автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Разработка методов расчета и проектирования соединений лент конвейеров горных предприятий

На правах рукописи

РЕУТОВ Александр Алексеевич

УДК 621.8 67.2

РГ 5 ОД - 7 ФЕБ 2000

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ ЛЕНТ КОНВЕЙЕРОВ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность 05.05.06 - "Горные машины"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Работа выполнена в Брянском государственном техническом университете

Научный консультант докт. техн. наук, профессор Дмитриев В. Г.

Официальные оппоненты:

докт. техн. наук, профессор Подэрни Р.Ю. докт. техн. наук, профессор Кулешов A.A. докт. техн. наук Ампилогова Н.В.

Ведущее предприятие ОАО "Союзпроммеханизация".

Защита состоится ф-^раАЛ 2000 г. в

на заседании диссертационного совета Д.053.12.04 в Московском государственном горном университете по адресу: 117935, Москва, В-49, Ленинский проспект, б

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

канд. техн. наук, профессор Шешко Е.Е.

U16ÖM-51-OV.1-OZ.O

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В настоящее время ленточные конвейеры являются наиболее эффективным

высокопроизводительным видом конвейерного транспорта. Их пользование в шахтах позволяет концентрировать горные работы, повысить 1грузки на забой. Для открытых горных работ именно ленточные конвейеры в шьшинстве случаев наиболее полно соответствуют техническим и :ономическим параметрам горных машин и позволяют использовать уточную и циклично-поточную технологию. Основное направление развития |рных работ на карьерах строительных материалов также связано с ¡едрением конвейерного транспорта. Доказано, что поточная технология с ¡пользованием конвейерного транспорта позволяет существенно поднять юизводительность труда в отрасли и снизить себестоимость добычи.

Эффективность работы ленточных конвейеров во многом определяется :хническим состоянием лент и, прежде всего, состоянием стыковых >единений. Только на предприятиях черной металлургии эксплуатируется злее 25 тысяч ленточных конвейеров и ежегодно изготавливается более 75 лсяч соединений концов лент.

По данным ВНИИМЕХЧЕРМЕТА до 70 % простоев и трудоемкости Зслуживания ленточных конвейеров вызваны восстановлением стыковых зединений. Более 50 % аварий на ленточных конвейерах угольных шахт роисходит из-за разрыва стыковых соединений.

При выборе конвейерных лент во многом из-за ненадежности соединений :пользуют одни из наибольших в технике запасы прочности. Однако адежность и долговечность ленточных контуров остается низкой.

Опыт эксплуатации и испытаний различных типов соединений зидетельствует об их недостаточной агрегатной прочности, составляющей коло 50 % от прочности цельной ленты, и малой долговечности, едостаточная надежность и долговечность соединений конвейерных лент зязана с тем, что существующие теоретические модели и методы расчетов не огут учесть ряд важных факторов и имеют недостаточную точность, кспериментальные исследования не в состоянии охватить всю гамму эчетаний параметров и условий эксплуатации.

Поэтому широкое использование ленточных конвейеров, широкий иапазон условий их эксплуатации и режимов работы предопределяют ктуалыюсть разработки высокоэффективных моделей и методов расчета гыковых соединений.

Тема диссертации соответствует направлениям и задачам комплексн целевой программы О.Ц. 039 ГКНТ СССР "Развитие техники и технолоп добычи и обогащения полезных ископаемых", программы "Создат прогрессивных технологий и средств механизации вспомогательных и ручнь работ на шахтах и обогатительных фабриках" (Росуголь, 1994 г.), програм» "Конвейер" (Росуголь 1994 г.).

Цель работы заключается в разработке методов расчета и проектирован: соединений конвейерных лент, обеспечивающих повышение прочност долговечности и снижение затрат на эксплуатацию соединений.

Идея работы состоит в использовании детального анализа напряженно состояния и комплексного подхода для проектирования соединений с учете условий эксплуатации, планируемого срока службы, возможност! технологического оборудования.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1) Математическая модель распределения усилий в механических и кле механических соединениях резинотканевых конвейерных лент, основанная I представлении соединений статически неопределимыми дискретныи системами и положенная в основу теории расчета напряженного состояния учетом нелинейных свойств конвейерной ленты и соединительных элементов.

2) Математическая модель напряженного состояния вулканизирован!!! соединений резинотканевых конвейерных лент, учитывающая нелинейш свойства соединений как многослойных систем, прилегающие к соединен») участки ленты и являющиеся теоретической основой расчетов напряжени деформированного состояния (НДС) и прочности ступенчатых, бесступенчат1 и профильных соединений.

3) Метод расчета напряженного состояния соединений резинотросов! конвейерных лент, основанный на совместном использовании двух-трехмерных конечноэлементных моделей и позволяющий рассчитывать НДС моделировать процесс разрушения резинотросовых соединений с учете прилегающих участков ленты, изменяющихся факторов окружающей сред режима работы, физико-механических свойств компонент соединения.

4) Метод проектирования соединений конвейерных лент, основанный использовании структурированных наборов данных и оптимизируемо комплекса критериев, учитывающих технологию и возможности оборудован для изготовления соединений, условия эксплуатации.

Методология и методы исследований.

Методологической основой работы является комплексный подход исследованию основных механических, прочностных и эксплуатационш свойств соединений конвейерных лент, моделей и методов их расчета

юектирования с учетом горно-технических условий эксплуатации.

Теоретические исследования базируются на основных положениях теории ругости и пластичности, строительной механики с применением алитических и численных методов решения краевых задач.

Экспериментальные исследования базируются на теории планирования сперимента, апробированных методах статистической обработки спериментальных данных.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и комендаций подтверждена результатами теоретических исследований, оведенных с использованием современных методов, представительным ьемом экспериментальных данных, полученных в лабораторных и омышленных условиях, а также всесторонней апробацией полученных зультатов на горных и промышленных предприятиях. Расхождение учетных и экспериментальных результатов не превышает 15.4% с верительной вероятностью 0.98. Научная новизна:

Математическая модель и расчетные схемы многорядных механических и ;е-механических соединений резинотканевых конвейерных лент, зволившие установить основные закономерности работы и рассчитать эчность элементов соединений с учетом их нелинейных свойств.

Математическая модель вулканизированных соединений резинотканевых шейерных лент, учитывающая различие характеристик соединительного )я и межпрокладочных сквиджей, изгиб соединений на приводных )абанах, нелинейные свойства компонент соединений.

Установлена существенность влияния на НДС вулканизированных :динений прилегающих участков ленты, получены зависимости для учета шегающих к соединению участков без существенного увеличения мерности задачи.

Метод расчета НДС соединений резинотросовых конвейерных лент, юванный на совместном использовании объемной и плоской гечноэлементных моделей, и позволяющий моделировать локальные и ггяженные дефекты.

Установлена закономерность разрушения резинотросовых соединений в щессе эксплуатации.

Метод комплексного проектирования соединений конвейерных лент, рудования и технологии изготовления с учетом условий эксплуатации, воляющий всесторонне оценивать проектируемое соединение с ользованием оптимизируемого комплекса критериев. Научное значение работы состоит:

в создании методов расчета и математических моделей механическ клее-механических и вулканизированных соединений резинотканев конвейерных лент, вулканизированных соединений резинотросов конвейерных лент, позволяющих рассчитать детальное распределение нагру; и напряженное состояние с учетом нелинейных свойств соединен параметров конвейера, оценить прочность соединений с учетом гор; технических условий эксплуатации;

в установлении основных закономерностей напряженного состояния прочности соединений конвейерных лент, влияния конструктивных механических параметров соединений и конвейеров;

в разработке метода проектирования соединений, являющегося ochoi создания математического, методического и программного обеспече! проектирования соединений лент конвейеров горных предприятий. Практическое значение работы заключается:

в разработке методик расчета и программно-методических комплек (ПМК) расчета механических и вулканизированных соедине! резинотканевых и резинотросовых конвейерных лент, учитывающих ochobi горно-технические факторы эксплуатации и позволяющих определ характеристики НДС соединений с высокой точностью;

в разработке рекомендаций по выбору конструктивных парамет ступенчатых, клиновых и профильных соединений резиноткане! конвейерных лент, вулканизированных соединений резинотросо! конвейерных лент;

в создании методики и ПМК проектирования соединений конвейер! лент и оборудования для их изготовления;

в разработке установки механизированной разделки резиноткане конвейерных лент, позволяющей изготавливать ступенчатые, клиновьи профильные соединения. \

Реализация результатов работы. \

Методика расчета напряженного состояния и коэффициентов 3ai прочности вулканизированных соединений одно- и двухпрокладочных т методические рекомендации по выбору параметров соедине резинотросовых конвейерных лент, методика расчета и рекомендаци проектированию профильных соединений резинотканевых конвейерных ле! оборудования для их изготовления, ПМК проектирования транспорт оборудования, ПК «База данных технических решений» приняты использованию ИГД им. A.A. Скочинского в качестве рабочих програм» методических материалов (г. Люберцы, 1997 г.).

ПМК проектирования конвейерного оборудования и соедине

конвейерных лент, ПК «База данных технических решений» приняты ВНИИПТМАШ в качестве рабочих программно-методических материалов (г. Москва, 1996 г.).

Методика расчета и рекомендации к проектированию профильных соединений резинотканевых конвейерных лент и оборудования для их изготовления, ПМК проектирования соединений конвейерных лент внедрены в НПО "Машиностроитель" (г. Брянск). Экономический эффект от их использования при проектировании и изготовлении установок для разделки концов конвейерных лент в 1995 г. составил 230 млн. руб.

ПМК расчета механических и вулканизированных соединений резинотканевых конвейерных лент, ПМК проектирования соединений конвейерных лент внедрены в Научно-техническом центре промышленности строительных материалов (г. Москва, 1996 г.).

Рекомендации по выбору конструктивных параметров соединений резинотросовых конвейерных лент, рекомендации по конструктивным параметрам ступенчатых соединений резинотканевых конвейерных лент, рекомендации по выбору конструктивных параметров соединений резинотканевых конвейерных лент П-образными скобами, методика расчета и рекомендации к проектированию профильных соединений резинотканевых конвейерных лент и оборудования для их изготовления приняты к использованию ОАО «Союзпроммеханизация» в качестве рабочих программно-методических материалов (г. Москва, 1999 г.).

Установка для механизированной разделки резинотканевых конвейерных лент принята к внедрению на обогатительных фабриках Лебединского ГОКа.

Разработанные и защищенные авторскими свидетельствами СССР конструкции соединений конвейерных лент внедрены на предприятии П.Я. Г-4915 г. Чебоксары, 1988 г. (A.C. 1325211), на торфопредприятии "Пельгорское" Ленинградской обл., 1988 г. (A.C. 1383038). Фактический экономический эффект составил 26 тыс. руб. (1989 г.).

Апробация работы. Работа и отдельные ее положения докладывались: на Всесоюзной научно-технической конференции "Новое в подъемно-транспортном машиностроении " (МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1991 г.); на Международной научной конференции "Адаптивные методы и контроль ошибок в численных методах строительной механики " (Трондхеймский университет, Норвегия, 1992 г.); на научном семинаре "Проблемы и перспективы развития горной техники" (МГГУ, 1994 г.); на научном семинаре лаборатории рудничного транспорта ВостНИИ (г. Кемерово, 1994 г.); на научном семинаре кафедры "Стационарные и транспортные машины" КузГТУ (г. Кемерово, 1994 г.); на техническом совещании Сектора N12 АО НИИРП

(г. Сергиев Посад, 1995 г.); на совещании Технического отдела А Михайловский ГОК (г. Железногорск, 1995 г.); на совещании Техническо отдела АО Лебединский ГОК (г. Губкин, 1995 г.); на совещаниях Лаборатор1 рудничного транспорта ИГД им.А.А.Скочинского (г. Люберцы, 1985 - 1997 гг на заседаниях кафедры "Горная механика и транспорт" МГГУ (г. Москва, 19! - 1999 гг.); на технических совещаниях НПО "Машиностроение" (г. Брян 1996 - 1997 гг.); на техническом совещании ОАО "Союзпроммеханизаци (г. Москва, 1998г.); на заседаниях кафедр "Прикладная механика", "Подъемн транспортные машины", научных конференциях профессорск преподавательского состава БГТУ (г. Брянск, 1985 - 1999 гг.), на семина Межотраслевого научно-технического комплекса РАН (г. Москва, 1999г.).

Публикация. По теме диссертации опубликовано 30 работ, в том числе авторских свидетельств и патентов.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключен! списка литературы из 227 наименований, содержит 81 рисунок, 33 таблицы приложений.

Автор выражает благодарность коллективу кафедры «Горная механика транспорт» МГГУ за содержательные консультации по теме диссертационно работы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объектом исследования в диссертации являются соединения лс конвейеров, эксплуатируемых на горных предприятиях.

С учетом расширяющейся области применения и сложных услов эксплуатации ленточных конвейеров на горных предприятиях, расширени номенклатуры конвейерных лент, основное содержание работы направлено разработку теоретического базиса расчетов и проектирования соединение высокими технико-экономическими показателями.

В главе 1 проведен анализ проблемы соединения концов конвейерных л£ на горных предприятиях. В соответствии с поставленной проблемой и цельи работе решены следующие задачи:

1. Разработаны математическая модель и расчетные схемы механически клее-механических соединений резинотканевых конвейерных ле позволившие определить параметры напряженного состояния соединений управлять распределением нагрузки в элементах соединения с учет нелинейных свойств конвейерной ленты и соединительных элементов.

2. Разработана математическая модель для расчета НДС вулканизированных соединений резинотканевых конвейерных лент лупенчатой, бесступенчатой и профильной конструкций.

3. Разработаны математические модели, расчетные схемы и метод расчета 1ДС соединений резинотросовых конвейерных лент, позволяющие определить ¡етальное распределение напряжений в соединении, моделировать процесс шрушения с учетом изменяющихся факторов окружающей среды и режима >аботы.

