74. Субботин В.А., Солодовников А.Д. Методика исследования напряженно-деформированного состояния элементов механизированных крепей //Механизация горных работ на угольных шахтах. -Тула, 1977. -С.111-121.

75. Суровский Б. М. Исследование режимов работы и выбор основных параметров инвентарной крепи для выемочных штреков шахт Подмосковного бассейна. Канд. дисс. ИГД им. А. А. Скочинского. М., 1972. 182 с.

76. Тимошенко С. П. и Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. М., "Наука", 1966, 635 с. с черт

77. Федоров Д.И., Бондаревич Б.А., Перепонов В.И. Надежность металлоконструкций землеройных машин. -М.: Машиностроение, 1971. -213 с.

78. Федоров Е.И., Лосицкая К.С. О выборе коэффициента сочетания нагрузок //Строительная механика и расчет сооружений. -1980.-№ 1. -С.18-21.

79. Харитонов Н.И. Особенности расчета механизированных крепей, работающих на слабых почвах //Автоматизация и современные технологии. -1995. -№ 8. -С.3-5.

80. Харитонов Н.И. Определение ресурса основания секции ОКП при работе на слабых почвах /ТулГУ. -Тула. -1995. -8с. -Деп. в ВИНИТИ 03.04.95. № 223-В95.

81. Хрущов М. М., Бабичев М. А. Абразивное изнашивание. М.: Наука, 1970

82. Цитович И.С., Митин Б.Е., Дзюнь В.А. Надежность трансмиссий автомобилей и тракторов. -Минск: Наука и техника, 1985. -143 с.

83. Шпитальный Г.Л. и др. Методика определения силовой характеристики секции одностоечной крепи оградительно-поддерживающего типа //Механизация горных работ.Вып.38. -Кемерово, 1971. -С.39-43.

84. Шуп Т.Е. Решение инженерных задач на ЭВМ. -М.: Мир, 1982. -235 с.

85. Эксплуатация механизированных крепей и пути их совершенствования /Кузнецов С.Т., Крылов В.Д., Глушихин Ф.П. -М.: Недра, 1976. -188 с.

86. Ягодкин Г.И., Казьмин В.М. Вероятностная оценка контактного взаимодействия механизированных крепей с кровлей. -М., 1970. -34 с.

87. Яковлева О. В. Вдавливание опорных плит домкратов в грунт//"Тр. преподават. и слушателей Тульск. гор. ун-та науч.-техн. знаний", 1974, вып. 27, с. 63-69

88. Baker, А. Tragberechnung von Stahlung Spannbetontragwerken. Bauplanung -Bantechnik, 1975,11, S.475-480, 521-525.

89. Basler, E. Untersuchungen über den Sicherheitsbegriff von Bauwerken. Schweirer Archiv, 1961,4. S. 133-160.

90. Budirsky S. Analyza funkce stitove mechanizovane vyztuze pro mocne sloje. //Uhli, 1981,29, №2. C. 65-72.

91. Herzog, M. Die praktische Berechnung des Sicherheitskoeffizienten fur Baukonstruktionen Schweizerische Bauzeitung, 1965, 12. S. 185-187.91 .International Standards Organization. Snow Load on Roof, ТС 98/SEC 3/WG 1, ISO,1974. p.24

92. International Standards Organization (ISO). General principles for the Verification of the Safety of Structures. ISO 2394. 1973. p.31

93. Spaethe, G. Sicherheitsfaktoren in Berechnungsvorschriften auf zuverlassigkeitstheoretisher Grundlage. Berlin. Bauinformation, Schriftenreihe. Bauforschung-Baupraxis. 1983. -114 s.

94. TGL 38 792 (ST RGW 384-76). Baukonstruktionen und Gründungen Grundsatze fur die Berechnung. 1981, Mai.