4. Разработан метод проектирования соединений конвейерных лент, 'читывающий планируемый срок службы, условия эксплуатации, технологию и юзможности оборудования для изготовления соединений.

5. Установлены основные закономерности влияния конструктивных [араметров и механических характеристик компонент на прочностные, ехнологические и эксплуатационные характеристики соединений.

6. Разработаны программные средства автоматизации расчетов и |роектирования соединений конвейерных лент.

Теоретическим и экспериментальным исследованиям соединений :онвейерных лент посвящены работы отечественных и зарубежных ученых, аботающих в области горно-рудного транспорта: Билана И.Е., Биличенко Н.Я., >ельмаса И.В., Высочина Е.М., Голикова Г.Ф., Деркача П.М., ¡авгороднего Е.Х., Ищука В.И., Карбасова О.Г., Колосова JI.B., Котова М.А., Сузьменко В.И., Подопригоры Ю.А., Скворцова A.M., Чернова Р.И., Цтокмана И.Г., Flebbe Н., Harrison A., Hardygora М. и др.

Результатом данных исследований явились аналитические и эмпирические гармулы, таблицы и графики для определения основных параметров оединений.

Все многообразие существующих конструкций соединений конвейерных ент можно разделить на три группы: механические соединения езинотканевых лент, вулканизированные соединения резинотканевых лент и оединения резинотросовых лент.

Механические соединения, несмотря на низкую прочность (40-60 % рочности ленты ), малый срок службы (6-9 мес.) широко используются на гольных шахтах, предприятиях промышленности стройматериалов и других траслей (до 80 % всех стыков) благодаря малой трудоемкости и быстроте зготовления. Наиболее распространены соединения П-образными скобами, рючкообразными скобами, шарнирные соединения.

Научно-исследовательскими организациями и организациями-зготовителями на основании экспериментальных данных и опыта «лшуатации разработаны рекомендации по определению параметров

механических соединений. Однако, математические модели, методы расчета проектирования механических соединений отсутствуют.

Вулканизированные соединения резинотканевых конвейерных ле1 обладают значительно большей прочностью и долговечностью по сравнению механическими и используются для ответственных магистральш конвейерных линий. Прочность соединений при горячей вулканизации на 15 20 % выше, чем при холодной. Средний срок службы соединени изготовленных с помощью холодной вулканизации, составляет 1,5 - 2,5 го;: горячей - 2 - 4 года. Однако, трудоемкость, время и сложность изготовлен вулканизированных соединений значительно больше, чем механически Параметры вулканизированных соединений, рекомендуемые отраслевьк организациями, имеют большое расхождение.

Прочность и долговечность вулканизированных соединений силь: зависит от качества выполнения работ и качества расходных материалов и многих случаях не соответствует современным требованиям. Так на карьер Никопольского марганцевого бассейна простои ленточных конвейеров из-ремонта соединений составляют от 36 до 51 % общего времени простоев.

Теоретические исследования вулканизированных соединен резинотканевых конвейерных лент, проведенные Завгородним Е.Х. и други учеными, направлены на определение напряжений в каркасе соединяем] концов и в прослойках между прокладками. Наиболее точная аналитиче« модель представляет соединение как многослойный стержень и позвол? рассчитывать напряжения в прокладках и прослойках прямолинейного изогнутого на барабанах и роликах соединения. Число уравнеш описывающих эту модель, пропорционально числу прокладрк. Расчеты труд автоматизировать. Кроме того, данная модель пригодна/только для расч! ступенчатых соединений и не может быть использована для расч< соединений других типов (клиновых, пальцевых, профильных и др.).

Исследованию вулканизированных соединений резнногросов конвейерных лент посвящено наибольшее число работ. Это обусловлс значительными экономическими потерями, вызванными простоями мощн конвейерных линий, оснащенных резинотросовыми лентами, -продолжительность изготовления одного соединения составляет от 12 до часов.

Сложным для исследований вопросом является НДС резинотросоо соединений. Существующие модели не позволяют получить достаточно точ! распределение напряжений в соединении, поскольку они основаны усеченных зависимостях теории упругости, не учитывают сложно геометрических поверхностей взаимодействия тросов и резины, нелинейно

и несжимаемость резины, не могут быть эффективно использованы при анализе и оптимизации параметров соединений.

Большое число работ посвящено экспериментальным исследованиям и обобщению опыта эксплуатации соединений конвейерных лент. Несмотря на большой разброс данных, эти работы играют важную роль при анализе теоретических результатов, обосновании параметров соединений и устройств для их изготовления.

Проектирование соединений конвейерных лент с учетом всего многообразия факторов является в настоящее время абсолютно неразработанным аспектом теории и практики ленточных конвейеров. Современные рекомендации по выбору типа и параметров соединений носят жестко регламентированный характер, не учитывают многие факторы, что затрудняет их использование для новых типов конвейеров, лент и соединений.

Современное состояние средств механизации изготовления соединений конвейерных лент нельзя признать удовлетворительным, так как изготовление соединений является одним из наиболее трудоемких и длительных процессов монтажа и ремонта ленточных конвейеров. Качество соединений во многом определяется субъективными факторами - опытом и умением рабочих. Средства контроля качества соединения в процессе изготовления и перед пуском в эксплуатацию не разработаны. Отсутствуют научно-методические принципы создания комплекса оборудования для стыковки конвейерных лент, оценки его эффективности. Наименее механизированными процессами являются разделка и сборка соединений резинотросовых лент.

В главе 2 рассмотрены вопросы расчета напряженного состояния и прочности механических и клее-механических соединений резинотканевых конвейерных лент.

Расчет напряженного состояния является основой разработки новых и совершенствования существующих соединений конвейерных лент, обеспечивающих высокую прочность и долговечность в эксплуатации.

Расчетная модель механического соединения, допускающая микросмещения стыкуемых концов ленты, содержит концы ленты, представленные стержнями малой толщины с жесткостью, равной жесткости ленты. Ряды скоб представлены упругими соединительными элементами. Жесткость каждого упругого элемента равна жесткости ряда скоб. Вследствие опирания ленты на ролики, смещение стыкового соединения в направлении вертикальной оси и поворот не рассматриваются.

Для многорядных механических соединений, например соединений П-образными скобами, получена система уравнений, описывающая распределение усилий X) - Хыр между рядами элементов

Л'я

ИХ^Р,

¿=1

ХкСк~ХхСх+ 2 х/х ( +

7=2 ¿=1

Хр к-1 ¿-1 (1)

+ I X; £(^¡ + ¿2/) j=k+1 /=1 /=1

к = 2,3 ...Ир.

Здесь Кр - число рядов в соединении, Р - сила растяжения соединения (Н Хг - усилие, воспринимаемое ьым рядом соединительных элементов (Н), 5н Ьи - податливость ¡- го участка 1 -го и 2 -го концов ленты (м/Н), О податливость 1 -го ряда соединительных элементов (м/Н).

Решение системы (1) позволило установить все основные закономерност: распределения усилий между элементами, определить требуемое число рядов ] характеристики элементов.

На рис.1, приведено распределение нагрузки между рядами скоб пр] растяжении 12-тирядного соединения ленты 2ШТК-100х4.

хк/р—

Рис. 1. Распределение нагрузки между рядами скоб при растяжении соединения ленты 2ШТК- 100x4: 1 - на неприводном барабане диаметром 400 мм, 2 - на линейной части конвейера.

Основным недостатком многорядных соединений, подтверждаемы! теоретическими и экспериментальными исследованиями, являете неравномерное распределение нагрузки между рядами, приводящее

терегрузке и преждевременному выходу из строя соединительных элементов крайних рядов. С увеличением числа рядов и жесткости соединительных элементов неравномерность распределения нагрузки возрастает. Результаты эасчета соединений П-образными скобами, рекомендуемые Правилами эксплуатации подземных ленточных конвейеров, приведены в табл. 1.

Расчет многорядных механических соединений с учетом пластической реформации скоб и нелинейной зависимости растяжения ленты проведен с использованием метода переменных параметров упругости.

Расчеты и эксперименты показали, что у всех приведенных соединений .1мегот место пластические деформации скоб крайних рядов при номинальных нагрузках.

Табл. 1

Величина усилия, передаваемого скобой первого ряда

Тип ленты Nnp Р Np С/8 Xl/Ml

кН кН

2ШВКНЛ-65 4 25 5 1,19 0, 318 / 0, 280

ПВХ-120 4 60 15 0, 80 0, 820 / 0, 651

2ШТК-100 6 75 18 3,18 0, 721 / 0, 532

- " - 8 100 24 7,80 0, 704 / 0, 502

2ШТК-200-2 4 100 24 9, 70 0, 647 / 0, 466

2ШБКНЛ-150 4 75 18 7, 05 0, 548 / 0,411

_ 1» _ 6 111 27 26,2 0, 478 / 0, 356

Здесь ТЧпр - число прокладок ленты, М1 - число скоб в первом ряду.

В числителе указаны значения при постоянных значениях Ск/5к = С/5, в знаменателе - при экспериментально установленной зависимости

С*/^ = ^(1 + 0.002х*/М*) • (2)

о

Из системы (1) получены условия выравнивания нагрузки в соединительных элементах. Задача выравнивания нагрузки сформулирована в оптимизационной и алгебраической постановках. В частности, при одинаковых участках ленты между соединительными элементами податливость к-го ряда элементов Ск (м/Н), обеспечивающая равномерное нагружение рядов, определяется формулой

il

Ск = С\-[2 £ (к-]+1) +{кР-2к){к-\)]8п. (3)

к=2,3,...,КР.

Полное выравнивание нагрузки возможно только для соединений, которых число рядов элементов удовлетворяет неравенству

М1(Мр-1) = 2М\+2<С1/#и ' (4)

где№ = Ыр/2 для четных Ыр и N1 = (Ир + 1)/2 для нечетных Ыр.

При невозможности выполнить условие (4) существенно уменьшит неравномерность нагрузки можно применением двух-трех типоразмере элементов. Оптимальные величины податливостей для соединений несколькими типоразмерами элементов определены численно. Применеш двух типоразмеров соединительных элементов с рекомендуемым характеристиками позволяет уменьшить неравномерность распределен! нагрузки в среднем на 25 %, применение трех типоразмеров - на 35 %.

Другим способом снижения неравномерности нагрузки в соединениях 61 расслоения концов является использование наклонных по отношению поверхности ленты соединительных элементов. Микросмещения лент относительно наклонных элементов обеспечивает перераспределение нагрузь и повышение прочности всего соединения.

Промазывание клеем соединяемых поверхностей концов лент приводит созданию клее-механического соединения только при соблюдении прав! склейки (разделке и обработке поверхностей, выдержке со сжатием).

Экспериментальная проверка разработанных моделей расче механических соединений выполнена в лабораторных условиях использованием разрывной машины Р-20 и стенда для растяжения образцо Испытывались образцы многорядных соединений концов резинотканевс четырехпрокладочной ленты 2ШТК-100 П-образными скобами, а таю, образцы шарнирных соединений лент 2ШТК-100х4 и ПВХ-120х5. Бьи исследована зависимость несущей способности соединения щ квазистатической растягивающей нагрузке со скоростью нагружения до 40 Н Проведено также экспериментальное сравнение прочности разных тип« соединений с прямыми и наклонными по отношению к поверхности лент скобами. В результате экспериментов определена зависимость податливое скобы от величины нагрузки. Установлено, что теоретические экспериментальные данные совпадают с достаточной для практических зад;

точностью, расхождение не превышает 15%. Прочность многорядных механических соединений с П-образными скобами в значительной мере зависит от качества забивки скоб. У неправильно установленной скобы с плохо загнутыми ножками несущая способность в 1,5 - 2,5 раза меньше. Соединение с наклонными скобами (A.C. № 1707351) имеет на 30 - 40 % большую прочность, чем аналогичное соединение с прямыми скобами. Прочность шарнирных соединений указанных лент в основном определяется прочностью ослабленного резинотканевого сердечника концов.

Моделирование механических соединений позволило разработать новые конструкции соединений с разнесенными и наклонно расположенными скобами. Данные конструкции защищены авторскими свидетельствами и нашли практическое применение в промышленности.

Прочность многорядных соединений ограничена неравномерностью распределения нагрузки между соединительными элементами. В соединениях П-образными скобами скобы крайних рядов 5-8 рядных соединений нагружены в 2 - 4 раза сильнее скоб средних рядов, а 24 - 27 рядных соединений - в 70 - 80 раз. Таким образом, 90 % нагрузки воспринимают 30 - 50 % крайних рядов соединения. Остальные внутренние ряды являются страхующими и нагружаются только после разрушения скоб крайних рядов.

Повышение прочности многорядных соединений возможно путем выравнивания нагрузки при использовании нескольких типоразмеров соединительных элементов с рекомендуемыми параметрами, а также при использовании наклонных скоб для соединений без расслоения концов лент.

Полное выравнивание усилий, воспринимаемых соединительными элементами, и контактных напряжений взаимодействия элементов с лентой при разделанных или неразделанных концах лент, варьируя только число соединительных элементов в ряду, их диаметр и число оставленных прокладок в концах, невозможно. Либо соединительные элементы, либо концы лент, либо те и другие будут нагружены не соответственно их прочности. Большая часть соединительных элементов останется недогруженной до предельных напряжений. В клеемеханических соединениях также невозможно одновременно выровнять нагрузку и в соединительных элементах, и в клеевом слое.

Ступенчатая разделка концов лент в связи с ограниченным числом прокладок может быть использована для выравнивания нагрузки между группами рядов при условии, что прочность разделанных концов достаточна для длительного сопротивления прорыванию скобами прокладок.

Расчеты показали, что изгиб многорядных соединений на барабанах типажных конвейеров увеличивает нагрузку на соединительные элементы до 1,6 - 2,5 раза. Наибольшее увеличение имеет место у толстых

многопрокладочных лент при малом диаметре барабана. На приводных барабанах кратковременная перегрузка скоб крайнего ряда на 4 - 10 % больше, чем на неприводных барабанах. Изгиб на барабане шарнирных соединений не приводит к заметному увеличению нагрузки. На рис. 1 приведено распределение нагрузки между рядами скоб при растяжении соединения ленты 2ШТК-100х4 на неприводном барабане и на линейной части конвейера 1ЛТ80.

Полученные результаты подтверждены экспериментальными исследованиями, проведенными в лабораториях БГТУ, ДонУГИ, ВостНИИ.

Глава 5 посвящена разработке метода расчета вулканизированных соединений резинотканевых конвейерных лент. Правила эксплуатации рекомендуют на стационарных конвейерах горно-рудных предприятий соединять концы резинотканевых лент только с помощью горячей или холодной вулканизации.

Расчет вулканизированных соединений резинотканевых лент предусматривает определение параметров НДС и запаса прочности соединительной прослойки и резинотканевого каркаса концов лент. Для исследования распределения напряжений в сердечнике вулканизированные соединения представлены как многослойные конструкции, содержащие N11; слоев (тканевых прокладок). В зависимости от конструкции соединения сердечники концов лент имеют ступенчатую, клиновую или профильную разделку. При сборке соединения как при горячей, так и при холодной вулканизации между концами образуется клее-резиновая соединительна; прослойка, толщина и физико-механические свойства которой определяются используемыми материалами и технологией изготовления.

В линейной постановке перемещения точек к-ой прокладки Ш, Ук (м) направлении осей х и у и нормальный прогиб (м) для плоского участк; соединения определяются системой уравнений

Ак Ах(ик,Ук) + Вк(ик+1 -ик + - Вк-\(ик -

-Uk-l + gk_lW'x) + qhc = 0,

АкАуШк>Гк) + Вк(Ук+1- Vк + ёкЖ'у) ~ Вк-\<Ук ~

(5)

-Ук-1 + 8к_1Ж'у) + дку = о,

ЛГч,-1 д ¿}

к=\ ас оу

и

где Ах'А> 'А " дифференциальные операторы Л <ТТ Ггл-д2Цк 1~ок дгик , 1+укд2Ук

& 2 а* 2 ^'

А /'Г Т ТГ , , 1+Ук^Цк

А ^ 2 Зс 2 скду

= , цг'у = оЖ/ду. Ак = ЕкНкК±-Ок)> Вк^вк/Нск-

Здесь , //к, ик — модуль упругости (Па), толщина (м) и коэффициент Пуассона к-ой прокладки; @к, ][ск — модуль сдвига (Па) и толщина (м) к-ой прослойки; - расстояние (м) между серединами к-ой и к+1 -ой прокладок; с^г ^, ^, ^ - внешняя распределенная нагрузка (Па) в направлении осей х, у и г, приложенная к к-ой прокладке; , Q - суммарная цилиндрическая жесткость прокладок сердечника (Нм) и суммарная интенсивность нормальной нагрузки (Па).

Г? №пр

к^н^-Ок к=1

В соединительной прослойке под действием нагрузки возникают касательные напряжения X (Па) и отрывающие напряжения в (Па). В сумме касательные напряжения дают распределенное по ширине соединения усилие сдвига Т, которое определяется выражением х

Т =\т сЬс (Н/м), (6)

о

где х - продольная координата.

При изгибе и растяжении соединения на неприводном барабане уравнение для усилия сдвига и отрывающих напряжений имеют вид:

агт !<1х-кгт (7)

где к2 = д (1 / ЕН+1 / Ев1 Ы = д (р/Ев + ао/Я ),

й - радиус барабана (м), С, - жесткость соединительной прослойки (Па/м), йо - расстояние от середин концов до клеевой прослойки (м), Р - сила растяжения, отнесенная к единице ширины ленты (Н/м), Ее, Ей - жесткость на растяжение верхнего и нижнего концов (Н/м);

5 = йгМи I ¿Х1 (Па), (8)

где Ми - распределенный по ширине изгибающий момент в поперечном сечении конца ленты (Нм/м).

Для ступенчатых конструкций соединений напряжения сдвига £ соединительном слое неравномерно распределены как по длине соединения, так и по длине каждой ступени многоступенчатого соединения. Кроме того, сдвиговая нагрузка неравномерно распределена между ступенями. Наибольшие напряжения сдвига имеют место на концах соединения. Локальные максимумы напряжений сдвига находятся на концах ступеней.

На рис. 2 приведено распределение относительных смещений (тли] тканевых прокладок при растяжении соединения П-типа четырехпрокладочно! ленты ШТК-200-2 с параметрами: Ео = 2,46 мН, вр = 1,3 мПа, V = 0,45, Нск -1,0 мм, 1\ — /3 = 220 мм, /2 = 160 мм, Ро = 25,0 кН/м (натяжение прокладки н; концах расчетной схемы) и длине прилегающих участков 100 мм.

При растяжении соединения на ставе конвейера наибольшие относительные смещения прокладок 1,48 мм соответствуют напряжениям сдвига 1,92 мПа и имеют место на концах крайних ступеней соединения.

С уменьшением толщины и увеличением жесткости соединительной прослойки, уменьшением жесткости тканевых прокладок неравномерность распределения напряжений сдвига возрастает. При одинаковой жесткости соединяемых концов на средней ступени соединения эпюра напряжений сдвига симметрична относительно середины ступени. Для крайних ступеней соединения большая разница жесткости соединяемых концов приводит к дополнительному увеличению неравно мерности распределения напряжений сдвига.

При изгибе соединения на неприводном барабане происходит изменение распределения X по длине соединения. В точке набегания на барабан X увеличиваются, а в точке сбегания -уменьшаются по сравнению со значениями X при одноосном растяжении. Наибольшее увеличение 1 в 1,1 - 1,7 раза происходит при изгибе всего соединения, когда один конец соединения находится в точке набегания. Наиболее существенно X увеличиваются при изгибе длинных соединений. При местном изгибе соединений на поддерживающих роликах напряжения в прокладках и соединительном слое не превышают аналогичных напряжений при изгибе соединений на неприводных барабанах.

' „ 100-----1

_I

220

и.......

80

-0.08 -1.031.48 1.00

! ЩЩТ,!

5=531-

'-0.10 0.08 -1.00

-1.00 , I -0.02 1

в

Си 111« а

I, мЬI »1

1ч та

щ, ||

-0.05

0.03

-0.05 0.05

-0.02

'"-■^.«¿(ца!

Рис. 2. Распределение относительных смещений (мм) тканевых прокладок при растяжении соединения П-типа ленты ШТК-200-2х4 на линейной части конвейера

На приводном барабане происходит дополнительное увеличение X в точке набегания на 4 -10 % и уменьшение в точке сбегания.

Наибольшие растяжения тканевых прокладок ступенчатых соединений имеют место на концах крайних ступеней в прокладках соседних с разрезанными. Коэффициент концентрации растягивающих напряжений тканевых прокладок достигает значений 1,6 - 1,7 при растяжении на линейной части конвейера и 2,1 - 2,4 при изгибе на типовых барабанах соединений П-гипа. Для соединений Н-типа коэффициент концентрации принимает значения а 1,15 - 1,45 раза меньше.

Предложенный подход полностью применим к многоступенчатым и спиновым соединениям. Соединительные прослойки отдельных ступеней шеют разрывы на границах ступеней, поэтому усилия сдвига и касательные «пряжения целесообразно представить в виде кусочно-непрерывных функций. Гогда многоступенчатое соединение моделируется системой уравнений с

порядком, равным числу ступеней

йгт)!йх - к)Т; = 1 = 1, 2,... N , (9)

Лу = (-Рщ I Ещ + Рв// Еу + а0/ Л).

Здесь Ен]> Еву' - жесткость на растяжение нижнего и верхнего концов лент на ]-ом участке; Рщ, Ре/ - силы растяжения на левой границе нижнего и верхнего концов лент на ^ом участке; N - число ступеней (участков).

Граничные условия для уравнений (9) имеют вид

7/ (0) = 0, Г](ф = ТГ , (10)

где I) - длина З-ой ступеньки, Т] - максимальное значение 7).

Вулканизированные соединения лент со скошенными под малым углом концами (клиновые соединения) являются одними из перспективных благодаря своей высокой технологичности. Преимущества клиновых соединений особенно проявляются при стыковке лент с неровностями каркаса (гофрами), для которых невозможно изготовить качественное ступенчатое соединение.

Для клиновых соединений уравнение (7) имеет переменные коэффициенты и решено аналитически. Характерной особенностью этих соединений является близкое к равномерному распределение касательных и отрывающих напряжений по длине соединения. Изгиб на неприводном барабане не приводит к увеличению напряжений сдвига в соединительном слое при точном совмещении сердечников соединяемых концов. Испытания, проведенные в лаборатории БГТУ и на Кальмиусской ЦОФ с конвейерными лентами 2ТЛК-150x6, 2ШБКНЛ-100x7 и др., показали, что кратковременная прочность и долговечность клиновых соединений на 5 - 10 % выше по сравнению со ступенчатыми соединениями равной длины.

Разработанные модели и результаты расчета НДС и прочности вулканизированных соединений резинотканевых лент подтверждены экспериментальными исследованиями, выполненными в лабораториях БГТУ, ВостНИИ, МакНИИ, АО НИИРП и в промышленных условиях. Сопоставление теоретических и экспериментальных результатов подтверждает возможность использования разработанных расчетных моделей. Наибольшее расхождение расчетных и экспериментальных значений максимальных напряжений сдвига в соединительном слое при простом растяжении и растяжении с изгибом равно 20 %.

Наибольшее расхождение расчетных и экспериментальных значений [^современной прочности при растяжении соединения не превышает 23 %. оятность того, что расчетные и экспериментальные значения прочности синений различаются не более, чем на 15.4 %, равна 0.98.

Разработаны основы моделирования НДС вулканизированных соединений [спользованием метода КЭ: определены параметры расчетной схемы, шчные условия и порядок их приложения. КЭ модели наиболее »ективны при расчете сложных конструкций соединений, имеющих еменные по длине и ширине параметры, при учете нелинейных эффектов.

С помощью КЭ моделей рассчитано распределение сдвиговой нагрузки <ду ступенями соединения, приведенное в табл. 2.

Табл. 2

*

Относительное тяговое усилие 7* / Р > передаваемое ^ой ступенью

Тип Параметры соединения

ленты Ыпр N 1 (мм) С/5 j Т)'Р =1 j=2 j =3

!ШТК-100 4 3 200 0, 021 0, 357; 0,285 .

_ Ч _ 4 4 150 0, 037 0, 279; 0,220 .

2ШБКНЛ-150 6 4* 310 0, 014 0, 350; 0,150 .

6 5 250 0, 022 0, 231; 0,181; 0, 177.

— — б 6 210 0, 031 0, 196; 0,154; 0, 149.

*) Ступени каждого конца содержат соответственно 2, 3,4 и 5 прокладок.

Результатом расчета НДС вулканизированных соединений являются нения напряжений и деформаций в точках соединительного слоя и каркаса щов лент.

В качестве коэффициента запаса соединительного слоя принято отношение пускаемых касательных напряжений [X] к максимальным действующим ;ательным напряжениям Тшах

Прочность соединительного слоя уменьшается с течением времени в 5ультате накопления усталостных повреждений и разрушения адгезионных и гезионных связей на молекулярном уровне под воздействием окружающей гды.

На основании эмпирических данных установлено, что у высокоэластичных

материалов зависимость [Т] от времени Тс имеет степенной вид. , независимого протекания процессов накопления усталостных поврежден«! деградации соединительного слоя, зависимость [X] (Па) от Тс О аппроксимирована в виде

Здесь [Ткр] - допускаемые касательные напряжения кратковременной пр ности соединительного слоя (Па), ГОл - коэффициент, учитывающий устало ное снижение прочности (с/лет), Шг (1/лет) - коэффициент интенсивно! временной деградации с учетом условий эксплуатации (размера куска гру высоты свободного падения груза на ленту, наличия плужковых сбрасыватех и плужковых очистных устройств, минимальной и максимальной температу окружающего воздуха, воздействия атмосферных осадков), Ив - число ба банов конвейера, V - скорость движения ленты (м/с), 1ж - длина конвейера (м Так для конвейеров, работающих в подземных условиях 16 часов в сутки 25 дней в месяц, для указанных единиц измерения на основании данных эксплуатации ПИ = 0.54, Шг = 0.026.

Аналогично в качестве коэффициента запаса прочности каркаса концов лент принято отношение допускаемых напряжений растяжения проклад ленты [о] к максимальному действующему напряжению растяжения ашах

Зависимость [а] от времени Тс имеет вид аналогичный (12).

В главе 4 разработаны модели и метод расчета вулканизирован™ соединений резинотросовых лент. Моделирование резинотросовых соединен1 сопряжено со многими трудностями, вызванными наличием двух разнородш компонент (стальных тросов и резиновых прослоек) сложной геометрии.

Многообразие возможных схем укладки тросов делает необходимь разработку сравнительно универсального метода расчета, позволяюще варьировать числом и длиной тросов соединяемых концов, 1 взаиморасположением и характеристиками.

В качестве первого расчетного состояния принято плоское (неизогнуто состояние соединения под действием растягивающих усилий на линейнс части конвейера.

Вторым расчетным состоянием является цилиндрический изп

1>] =

(12)

^тхТс^вУ1 Ьк

(13)

:динения на неприводном барабане.

Третьим расчетным состоянием является цилиндрический изгиб на тодном барабане.

Продольный изгиб соединения на желобчатых роликоопорах приводит к галению местных изгибных напряжений в резине, практически не влияющих напряженное состояние соединения.

Конечноэлементная модель основана на следующих допущениях: поперечное сечение троса не деформируется;

вязкоупругие свойства компонент соединения, кручение тросов, разница сткости наружных и внутренних прядей тросов не учитываются;

перемещения резины и тросов неразрывны, в том числе и по поверхности 1Имного контакта при наличии адгезии.

С учетом вышеизложенного для расчета соединений резинотросовых лент (работай метод, основанный на совместном использовании объемной и эской конечноэлементных моделей соединения. Объемная модель позволяет пучить детальное распределение напряжений в поперечном сечении гдинения, моделировать такие дефекты соединения, как локальная дезадгезия ¡ины на поверхности троса, полости и трещины, непровар и пережег резины.

Использование плоской модели обусловлено необходимостью определять юсительные смещения тросов по всему полю соединения.

Вследствие продольной ориентации тросов в плоской модели использова-I прямоугольные мультиплекс-элементы. Применение прямоугольных эле-нтов по сравнению с треугольными позволяет значительно сократить размер-сть системы при необходимой точности. Это достигнуто за счет исполь-зания сильно вытянутых элементов с несовместными функциями формы.

Кроме того, расчет резинотросовых соединений весьма чувствителен к менению граничных условий. Неравномерное нагружение тросов в гдинении приводит к относительным смещениям тросов далеко за границами единения. Предварительная оценка длины прилегающих к соединению астков, которые необходимо включить в расчетную схему, обоснована тем, э на бесконечно большом удалении от соединения относительные смещения ;едних тросов, вызванные напряжениями в соединении, равны нулю, [фференциальные уравнения относительных смещений \У1 (м) соседних 1 и I тросов и граничные условия имеют вид

Ет—у1- а + (14).

ах

¡=1,... N1-1 .

Ш1(0) = Шю и Wi(oo) = о

(15)

где а - коэффициент жесткости, определяемый из решения объем задачи деформирования межтросовой прослойки или экспериментально (I \¥ю - величина смещений на границе соединения, Ет - жесткость троса растяжении (Н), х - продольная координата, - число тросов. Формула позволяет оценить интенсивность уменьшения относительного смеще тросов и таким образом определить длины прилегающих участков, кото] необходимо ввести в расчетную схему.

Уменьшить длины прилегающих участков и таким образом сократить в 8 раз размерность задачи удается, если ввести в расчет жесткость относительного смещения соседних бесконечно длинных тросов.

дам), об)

где ,81+1 - силы растяжения тросов * и ¡+1 (Н).

При этом кинематические граничные условия следует заменить силовы растягивающие силы в тросах на концах уменьшенных прилегающих участ одинаковы, и соседние тросы 1 и ¡+1 соединены двухузловым упру) элементом сдвига с жесткостью Ук Поскольку У1 зависит от реше задачи ищется итерационно.

Распределение максимальных касательных напряжений по поперечш сечению соединения ленты РТЛО-4000 при изгибе на неприводном бараб диаметром 1,25 м и натяжении 500 кН/м приведено на рис. 3.

Наибольшее значение Тмах на контуре троса 1,24 мПа имеет место в тс Аз. Дуга А1 Аз соответствует центральному углу 11 град. Для этого же прим при наличии среднего тягового напряжения барабана Тб = 0,42 мПа наиболы касательные напряжения Тмах =1,19 мПа имеют место в точке А1 (рис. 3).

В общем, изгиб соединения на неприводном барабане приводит к увели нию Тмах в среднем в 1,5 - 2,0 раза для типажных конвейеров. На привод! барабане по сравнению с неприводным наблюдается незначительное (ме 5 %) снижение величины Тмах для наиболее нагруженных участков соединен

Конечноэлементное моделирование резинотросовых соединений д возможность совершенствовать их напряженное состояние за счет измене! схемы укладки тросов и жесткостных характеристик. Уменьшение жестко концов тросов в соединении оказывает не очень существенное влияние относительные смещения тросов. При этом возможно как выравнива: распределения относительных смещений, так и увеличение неравномерности

/ в

Рис. 3. Распределение тмах в поперечном сечении ленты РТЛ04000 на [риводном барабане диаметром 1.25 м конвейера 2ЛУ120. Значения Тмах в характерных точках следующие: й2 (зона 1) - 1,45 мПа; А1 (зона 2) -1,22 мПа; А2 (зона 4) - 0,616 мПа; 01 (зона 4) - 0,560 мПа; А (зона 5) - 0,497 мПа; В (зона 6) - ОД 25 мПа. (Характерная точка для зоны 3 не указана)

Для одноступенчатого соединения ленты РТЛ-1000 длиной 1м ступенчатое гньшение жесткости всех тросов с 1,0 мН до 0,25 мН привело к уменьшению ¡ичины наибольших относительных смещений на 4,7%. Для 'хступенчатого соединения удалось добиться 14% эффекта, а для хступенчатого - 10%. Использовании двух типов резин в трехступенчатом ;динении позволило уменьшить величину наибольших напряжений на 13%. енынение длины короткой ступени трехступенчатого соединения приводит к гньшению величины наибольших относительных смещений тросов. При 1евой длине короткой ступени эффект составляет 9,8%. Увеличение длины >екрытия крайних тросов в трехступенчатом соединении в 1,25 раза дает шение величины наибольших относительных смещений на 2%.

Для расчета долговечности и остаточной прочности резинотросо; соединений в процессе эксплуатации разработана модель процесса разрушь включающая описание основных процессов и критериев разрушения, алгор процедуры моделирования разрушения.

Основными процессами, вызывающими разрушение соединений эксплуатации, являются распределение и перераспределение напряжеши соединении, старение, усталость и ползучесть резины, ослабление адге резины к тросам.

Процесс накопления усталостных повреждений в соединении для коне еров длиной более 150 м мало заметен, и усталостное снижение прочно компонент соединения можно рассматривать совместно с процессом стареш

Изменение начального распределения напряжений в соединс! происходит не только из-за изменения нагрузки, но и изменения упру характеристик, в основном, резины вследствие старения и ползуче! образования зон дезадгезии резины к тросам.

Процесс старения резины, сопровождающийся изменением характеристик, происходит во много раз быстрее старения других компон соединения и представлен вектор-функцией, связывающей прочностньк упругие параметры резины с характеристиками внешнего воздействия временем. Характеристики ползучести резины межтросовых проел определялись экспериментально в лабораторных условиях. Для этого бь изготовлены образцы соединения ленты РТЛ-1500 с диаметром тросов 4,2 м длиной 10 мм.

Прочность связи резины с тросами зависит от тех же факторов, чт< прочность резины, за исключением солнечной радиации, одне доминирующим является увеличение влажности сердечника лен Критериями, определяющими степень разрушения соединения, являю отношение длины разрушенных межтросовых прослоек к их полной дли усредненное относительное смещение тросов соединяемых лент, скоро разрушения крепления резины к тросам, скорость ползучести резины.

Математическая модель разрушения соединений резинотросо! конвейерных лент представляет собой нелинейную систему уравне! высокого порядка, которая решалась итерационно.

Для каждого шага процедуры время шага задавалось генератором основании анализа начальных данных или данных предыдущего шг Параметры окружающей среды и режима работы вычисляют на основа! средних статистических данных эксплуатации соответствующего п конвейеров. Рассчитываемые величины напряжений и деформаций сравни лись с предельными значениями и помечались участки, на которых произоц

азрушение межтросовых прослоек или адгезионного слоя. Пока критерии азрушения не достигали предельных значений, процедура продолжалась.

На следующем шаге конечноэлементный анализ проводят с параметрами редыдущего шага и учетом разрушенных межтросовых участков.

Распределение напряжений в соединении меняется шаг за шагом. Наиболее нагруженные участки соединения разрушаются первыми и теряют есущую способность, их часть нагрузки перераспределяется на другие частки. Так процесс разрушения и перераспределения нагрузки продолжается ока один из критериев разрушения не достигнет предельного значения.

Моделирование процесса разрушения необходимо для оценки аботоспособности нетиповых соединений, соединений, работающих в особых ;ловиях, а также соединений с локальными дефектами.

Расчеты показывают, что основным недостатком существующих энструкций соединений является плохое перераспределение нагрузки между зосами. Так, если на некотором участке троса адгезионный слой разрушился, з воспринимавшаяся им нагрузка перераспределяется на другие участки этого е троса, что приводит к заметному увеличению напряжений на поверхности эоса и разрушению связи троса с резиной.

Для оценки прочности соединений резинотросовых лент введень-ээффициенты запаса прочности:

для резины прослоек Пр = [Хт]/Хтах ,

(17)

и для тросов Птр= [St]/S max.

Здесь [Тт] - наибольшие допускаемые касательные напряжения связи гзины с тросами (Па), [St] - наибольшая допускаемая сила растяжения троса I), Ттах- наибольшие действующие касательные напряжения (Па), Smax -аибольшая действующая сила растяжения троса (Н).

Методика ВНИИПТМАШ (Руководящие материалы 24093 04-80) спользует коэффициент запаса прочности соединения MlN{Пр,/7тр} для пределения запаса прочности конвейерной ленты.

Прочностные характеристики тросов более стабильны, чем у резиновых рослоек. Поэтому с учетом усредненных данных эксплуатации гзинотросовых соединений на шахтах Кузбасского угольного бассейна и ишых фирмы «Континенталь» для сроков службы до 5 лет рекомендуемое ^отношение запасов прочности аппроксимировано в виде

П, = П трМ-А^ + У^с) ' (18>

где Тс - планируемый срок эксплуатации (лет), /?1 = 0,2 1/лет, /Й = 0,25 1/лет

Исследования показали, что для высокопрочных резинотросовых лент которых отношение шага тросов к диаметру троса меньше 1,6, целесообраз применять одноступенчатые схемы соединений с использовали резинотросовых вкладышей или заготовок. При этом конструкция вкладыш или заготовок должна обеспечивать равномерную толщину соединительнс резинового слоя между тросами ленты и армирующими элементами величин не менее 1,5-2 мм. Соединительные заготовки обеспечивают наименьц время сборки, если их ширина составляет 300 - 400 мм.

В тех случаях, когда прочность ленты на растяжение не используй полностью (при сокращении производительности или длины конвейера) мол быть использовано одноступенчатое соединение с вырубкой части троа Уменьшение прочности каркаса соединения, пропорциональное час удаленных тросов, позволяет повысить прочность межтросовых резинов прослоек при сокращении длины соединения.

На конвейерах с резинотросовыми лентами необходимо использов; барабаны только с эластичной футеровкой. При отсутствии эластичг футеровки величина максимальных касательных напряжений в резине поверхности троса увеличивается в 1,1 -1,2 раза.

Глава 5 посвящена разработке основных положений и мет( проектирования соединений конвейерных лент. Актуальность разработ основных положений и метода проектирования соединений обуслошк расширением области использования конвейерного транспорта, создаш: новых конвейерных лент.

Основные положения включают: определение сущности и основн элементов (концепции, системы, способа и конструкции) комплекс» проектирования соединений конвейерных лент, установление взаимосв: основных элементов комплексного проектирования по степени детализацш степени конкретизации, определение принципов проектирования соединена способов их практической реализации, формирование и использова! оптимизируемого комплекса критериев для всесторонней оце! проектируемого соединения.

В отличие от традиционного выбора типа соединения и его параметров отраслевым рекомендациям комплексный подход предусматривает бо. широкое рассмотрение задачи проектирования с тщательным обосноваш цели, учетом условий эксплуатации и наличия оборудование для изготовли соединения. При этом проектирование должно дать ответ: какой : соединения, какая конструкция и с какими параметрами наиболее подходят; рассматриваемых условий, какое оборудование и материалы необходимы ,

} изготовления.

Центральным элементом проектирования является проектное решение Р). Область ПР соединений конвейерных лент представлена как множество шмосвязанных наборов данных: наборов концепций, наборов систем, боров способов и наборов конструкций.

В процессе проектирования из имеющихся наборов данных извлекают гдения, необходимые для конкретной проектной задачи. Для эффективного пользования наборов данных определены требования к их содержанию, зуктуре и полноте. Каждый набор содержит классифицирующую, главную и ециальную части.

Ключевым вопросом комплексного подхода к проектированию единений, учитывающему и технологию изготовления, и эксплуатацию пяется выбор критериев. Для всесторонней оценки ПР разработан комплекс итериев (КК), включающий следующие основные группы критериев: очностные, технологические, эксплуатационные, экономические, гономические, социально-экологические. Увеличение числа используемых итериев, несомненно, позволяет всестороннее оценивать соединения, но ебует и больших затрат. Поэтому для оценки и оптимизации самого КК [делены шесть общих характеристик: представительность, всесторонность, екватность технической задаче, значимость и степень объективности, фактеристики имеют детерминированные оценки, определяемые [числениями или с помощью экспертов. Оптимизация КК заключается в дборе таких критериев, для которых целевая функция, составленная из рактеристик КК, принимает максимальное значение.

Определение прочностных критериев требует экспериментальных данных вычислений по предлагаемым моделям. Для определения большинства хнологических критериев достаточно простых подсчетов, хронометража и их атистической обработки. Разрешение противоречий, возникающих между дельными критериями, возможно в рамках поиска оптимального, мпромиссного или удовлетворительного проектного решения.

На основе разработанных положений сформирован метод проектирования единений, предусматривающий следующие этапы: сбор данных и обобщение ебований к ленточному конвейеру, формирование технического задания, ютановка задачи проектирования, формирование области ПР, подбор тематических моделей и программных средств, решение отладочной и юектной задач, выбор ПР, удовлетворяющего проектной задаче, оформление ~>. Постановка задачи проектирования сводится к определению варьируемых и ¡ксированных параметров, формированию КК, выбору типа ПР.

Практическая реализация основных положений и метода проектирования

соединений воплощена в схемах организации наборов данных, в создании К методике и программном обеспечении проектирования.

В главе 5 также разработаны основные положения проектирова профильных соединений резинотканевых конвейерных лент и оборудова для их изготовления. Проведенный анализ показал, что по большиш критериев угловая форма профиля предпочтительнее, чем прямоугольная трапецевидная.

На основании результатов экспериментальных исследований и опыт разработок, проведенных автором в НПО "Машиностроение", сформиров технические требования к установкам для разделки концов лент. Установл что главным фактором является скорость резания. При скорости резания дс - 2,5 м/с температура фрезы не превышает 110° С при температуре окру» щего воздуха до 16° С, и подгорание резины не происходит. Однако, данных скоростях фрезерованные поверхности имеют значитель неровности. Длина ворса достигает 2-3 мм, глубина неровностей резины ■ мм. При скоростях резания больших 2,5 - 3,0 м/с температура режущих кро возрастает до 150° С, и начинается дымление резины. При скоростях рез; больших 4,5 - 5,0 м/с происходит сильное дымление и пригорание резин режущим кромкам фрезы. Неровности фрезерованной поверхности при : уменьшились, однако сами поверхности имеют подгоревший вид. Практич( без принудительного охлаждения фрезерование со скоростями более 4,0 невозможно при использовании стальных фрез. С использованием ежа воздуха было проведено фрезерование со скоростями резания 5,0 - 6,5 Однако, при скоростях резания 6,5 м/с и выше охлаждения сжатым возд} уже недостаточно.

Для проверки возможности возгорания конвейерной ленты дополнительной подаче воздуха в зону резания был проведен экспериме! ходе которого в зону резания по трубопроводу от баллона подавался чис кислород. При этом возгорания трудновоспламеняющихся конвейерных . 2ШТК-100 и 2ШБКНЛ-150 при скоростях резания до 6,5 м/с не наблюдалоа

Попытки использовать другие виды инструмента для профильной разд< резинотканевых лент не привели к положительному результату, использовании пальчиковых фрез для прорезания пазов в ленте на вертикал фрезерном станке получались очень негладкие поверхности. Верхняя резин обкладка не прорезалась, а отогнулась и образовала крышку. Использов; пористого или абразивного камня также не дает положительного результата

На основании разработанных принципов проектирования и техниче< требований созданы опытные образцы установки для разделки лент onipi до 800 мм (УРЛ-800) и шириной до 1200 мм (УРЛ-1200).

В главе 5 рассмотрены практические возможности повышения эффектив->сти эксплуатации соединения лент, сделана оценка экономической зфективности внедрения на горных предприятиях программно-методического ¡еспечения, конструкторских разработок. Внедрение соединений с рекомен-/емыми параметрами, а также новых конструкций соединений и оборудования и их изготовления позволяет уменьшить расход материалов и конвейерной ;нты, сократить трудозатраты, уменьшить число аварий из-за разрыва »единений и сократить простои конвейеров и основного оборудования.

В приложении приведены описания разработанных автором следующих юграммных комплексов (ПК) для расчетов и проектирования соединений знвейерных лент:

ПК для расчетов многорядных механических и клее-механических )единений резинотканевых конвейерных лент.

ПК для расчетов ступенчатых вулканизированных соединений гзинотканевых конвейерных лент.

ПК для расчетов соединений резинотросовых конвейерных лент.

ПК формирования КК для оценки объекта проектирования.

ПК оценки проектируемых соединений с использованием КК.

ПК "База технических решений", предназначенного для хранения : кетовой и графической информации о технических решениях.

ПК разработаны с использованием языков программирования Turbo Pascal, ortran, Clarion, пакета программ Turbo Vision.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Совокупность теоретических и экспериментальных исследований, их аучное обобщение, выполненные в диссертационной работе, являются >ешением научной проблемы разработки методов расчета и проектирования оединений конвейерных лент, что имеет важное народнохозяйственное начение для горного машиностроения.

Проведенные исследования позволили сделать следующие основные выводы I обобщения:

1. Разработанные математическая модель и расчетные схемы для определена параметров напряженного состояния механических и клее-механических оединений конвейерных лент позволили установить основные закономерности 1аботы механических соединений и составить методику их расчета с учетом [елинейных свойств конвейерной ленты и соединительных элементов.

Механические соединения являются системами, в которых рабочая нагрузка неравномерно распределяется между соединительными элементами До 90% нагрузки передают 30 - 50 % крайних рядов соединительных элементов. С увеличением числа рядов соединительных элементов и т жесткости неравномерность возрастает.

Предложены решения, позволяющие при правильном подборе параметров соединения по разработанным зависимостям существенно уменьшить или устранить совсем неравномерность распределения нагрузки. Применение двух типоразмеров соединительных элементов повышает прочность соединения на 25%, трех типоразмеров - на 35 %.

Моделирование механических соединений позволило разработать новые конструкции соединений с разнесенными и наклонными скобами. Данные конструкции защищены авторскими свидетельствами и нашли практическо( применение в промышленности.

2. Разработаны математическая модель и расчетные схемь вулканизированных ступенчатых, клиновых и профильных соединений резинотканевых конвейерных лент, позволившие выявить закономерности напряженного состояния и прочности соединений. Установлено, что наиболее нагруженными являются участки на краях соединений и на краях ступеней. Изгиб соединений на барабанах типажных конвейеров приводит к увеличению напряжений сдвига в 1,1 - 1,7 раза. На приводном барабане происходит дополнительное увеличение напряжений сдвига на 4 - 10 %. Несущая способность клиновых соединений в 1.05 - 1.10 раза больше, чем у трех- четырехступенчатых, и в 1.2 -1.4 раза больше, чем у одноступенчатых. Исследование клиновых соединений показало, что распределение напряжений в них близко к равномерному. Прочность и долговечность клиновых соединений на 5 - 10 % выше по сравнению со ступенчатыми соединениями равной длины.

Теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать рекомендации по выбору типа и конструктивных параметров вулканизированных соединений, методику прочностного расчета вулканизированных соединений, учитывающую изменяющиеся со временем прочностные характеристики, горные условия эксплуатации, параметры конвейера. Применение соединений с рекомендуемыми параметрами позволяет сократить трудозатраты и расход материалов до 35 %.

3. Разработаны математические модели, расчетные схемы и метод расчета НДС вулканизированных соединений резинотросовых конвейерных лент, основанный на совместном использовании объемной и плоской конечно-элементных моделей. С использованием объемной модели установлены

ависимости распределения напряжений в межтросовой прослойке, годелировались такие дефекты соединения как локальная дезадгезия резины а поверхности троса, полости и трещины, непровар и пережег резины. Остановлено, что распределение напряжений в поперечном сечении езинотросового соединения носит крайне неравномерный характер. При том коэффициент неравномерности принимает значения от 3 до 5. Наиболее еблагоприятно на равномерность распределения напряжений влияет менынение отношения шага укладки тросов к радиусу троса, уменьшение олщины ленты до величин меньших 2 диаметров тросов.

С использованием плоской модели получено распределение смещений росов по всему полю соединения. Установлено, что при моделировании езинотросовых соединений расчетная схема должна содержать не меньше 5 овторяющихся комбинаций укладки тросов с прилегающими к соединению частками ленты длиной не менее 10 - 15 м, получены зависимости для учета рилегающих участков без существенного увеличения размерности задачи.

4. Проведенные исследования позволили установить эффективные оотношения шага к диаметру троса конвейерной ленты и схемы соединения: .50 - 3.00 - одноступенчатые соединения, 1.88 - 2.25 - двухступенчатые оединения, 1.67 - 2.00 - трехступенчатые соединения.

Разработаны методика прочностного расчета и уточненные рекомендации о выбору конструктивных параметров соединений, учитывающие НДС, >актический коэффициент запаса прочности ленты, изменяющиеся со вре-юнем прочностные характеристики, планируемый срок службы соединения.

Конечноэлементное моделирование позволило повысить прочность оединений за счет изменения топологии тросов, жесткостных арактеристик. Так использование двух типов резин в трехступенчатом оединении позволяет уменьшить величину наибольших напряжений на 13%, ;ля двух- и трехступенчатых соединений расплетение концов тросов на ;ряди повышает прочность на 10 - 14%.

5. Разработана математическая модель разрушения соединений резинотро-овых конвейерных лент, учитывающая перераспределение напряжений в оединении, старение и ползучесть резины, деградацию адгезии резины к росам. Моделирование позволило установить закономерность разрушения езинотросовых соединений в процессе эксплуатации. Установлено, что при бразовании зоны дезадгезии на поверхности троса максимальные касатель-:ые напряжения увеличиваются в 1,2 - 1,3 раза, основным недостатком уществующих конструкций соединений является недостаточная живучесть з-за плохого перераспределения нагрузки между тросами, свободного аспространения зоны отрыва резины вдоль окружности троса.

6. Разработан метод проектирования соединений конвейерных лен включающий комплексное проектирование соединения, оборудования технологии его изготовления, всестороннюю оценку проектируемо! соединения с использованием комплекса критериев (КК), оптимизаци: самого КК, формирование области проектных решений. В результате и применения разработаны конструкции высокомеханизированны профильных соединений резинотканевых лент, оборудование и технологи их изготовления. Доказана практическая осуществимость профильно разделки резинотканевых лент, определены режимы разделки, параметр] режущего инструмента. Конструкция соединения утверждена Технически] комитетом Международного комитета стандартов в качестве перво редакции стандарта ISCOTC 41 № 815 1994-07-20.

7. Экспериментально подтверждена возможность использован» разработанных моделей, схем и методов для практических расчетов проектирования соединений лент конвейеров горных предприяти? Расчетные и экспериментальные значения прочности соединений доверительной вероятностью 0.98 различаются не более чем на 15.4 % дл резинотканевых лент и на 12.4 % для резинотросовых. Экспериментальн установлены эффективные режимы механизированной разделк резинотканевых конвейерных лент, доминирующие факторы, определяющи качество профильных соединений.

8. Разработано математическое, методическое и программное обеспеченш позволяющие автоматизировать расчеты и проектирование соединени конвейерных лент и технологического оборудования для их изготовления Использование обеспечений в НПО "Машиностроитель" позволил сократить сроки и трудоемкость проектирования: на 10% при определеши исходных характеристик, в 4 - 5 раз при определении функциональны, зависимостей, в 2 раза при испытании опытных образцов, в 5 - 8 раз пр] расчетах и выборе проектных решений. Экономический эффект в 1995 i составил 230 млн. руб.

Слисок публикаций

1. Реутов А.А. Распределение усилий между скобами стыкового соединения конвейерной ленты // Изв. вузов. Горный журнал. -1987. № 9. С. 71-73

2. Реутов A.A. Расчетная модель резинотросового соединения лент / ¡ИТМ. -Брянск, 1989. - 5с. Деп. в ЦНИИТЭИтяжмаш, дек. 1989, № 517-тм89.

3. Реутов A.A. Боковой сход серповидной ленты // Спиваковский А.О., Дмитриев В.Г. Теория ленточных конвейеров. М.: Наука, 1982, с. 142-149

4. Ленточные конвейеры в горной промышленности / В.А.Дьяков, Л.Г. Бахмейстер, A.A. Реутов и др. М.: Недра, 1982. - 349 с.

5. Реутов A.A. Расчет напряженно-деформированного состояния ;оединений резинотросовых конвейерных лент методом конечных элементов ! Изв. вузов. Горный журнал. -1991. № 9. с 86 - 88

6. Реутов A.A. Расчет соединений резинотросовых конвейерных лент // Лат-ли Всесоюзной научно-техн. конф. "Новое в подъемно-транспортном машиностроении ". М., МГТУ, 1991, с 23 - 24

7. Реутов A.A. Конечнозлементное манипулирование в 1ВТОматизированном проектировании // Мат-лы Международной конф. 'Адаптивные методы и контроль ошибок в численных методах строительной механики". Трондхейм: Норвегия, 1992. с 47

8. Реутов A.A. Учет прилегающих участков при расчете соединений резинотросовых конвейерных лент // Изв. вузов. Горный журнал. -1994. № 8.

90-92

9. Реутов A.A. Конечноэлементный анализ резинотросовых соединений // Динамика и прочность машин. Брянск: БИТМ. 1994. С. 62 - 68

10. Реутов A.A. Моделирование долговечности соединений резинотросовых шнвейерных лент// Изв. вузов. Машиностроение. -1994. № 7-9. С. 100-104

11. Реутов A.A. Основы систем автоматизированного проектирования. Учебное пособие. Брянск: БИТМ. 1995. - 60 с.

12. Реутов A.A. Проектирование соединений резинотросовых конвейерных тент // Вестник машиностроения. 1995, № 10. С. 14-15

13. А. с. № 1325211 СССР. Соединение лент/Реутов A.A., Дунаев В.П., Мильто Н.Е. - Опубл. в Б. и., 1987, № 27

14. А. с. № 1383038 СССР. Стыковое соединение / Реутов A.A., Дунаев В.П., Мильто Н.Е. и др. - Опубл. в Б. и., 1988, № 11

15. А. с. № 1581932 СССР. Стыковое соединение / Реутов A.A., Дунаев В.П., Сазонов С.П. - Опубл. в Б. и., 1990, № 28

16. А. с. № 1655871 СССР. Бесконечная лента конвейера / Реутов A.A. -□публ. в Б. и., 1991, №22

17. A.c. № 1707351 СССР. Соединение лент / Реутов A.A., Дунаев В.П., Сазонов С.П. - Опубл. в Б. и., 1992, № 3

18. А. с. № 1765572 СССР. Способ соединения концов лент / Реутов A.A., Никитин C.B., Сазонов С.П. и др. - Опубл. в Б. и., 1992, № 36

19. Патент № 2083893 РФ. Способ соединения концов лент / Реутов A.A. Опубл. в Б. и., 1997, № 19

20. Реутов A.A. Исследование напряженного состояния соединений многослойных конвейерных лент // Тезисы докл. 53 научн. конф. Брянск. БГТУ, 1996.-С.45

21. Реутов A.A. Анализ экспериментальных данных напряженного состояния и прочности соединений резинотканевых конвейерных лент / Брян. гос. техн. ун-т. - Брянск, 1996. - 23с. Деп. в ВИНИТИ 25.11.96, № 3417-В96.

22. Реутов A.A. Разработка устройств для механизированной разделки конвейерных лент лент / Брян. гос. техн. ун-т. - Брянск, 1996. - 13с. Деп. в ВИНИТИ 19.12.96, № 3705-В96.

23. Реутов A.A. Расчет напряженного состояния резинотканевых соединений методом конечных элементов лент / Брян. гос. техн. ун-т. -Брянск, 1996. - Юс. Деп. в ВИНИТИ 19.12.96, № 3706-В96.

24. Реутов A.A. Расчет напряжений сдвига в вулканизированных соединениях резинотканевых конвейерных лент // Изв. вузов. Машиностроение. 1996. № 7-9. С. 92-96

25. Реутов A.A. Конструкции и расчет соединений резинотканевых конвейерных лент: Монография: -Брянск: БГТУ, 1997 -64 с.

26. Реутов A.A. Программный комплекс "База данных технических решений". Информационный листок № 177-97. Брянск: ЦНТИ, 1997.

27. Реутов A.A. Соединение концов конвейерных лент. Информационный листок № 173-97. Брянск: ЦНТИ, 1997.

28. Реутов A.A. Выравнивание нагрузки в многорядных механических соединениях конвейерных лент П Изв. вузов. Горный журнал. 1998. № 1-2. С. 128-132

29. Реутов A.A. Разработка программного обеспечения проектирования соединений конвейерных лет // Подъемно-транспортное дело. 1998. № 1. С. 20-22

30. Реутов A.A. Совершенствование конструкций соединений резинотросовых конвейерных лент // Тезисы докл. 54 научн. конф. Брянск. Из-во БГТУ, 1998. - С. 64

Перечень сокращений

Введение

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ КОНВЕЙЕРНЫХ ЛЕНТ

НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обзор и анализ работ, посвященных исследованию соединений конвейерных лент

1.2. Обзор и анализ конструкций соединений конвейерных лент

1.3. Обзор и анализ существующих средств механизации технологических процессов изготовления соединений

1.4. Выводы и задачи исследования

2.РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА МЕХАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ РЕЗИНОТКАНЕВЫХ КОНВЕЙЕРНЫХ ЛЕНТ

2.1. Моделирование напряженного состояния многорядных механических соединений

2.2. Анализ возможностей выравнивания нагрузки между соединительными элементами многорядного соединения

2.3. Влияние изгиба многорядного механического соединения на распределение усилий между соединительными элементами 78 ^ 2.4. Обоснование метода расчета прочности многорядных

4 механических соединений

2.5. Расчет прочности быстроразборных шарнирных соединений

2.6. Результаты экспериментальных исследований механических соединений конвейерных лент

2.6.1. Определение податливости П-образной скобы в соединении

2.6.2. Экспериментальное исследование прочности многорядных механических соединений

2.6.3. Экспериментальное исследование прочности шарнирных механических соединений . 100 2.7. Выводы

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ВУЛКАНИЗИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ РЕЗИНОТКАНЕВЫХ КОНВЕЙЕРНЫХ ЛЕНТ

3.1. Физико-механические характеристики вулканизированных соединений

3.2. Моделирование напряженного состояния одноступенчатого соединения

3.3. Расчет напряженного состояния соединительной прослойки многоступенчатого соединения

3.4. Расчет распределения напряжений в клиновом соединении

3.5. Модель напряженно-деформированного состояния резинотканевого каркаса многоступенчатых вулканизированных соединений

3.6. Конечноэлементное моделирование напряженно-дефорь&фованного состояния вулканизированных соединений

3.7. Обоснование метода расчета прочности вулканизированных соединений

3.8. Сравнительный анализ теоретических и экспериментальных данных напряженно-деформированного состояния и прочности вулканизированных соединений резинотканевых лент

3.9. Выводы

4. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И МЕТОДА РАСЧЕТА ВУЛКАНИЗИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ РЕЗИН0ТР0С0ВЫХ КОНВЕЙЕРНЫХ ЛЕНТ

4.1. Разработка объемной конечноэлементной модели резинотросовых соединений

4.2. Обоснование плоской конечноэлементной модели резинотросовых соединений . . . .■

4.3. Учет в плоской расчетной схеме прилегающих к соединению участков ленты

4.4. Анализ влияния топологии на напряженно-деформированное состояние резинотросовых соединений

4.5. Оценка влияния искривления тросов и неравномерности укладки на распределение нагрузки в соединении

4.6. Метод расчета напряженно-деформированного состояния резинотросовых соединений и оценка их прочности

4.7. Моделирование разрушения соединений резинотросовых конвейерных лент

4.7.1. Основные процессы и критерии разрушения соединений

4.7.2. Алгоритм процедуры моделирования разрушения соединений

4.7.3. Результаты моделирования разрушения резинотросовых соединений

4.8. Экспериментальные исследования вулканизированных соединений резинотросовых конвейерных лент

4.9. Выводы

5. РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ И МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ КОНВЕЙЕРНЫХ ЛЕНТ

5.1. Разработка основных положений проектирования соединений конвейерных лент

5.2. Формирование области проектных решений соединений конвейерных лент

5.3. Формирование комплекса критериев оценки соединений конвейерных лент

5.4. Разработка метода проектирования соединений конвейерных лент с использованием средств вычислительной техники

5.5. Основные положения проектирования профильных соединений резинотканевых конвейерных лент

5.5.1. Обоснование параметров профильных соединений

5.5.2. Оценка прочности каркаса концов лент

5.5.3. Расчет допустимых неточностей изготовления профиля

5.6. Разработка оборудования для фрезерования концов резинотканевых конвейерных лент

5.6.1. Установка для разделки концов лент (УРЛ)

5.6.2. Последовательность операций по разделке концов лент

5.6.3. Режущий инструмент и режимы резания

5.7. Анализ возможностей повышения эффективности соединений лент конвейеров

5.8. Оценка экономической эффективности результатов работы

5.9. Выводы

В настоящее время ленточные конвейеры являются наиболее эффективным и высокопроизводительным видом конвейерного транспорта. Их использование в шахтах позволяет концентрировать горные работы, повысить нагрузки на забой. Для открытых горных работ именно ленточные конвейеры в большинстве случаев наиболее полно соответствуют техническим и экономическим параметрам горных машин и позволяют использовать поточную и циклично-поточную технологию. Основное направление развития горных работ на карьерах строительных материалов также связано с внедрением конвейерного транспорта. Доказано, что поточная технология с использованием конвейерного транспорта позволяет существенно поднять производительность труда в отрасли и снизить себестоимость добычи.

Эффективность работы ленточных конвейеров во многом определяется техническим состоянием лент и, прежде всего, состоянием стыковых соединений. Только на предприятиях черной металлургии эксплуатируется более 25 тысяч ленточных конвейеров и ежегодно изготавливается более 7 5 тысяч соединений кондов лент.

По данным ВНШМЕХЧЕРМЕТА до 70 % простоев и трудоемкости обслуживания ленточных конвейеров вызваны восстановлением стыковых соединений. Более 50 % аварий на ленточных конвейерах угольных шахт происходит из-за разрыва стыковых соединений.

При выборе конвейерных лент во многом из-за ненадежности соединений используются одни из наибольших в технике запасы прочности. Однако надежность и долговечность ленточных контуров остается низкой.

Опыт эксплуатации и испытаний различных типов соединений свидетельствует об их недостаточной агрегатной прочности, составляющей около 50 % от прочности цельной ленты, и малой долговечности. Недостаточная надежность и долговечность соединений конвейерных лент связана с тем, что существующие теоретические модели и методы расчетов не могут учесть ряд важных факторов и имеют недостаточную точность.

Экспериментальные исследования не в состоянии охватить всю гамму сочетаний параметров и условий эксплуатации.

Поэтому широкое использование ленточных конвейеров, широкий диапазон условий их эксплуатации и режимов работы предопределяют актуальность разработки высокоэффективных моделей и методов расчета стыковых соединений.

Работа выполнена в Брянском государственном техническом университете.

Тема диссертации соответствует направлениям и задачам комплексно-целевой программы О.Ц. 039 ГКНТ СССР "Развитие техники и технологии добычи и обогащения полезных ископаемых", программы "Создание прогрессивных технологий и средств механизации вспомогательных и ручных работ на шахтах и обогатительных фабриках" (Росуголь, 1994 г.), программе "Конвейер" (Росуголь 1994 г.).

Цель работы заключается в разработке методов расчета и проектирования соединений конвейерных лент, обеспечивающих повышение прочности и долговечности соединений, снижение затрат на эксплуатацию соединений.

Идея работы состоит в использовании детального анализа напряженного состояния и комплексного подхода для проектирования соединений с учетом условий эксплуатации, планируемого срока службы, возможностей технологического оборудования.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1) Математическая модель распределения усилий в механических и клее-механических соединениях резинотканевых конвейерных лент, основанная на представлении соединений статически неопределимыми дискретными системами и положенная в основу теории расчета напряженного состояния с учетом нелинейных свойств конвейерной ленты и соединительных элементов.

2) Математическая модель напряженного состояния вулканизированных соединений резинотканевых конвейерных лент, учитывающая нелинейные свойства соединений как многослойных систем, прилегающие к соединениям участки ленты и являющиеся теоретической основой расчетов напряженно-деформированного состояния (НДС) и прочности ступенчатых, бесступенчатых и профильных соединений.

3) Метод расчета напряженного состояния соединений резинотросовых конвейерных лент, основанный на совместном использовании двух- и трехмерных конечноэлементных моделей и позволяющий рассчитывать НДС и моделировать процесс разрушения резинотросовых соединений с учетом прилегающих участков ленты, изменяющихся факторов окружающей среды, режима работы, физико-механических свойств компонент соединения.

4) Метод проектирования соединений конвейерных лент, основанный на использовании структурированных наборов данных и оптимизируемого комплекса критериев, учитывающих технологию и возможности оборудования для изготовления соединений, условия эксплуатации.

Методология и методы исследований.

Методологической основой работы является комплексный подход к исследованию основных механических, прочностных и эксплуатационных свойств соединений конвейерных лент, моделей и методов их расчета и проектирования с учетом горно-технических условий эксплуатации.

Теоретические исследования базируются на основных положениях теории упругости и пластичности, строительной механики с применением аналитических и численных методов решения краевых задач.

Экспериментальные исследования базируются на теории планирования эксперимента, апробированных методах статистической обработки экспериментальных данных.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена результатами теоретических исследований, проведенных с использованием современных методов, представительным объемом экспериментальных данных, полученных в лабораторных и промышленных условиях, а также всесторонней апробацией полученных результатов на горных и промышленных предприятиях. Расхождение расчетных и экспериментальных результатов не превышает 15.4% с доверительной вероятностью 0.98.

Научная новизна.

Математическая модель и расчетные схемы многорядных механических и клее-механических соединений резинотканевых конвейерных лент, позволившие установить основные закономерности работы и рассчитать прочность элементов соединений с учетом их нелинейных свойств.

Математическая модель вулканизированных соединений резинотканевых конвейерных лент, учитывающая различие характеристик соединительного слоя и межпрокладочных сквиджей, изгиб соединений на приводных барабанах, нелинейные свойства компонент соединений.

Установлена существенность влияния на НДС вулканизированных соединений прилегающих участков ленты, получены зависимости для учета прилегающих к соединению участков без существенного увеличения размерности задачи.

Метод расчета НДС соединений резинотросовых конвейерных лент, основанный на совместном использовании объемной и плоской конечноэлементных моделей, и позволяющий моделировать локальные и протяженные дефекты.

Установлена закономерность разрушения резинотросовых соединений в процессе эксплуатации.

Метод комплексного проектирования соединений конвейерных лент, оборудования и технологии изготовления с учетом условий эксплуатации, позволяющий всесторонне оценивать проектируемое соединение с использованием оптимизируемого комплекса критериев.

Научно« значение работы состоит: в создании методов расчета и математических моделей механических, клее-механических и вулканизированных соединений резинотканевых конвейерных лент, вулканизированных соединений резинотросовых конвейерных лент, позволяющих рассчитать детальное распределение нагрузки и напряженное состояние с учетом нелинейных свойств соединений, параметров конвейера, оценить прочность соединений с учетом горно-технических условий эксплуатации; в установлении основных закономерностей напряженного состояния и прочности соединений конвейерных лент, влияния конструктивных и механических параметров соединений и конвейеров; в разработке метода проектирования соединений, являющегося основой создания математического, методического и программного обеспечений проектирования соединений лент конвейеров горных предприятий;

Практическое значение работы заключается: в разработке методик расчета и программно-методических комплексов (ПИК) расчета механических и вулканизированных соединений резинотканевых и резинотросовых конвейерных лент, учитывающих основные горно-технические факторы эксплуатации и позволяющих определять характеристики НДС соединений с высокой точностью; в разработке рекомендаций по выбору конструктивных параметров ступенчатых, клиновых и профильных соединений резинотканевых конвейерных лент, вулканизированных соединений резинотросовых конвейерных лент; в создании методики и ПМК проектирования соединений конвейерных лент и оборудования для их изготовления; в разработке установки механизированной разделки резинотканевых конвейерных лент, позволяющей изготавливать ступенчатые, клиновые и профильные соединения.

Реализация результатов работы.

Методика расчета напряженного состояния и коэффициентов запаса прочности вулканизированных соединений одно- и двухпрокладочных лент, методические рекомендации по выбору параметров соединений резинотросовых конвейерных лент, методика расчета и рекомендации к проектированию профильных соединений резинотканевых конвейерных лент и оборудования для их изготовления, ПМК проектирования транспортного оборудования, ПК «База данных технических решений» приняты к использованию ИГД им. A.A. Скочинского в качестве рабочих программно-методических материалов (г. Люберцы, 1997 г.).

ПМК проектирования конвейерного оборудования и соединений конвейерных лент, ПК «База данных технических решений» приняты ВНИИПТМАШ в качестве рабочих программно-методических материалов (г. Москва, 1996 г.).

Методика расчета и рекомендации к проектированию профильных соединений резинотканевых конвейерных лент и оборудования для их изготовления, ПМК проектирования соединений конвейерных лент внедрены в НПО "Машиностроитель" (г. Брянск). Экономический эффект от их использования при проектировании и изготовлении установок для разделки концов конвейерных лент в 1995 г. составил 230 млн. руб.

ПМК расчета механических и вулканизированных соединений резинотканевых конвейерных лент, ПМК проектирования соединений конвейерных лент внедрены в Научно-техническом центре промышленности строительных материалов (г. Москва, 1996 г.).

Рекомендации по выбору конструктивных параметров соединений резинотросовых конвейерных лент, рекомендации по конструктивным параметрам ступенчатых соединений резинотканевых конвейерных лент, рекомендации по выбору конструктивных параметров соединений резинотканевых конвейерных лент П-образными скобами, методика расчета и рекомендации к проектированию профильных соединений резинотканевых конвейерных лент и оборудования для их изготовления приняты к использованию ОАО «Союзпроммеханизация» в качестве рабочих программно-методических материалов (г. Москва, 1999 г.).

Установка для механизированной разделки резинотканевых конвейерных лент принята к внедрению на обогатительных фабриках Лебединского ГОКа.

Разработанные и защищенные авторскими свидетельствами СССР конструкции соединений конвейерных лент внедрены на предприятии П.Я. Г-4915 г. Чебоксары, 1988 г. (A.C. 1325211), на торфопредприятии "Пельгорское" Ленинградской обл., 1988 г. (A.C. 1383038). Фактический экономический эффект составил 26 тыс. руб. (1989 г.).

5.9. Выводы

1. В главе 5 разработаны теоретические положения и метод проектирования соединений конвейерных лент, основанные на комплексном рассмотрении задачи проектирования с учетом условий эксплуатации и необходимого оборудования для изготовления соединения.

Теоретические положения включают определение основных элементов комплексного проектирования соединений конвейерных лент, установление взаимосвязи основных элементов комплексного проектирования, определение наиболее важных принципов проектирования соединений и способов их практической реализации.

2. Эффективная практическая реализация концепции комплексного проектирования соединений конвейерных лент предусматривает использование базы ПР, содержащей наборы концепций, наборы систем, наборы способов и наборы конструкций. Составлены общие требования к наборам данных и сформированы конкретные их структуры.

3. Ключевым вопросом системного проектирования соединений конвейерных лент является выбор оценочных критериев. Новый подход к оценке ПР заключается в формировании КК, который как атрибут проектирования имеет свои характеристики, через которые осуществляется управление КК в процессе проектирования. Сформирована структура и примерный состав КК, определены 6 его характеристик. Сделана формальная постановка задачи проектирования с использованием КК и разработан метод комплексного проектирования с использованием средств вычислительной техники.

4. Теоретические и экспериментальные исследования, испытания опытных образцов установок для фрезерования концов конвейерных лент позволили сформировать теоретические основы расчета и проектирования профильных соединений и оборудования для их изготовления, определить область применения. Доказана практическая осуществимость профильной разделки концов резинотканевых конвейерных лент способом фрезерования. Экспериментально определены режимы фрезерования, параметры режущего инструмента.

Установлено, что доминирующим фактором, определяющим качество фрезерованных поверхностей резинотканевых лент, является скорость резания.

Актуальным практическим вопросом является обеспечение необходимой точности разделки концов лент на переносных разборных установках, для чего, в первую очередь, необходимо изготовление плоского стола установки с заданными допусками.

5. Анализ путей повышения эффективности соединений лент конвейеров позволил установить практические возможности сокращения основных составляющих затрат на содержание соединений. Для их реализации предложены три группы мероприятий: конструктивные, эксплуатационные и ремонтные.

Проведена оценка экономической эффективности использования на горных предприятиях рекомендуемых конструкций соединений и оборудования, а также применения разработанного программно-методического обеспечения в проектно-конструкторских организациях.

6. Общая концепция и методика системного проектирования, Методика расчета и рекомендации к проектированию профильных соединений резинотканевых конвейерных лент и оборудования для их изготовления использованы НПО "Машиностроитель" (г. Брянск) при разработке способа и оборудования для механизированной разделки концов конвейерных лент. Экономический эффект от их использования в 1995 г. составил 230 млн. руб. Конструкция соединения утверждена Техническим комитетом Международного комитета стандартов в качестве первой редакции стандарта ISO/TC 41 № 815 1994-07-20.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Совокупность теоретических и экспериментальных исследований, их научное обобщение, выполненные в диссертационной работе, являются решением научной проблемы разработки методов расчета и проектирования соединений конвейерных лент, что имеет важное народнохозяйственное значение для горного машиностроения.

Проведенные исследования позволили сделать следующие основные выводы и обобщения.

1. Разработанные математическая модель и расчетные схемы для определения параметров напряженного состояния механических и клее-механических соединений конвейерных лент позволили установить основные закономерности работы механических соединений и составить методику их расчета с учетом нелинейных свойств конвейерной ленты и соединительных элементов.

Механические соединения являются системами, в которых рабочая нагрузка неравномерно распределяется между соединительными элементами. До 90% нагрузки передают 30 - 50 % крайних рядов соединительных элементов. С увеличением числа рядов соединительных элементов и их жесткости неравномерность возрастает.

Предложены решения, позволяющие при правильном подборе параметров соединения по разработанным зависимостям существенно уменьшить или устранить совсем неравномерность распределения нагрузки. Применение двух типоразмеров соединительных элементов повышает прочность соединения на 25%, трех типоразмеров - на 35 %.

Моделирование механических соединений позволило разработать новые конструкции соединений с разнесенными и наклонными скобами. Данные конструкции защищены авторскими свидетельствами и нашли практическое применение в промышленности.

2. Разработаны математическая модель и расчетные схемы вулканизированных ступенчатых, клиновых и профильных соединений резинотканевых конвейерных лент, позволившие выявить закономерности напряженного состояния и прочности соединений. Установлено, что наиболее нагруженными являются участки на краях соединений и на краях ступеней. Изгиб соединений на барабанах типажных конвейеров приводит к увеличению напряжений сдвига в 1,1 - 1,7 раза. На приводном барабане происходит дополнительное увеличение напряжений сдвига на 4 - 10 %. Несущая способность клиновых соединений в 1.05 - 1.10 раза больше, чем у трех-четырехступенчатых, и в 1.2 - 1.4 раза больше, чем у одноступенчатых.

Исследование клиновых соединений показало, что распределение напряжений в них близко к равномерному. Прочность и долговечность клиновых соединений на 5 - 10 % выше по сравнению со ступенчатыми соединениями равной длины.

Теоретические и экспериментальные исследования позволили разработать рекомендации по выбору типа и конструктивных параметров вулканизированных соединений, методику прочностного расчета вулканизированных соединений, учитывающую изменяющиеся со временем прочностные характеристики, горные условия эксплуатации, параметры конвейера. Применение соединений с рекомендуемыми параметрами позволяет сократить трудозатраты и расход материалов до 35 %.

3. Разработаны математические модели, расчетные схемы и метод расчета НДС вулканизированных соединений резинотросовых конвейерных лент, основанный на совместном использовании объемной и плоской конечно-элементных моделей. С использованием объемной модели установлены зависимости распределения напряжений в межтросовой прослойке, моделировались такие дефекты соединения как локальная дезадгезия резины на поверхности троса, полости и трещины, непровар и пережег резины. Установлено, что распределение напряжений в поперечном сечении резинотросового соединения носит крайне неравномерный характер. При этом коэффициент неравномерности принимает значения от 3 до 5. Наиболее неблагоприятно на равномерность распределения напряжений влияет уменьшение отношения шага укладки тросов к радиусу троса, уменьшение толщины ленты до величин меньших 2 диаметров тросов.

С использованием плоской модели получено распределение смещений тросов по всему полю соединения. Установлено, что при моделировании резинотросовых соединений расчетная схема должна содержать не меньше 5 повторяющихся комбинаций укладки тросов с прилегающими к соединению участками ленты длиной не менее 10 -15 м, получены зависимости для учета прилегающих участков без существенного увеличения размерности задачи.

4. Проведенные исследования позволили установить эффективные соотношения шага к .диаметру троса конвейерной ленты и схемы соединения: 2.50 - 3.00 - одноступенчатые соединения, 1.88 - 2.25 - двухступенчатые соединения, 1.67 - 2.00 - трехступенчатые соединения.

Разработаны методика прочностного расчета и уточненные рекомендации по выбору конструктивных параметров соединений, учитывающие НДС, фактический коэффициент запаса прочности ленты, изменяющиеся со временем прочностные характеристики, планируемый срок службы соединения.

Конечноэлементное моделирование позволило повысить прочность соединений за счет изменения топологии тросов, жесткостных характеристик. Так использование двух типов резин в трехступенчатом соединении позволяет уменьшить величину наибольших напряжений на 13%, для двух- и трехступенчатых соединений расплетение концов тросов на пряди повышает прочность на 10 - 14 %.

5. Разработана математическая модель разрушения соединений резинотросовых конвейерных лент, учитывающая перераспределение напряжений в соединении, старение и ползучесть резины, деградацию адгезии резины к тросам. Моделирование позволило установить закономерность разрушения резинотросовых соединений в процессе эксплуатации. Установлено, что при образовании зоны дезадгезии на поверхности троса максимальные касательные напряжения увеличиваются в 1,2 - 1,3 раза, основным недостатком существующих конструкций соединений является недостаточная живучесть из-за плохого перераспределения нагрузки между тросами, свободного распространения зоны отрыва резины вдоль окружности троса.

6. Разработан метод проектирования соединений конвейерных лент, включающий комплексное проектирование соединения, оборудования и технологии его изготовления, всестороннюю оценку проектируемого соединения с использованием комплекса критериев (КК), оптимизацию самого КК, формирование области проектных решений. В результате их применения разработаны конструкции высокомеханизированных профильных соединений резинотканевых лент, оборудование и технология их изготовления. Доказана практическая осуществимость профильной разделки резинотканевых лент, определены режимы разделки, параметры режущего инструмента. Конструкция соединения утверждена Техническим комитетом Международного комитета стандартов в качестве первой редакции стандарта ISO/TC 41 № 815 1994-07-20.

7. Экспериментально подтверждена возможность использования разработанных моделей, схем и методов для практических расчетов и проектирования соединений лент конвейеров горных предприятий. Расчетные и экспериментальные значения прочности соединений с доверительной вероятностью 0.98 различаются не более чем на 15.4 % для резинотканевых лент и на 12.4 % для резинотросовых. Экспериментально установлены эффективные режимы механизированной разделки резинотканевых конвейерных лент, доминирующие факторы, определяющие качество профильных соединений.

8. Разработано математическое, методическое и программное обеспечения, позволяющие автоматизировать расчеты и проектирование соединений конвейерных лент и технологического оборудования для их изготовления. Использование обеспечений в НПО "Машиностроитель" позволило сократить сроки и трудоемкость проектирования: на 10% при определении исходных характеристик, в 4 - 5 раз при определении функциональных зависимостей, в 2 раза при испытании опытных образцов, в 5 - 8 раз при расчетах и выборе проектных решений. Экономический эффект в 1995 г. составил 230 млн. руб.

1. A.C. 376261 СССР, В 29 Н 5/16, Переносное вулканизационное устройство для ремонта резиновых полотен /Федоров Е.А., Опубл. 1973, Бюл. N17

2. A.C. 410974 СССР, В 29 Н 5/16, Переносное вулканизадионное устройство /Федоров Е.А., Опубл. 1974, Бюл. N2

3. A.C. 451881 СССР, F 16 G 3/12 , Способ соединения концов клиновых ремней Е.П. Наумова /Наумов Е.П., Опубл. 1974, Бюл. N44

4. A.C. 535169 СССР, В 29 Н 5/16, Переносное вулканизадионное устройство для ремонта резиновых полотен /Литвинов Б.П., Муромец A.A. и Исиченко Б.Н., Опубл. 1976, Бюл. N42

5. A.C. 567 618 СССР, В 29 Н 7/22, Механизм для разделки стыков конвейерных лент /Федоров Е.А., Громилин Н.В. и Стрижков Н.В., Опубл. 1977, Бюл. N29

6. A.C. 582990 СССР, В 29 Н 7/22, Устройство для разделки концов конвейерных лент /Подопригора Ю.А., Калентьев В.И., Осипов. A.C. и др., Опубл. 1977, Бюл. N45

7. A.C. 630090 СССР, В 29 Н 3/06, Нож для резки эластичных полимерных материалов /Шутилин Ю.Ф., Опубл. 1978, Бюл. N40

8. A.C. 640069 СССР, F 16 G 3/10, Способ соединения резинотросовой ленты /Колосов Л.В., Безпалько В.В., Опубл. 1978, Бюл. N48

9. A.C. 765003 СССР, В 29 Н 3/06, Устройство для разделки стыков резинотканевых лент /Танцуев Л.А., Михейкин С.И., Минькин С.И. и др., Опубл. 1980, Бюл. N35

10. A.C. 742158 СССР, В 29 Н 3/06, Устройство для разделки стыков резинотканевых лент /Шмигирилов В.И., Новиков А.И., Щуплецов В.М. и др., Опубл. 1980, Бюл. N23

11. A.C. 783035 СССР, В 29 H 7/22, Способ стыковки резинотросовых лент /Колосов Л.В., Бельмас И.В., Опубл. 1980, Бюл. N44

12. A.C. 783521 СССР, F 16 G 3/10, Соединение кондов резинотросовой ленты встык /Безпалько В.В., Заболотный К.С., Опубл. 1980, Бюл. N44

13. A.C. 897559 СССР, В 29 Н 3/06, Нож для резки эластичных полимерных материалов /Шутилин Ю.Ф., Опубл. 1982, Бюл. N2

14. A.C. 962123 СССР, В 65 G 15/36, Соединение концов резинотросовой ленты конвейера /Васильченко Н.М., Опубл. 1982, Бюл. N36

15. A.C. 810516 СССР, В 29 Н 7/22, Устройство для разделки концов конвейерных лент /Фонкин В.Ф., Дружин И.С., Михайлов А.П. и др., Опубл. 1981, Бюл. N9

16. A.C. 994355 СССР, В 65 G 15/30, Устройство для соединения концов резинотканевой ленты /Лебединцев Ю.А., Сарры Л.М., Самыкина А.П., Опубл. 1983, Бюл. N5

17. A.C. 967882 СССР, В 65 G 15/36, Соединение концов резинотросовой ленты конвейера /Высочин Е.М., Заренков В.И., Новикова Т.Н. и др. Опубл. 1982, Бюл. N39

18. A.C. 1177214 СССР, F 16 G 3/00, Способ соединения концов конвейерной ленты /Скворцов А.М., Грумеза Л.И., Кроль Б.А., Опубл. 1985, Бюл. N 33

19. A.C. 1325211 СССР, F 16 В 5/12 , Соединение лент / Реутов A.A., Дунаев В.П., Мильто Н.Е., Опубл. 1987, Бюл. N27

20. A.C. 1383038 СССР, F 16 G 3/10 , Стыковое соединение /Реутов A.A., Дунаев В.П., Мильто Н.Е., Сазонов С.П., Опубл. 1988, Бюл. N 11

21. A.C. 1551881 СССР, F 16 G 3/00, Стыковое соединение кондов резинотросовой ленты и способ его осуществления /Зарецкий О.М., Бондаренко А.П., Леонов И.И. и др., Опубл. 1990, Бюл. N11

22. A.C. 1581932 СССР, F 16 G 3/10, Стыковое соединение /Реутов A.A., Дунаев В.П., Сазонов С.П., Опубл. 1990, Бюл. N 28

23. A.C. 1613745 СССР, F 16 G 3/16, Устройство сборки стыка резинотросовой ленты /Лапик В.В., Ампилова В.Д., Иванов В.К. и др., Опубл. 1990, Бюл. N46

24. A.C. 1655871 СССР, В 65 G 15/36 , Бесконечная лента конвейера /Реутов A.A., Опубл. 1991, Бюл. N 22

25. A.C. 1707351 СССР, F 16 В 5/12 , Соединение лент / Реутов A.A., Дунаев В.П., Сазонов С.П.,Опубл. 1992, Бюл. N 3

26. A.C. 17 65572 СССР, F 16 G 3/10 , Способ соединения концов лент /Реутов A.A., Никитин С.П., Сазонов С.П., Эманов

27. С.Л.,Опубл. 1992, Бюл. N 36

28. A.C. 1803639 СССР, F 16 G 3/10, Соединение концов резинотросовой ленты конвейера /Высочин E.H., Накидайло С.Н., Кириленко B.C., Опубл. 1993, Бюл. N11

29. Альтшуллер Г.С. Нести идею. Новосибирск: Наука, 1986. -244 с.

30. Ампилогова Н.В. Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам. Дисс. канд. техн. наук. М.: МГИ, 1984. -182 с.

31. Бартенев Г.М., Зуев Ю.С. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов. М.: Химия. 1964. 286 с.

32. Бельмас И.В. Напряженное состояние резинотросовых лент при произвольном повреждении тросов// Проблемы машиностроения и надежности машин. 1993, N6, с. 45-48.

33. Бельмас И.В., Сабурова И.Т., Митрофанов J1.JI. Распределение усилий в тросах резинотросовой ленты конвейера// Изв. вузов. Горный журнал. 1990, N12, с. 62-65.

34. Бельмас И.В., Колосов JI.B. Исследование механических характеристик металлотросов// Изв. вузов. Горный журнал. 1990, N9, с. 81-83.

35. Бельмас И.В., Колосов JI.B. Анализ схем стыковых соединений резинотросовых лент// Изв. вузов. Горный журнал. 1990, N2, с. 83-85.

36. Бельмас И.В., Колосов JI.B. Исследование прочностных характеристик образцов поврежденнных резинотросовых лент// Изв. вузов. Горный журнал. 1990, N8, с. 81-84.

37. Бельмас И.В., Ропай В.А., Сергиенко A.B. и др. Напряженно-деформированное состояние резинотросовой ленты на переходном участке конвейера// Изв. вузов. Горный журнал. 1994, N2, с. 81-83

38. Бережинский В.И., Потий В.П. Агрегатная прочность резинотросовых уравновешивающих канатов// Труды МакНИИ. Безопасная эксплуатация электрического и механического оборудования в шахтах. Макеевка: 1977, вып.9, с. 73 75

39. Билан В.И. Исследование причин износа и долговечности конвейерных лент на железнорудных горно-обогатительных комбинатах// Вопросы рудничного транспорта. К.: Наукова думка, 1977, с. 152

40. Билан И.Е., Деркач П.М. Расчет параметров вулканизированных стыков резинотканевых лент// НИИинформтяжмаш. Угольное и горнорудное машиностроение. 1965, вып. 6, с. 58-62.

41. Билан И.Е., Деркач П.М., Высочин Е.М. О влиянии величины удельного давления при вулканизации стыков резинотканевыхконвейерных лент//Вопросы рудничного транспорта. М. : 1970, Вып. 11, с. 100 108

42. Билан И.Е., Высочин Е.М., Деркач n.M. Методика расчета параметров стыковых соединений резинотканевых конвейерных лент. -Киев: Наукова думка, 1970. -9 с.

43. Билан И.Е., Деркач П.М., Стаховский Е.А. О режиме вулканизации стыковых соединений// Вопросы рудничного транспорта. К.: 1972, Вып.12, с. 78 87

44. Биличенко Н.Я., Ищук В.И., Заболотный Ю.В. и др. Исследования тепловых режимов вулканизационных прессов для стыковки конвейерных лент // Шахтный и карьерный транспорт. М.: Недра, 1975, вып. 2, с. 31-38.

45. Биличенко Н.Я., Ищук В.И., Заболотный Ю.В., Дудко М.А. Влияние угла скоса на прочность стыковых соединений резинотканевых конвейерных лент// Изв. вузов. Горный журнал. 1977, N3, с.75-78.

46. Биргер И.А., Шорр В.Ф., Иоселевич Г.В. Расчет на прочность деталей машин. Изд.З. М.: Машиностроение, 1979. -702с.

47. Богачкина Г.С., Котт И.М. Оборудование для стыковки конвейерных лент. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1982. -28 с.

48. Богуславский Д., Тихомиров В., Эйпштейн В. К вопросу определения характера разушения резинокордных систем// Каучук и резина, N1, 1960, с. 57 60

49. Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных констукций. М.: Машиностроение, 1980. - 375 с.

50. Буткевич Г.Р., Буянов Ю.Д. Способы очистки и соединений конвейерных лент. М.: ЦНИИТЭИпромстройматериалов, 1965. -42 с.

51. Влияние некоторых конструктивных факторов резинотканевых конвейерных лент на их модуль упругости/ Золотухина Л.И.,

52. Лепетов В.А., Стрижевская Л.З. и др.// Каучук и резина. 1973, 10, с. 33-35

53. Волотковский B.C., Нохрин Е.Г., Герасимова М.Ф. Износ и долговечность конвейерных лент. М. : Недра, 1976, - 175 с.

54. Вуба К.Т. О роли заклепок при сдвиге клееклепаных соединений внахлестку // Исследование прочности и деформативности клеевых соединенгий конструкционных строительных материалов. Под ред. Фрейдина A.C. М.: Стройиздат. 1975, Вып.53, с. 64-71

55. Высочин Е.М., Коваль A.B. Влияние концентрации напряжений на прочность несущего каркаса в стыке конвейерной ленты// Вопросы рудничного транспорта. М.: Недра, вып. 12, 1972, с. 69-78.

56. Высочин Е.М., Коваль A.B. Распределение напряжений сдвига в резине между тросами в стыке тросовых лент// Труды ДГИ, т. 52, Днепропетровск: 1968, с. 76 79.

57. Высочин Е.М., Коваль A.B. Влияние конструктивных параметров тросовой ленты на ее эксплуатационную надежность. (Реф. инф.) К.: Наукова думка, 1970. -19 с.

58. Высочин Е.М., Завгородний Е.Х., Заренков В.И. Стыковка и ремонт конвейерных лент на предприятиях черной металлургии. М.: Металлургия, 1989. -192 с.

59. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. М. : Мир, 1984. -428 с.

60. Гозман Е.А. и др. Применение МКЭ к расчету РТИ при больших деформациях// Вопросы динамики и прочности. Рига: 1980, вып. 36, с. 147-156.

61. Голиков Г.Ф. О надежности стыков конвейерных лент// Горный журнал, 1994, 8, с. 44-45.

62. Голуб В.П. О времени разрушения в условиях взаимодействия получести и усталости// Машиноведение, 1985, N1, с. 69-74.

63. ГОСТ 6768-75. Резина и прорезиненная ткань. Метод определения прочности связи между слоями. М. : Госстандарт. -6 с.

64. ГОСТ 14759-69. Клеи. Метод определения прочности при сдвиге. М.: Госстандарт. 6 с.

65. ГОСТ 14760-69. Клеи. Метод определения прочности при отрыве. М.: Госстандарт. 5 с.

66. ГОСТ 20-85. Ленты конвейерные резинотканевые. Технические условия. М.: Госстандарт. 48 с.

67. Гофман В. Вулканизация и вулканизирующие агенты. М.: Химия, 1968. 464 с.

68. Гребенюк В.В., Самарский А.Ф. Результаты стендовых исследований прочности соединений конвейерных лент// Новые способы и средства безопасного применения электроэнергии в шахтах, безопасность работ на рудничном транспорте. Макеевка: 1980, с. 37 39

69. Грин А., Адкинс Дж. Большие упругие деформации и нелинейная механика сплошной среды. М.: Мир, 1965, -455 с.

70. Губанов В.В. Построение диаграмм усталостной прочности для резины// Вопросы динамики и прочности. Рига: 1987, N48, с. 100-103.

71. Губанов В.В., Мурашка Х.И. Долговечность резины при эксплуатации// Вопросы динамики и прочности. Рига: 1984, вып. 44, с. 16-21.

72. Гуленко Г.Н., Кукушкин H.A., Ненахов Г.С. Устройства для обеспечения надежной работы конвейерных лент. Подъемно-транспортное оборудование (ЦНИИТЭиТЯЖМАШ), 1981, N31, -48 с.

73. Деркач П.М. Исследование прочности стыковых соединений резинотканевых конвейерных лент, применяемых в горнойпромышленности. Дисс. канд. техн. наук. Днепропетровск: ДГИ. 1969. 187 с.

74. Деркач П.М., Билан Е.И., Высочин Е.М. Об оптимальной длине стыка резинотканевых конвейерных лент// Вопросы рудничного транспорта. К.: 1970, Вып. 11, с. 90 99

75. Джалалов М.Д. Экспериментальное построение функции ползучести резины// Матер. 7 Респ. конф. мол. ученых по мат. и мех. Баку, май, 1986, кн. 2. Баку, 1987, с. 141-143.

76. Джимиев И. А. Повышение прочности стыковых соединений резинотканевых лент для конвейеров горной промышленности. Дисс. .канд. техн. наук. М.: МГГУ, 1993. -136 с.

77. Дитрих Я. Проектирование и конструирование. Системный подход. М.: Мир, 1981. -456 с.7 6. Дымников С.И., Лавендел Э.Э. Прикладные методы расчета изделий из высокоэластичных материалов. Рига: Зинатне, 1980. -236 с.

78. Жуков В.А. Прочность резинотросовых конвейерных лент и их соединений с учетом эксплуатационных повреждений. Автореф. .канд. техн. наук, Томск: Томский ПИ, 1989. -17 с.

79. Завгородний Е.Х., Кузьменко В.И. Концентрация напряжений при изгибе стыковых соединений многослойных конвейерных лент на роликах// Изв. вузов. Горный журнал. 1981, N2, с. 59-62.

80. Завгородний Е.Х. Концентрация напряжений при изгибе стыковых соединений многослойных конвейерных лент на отклоняющих барабанах// Изв. вузов. Горный журнал. 1980, N1, с. 53-56.

81. Завгородний Е.Х., Морев В.И. Об изгибе многослойных систем типа конвейерных лент по круговой цилиндрической поверхности// Изв. вузов. Горный журнал. 1975, N11, с. 101-105.

82. Завгородний Е.Х., Карбасов О.Г., Кузьменко В.И. Стыковка конвейерных лент. Тематический обзор. ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ. М.: 1983. -52 с.

83. Завгородний Е.Х., Ярцев Ю.П., Кузьменко В.И., Карбасов О.Г. Рациональная длина стыкового соединения многослойных конвейерных лент// Изв. вузов. Горный журнал. 1983, N 11, с. 73-76.

84. Завгородний Е. X. Теория взаимодействия грузонесущих элементов как основа создания высокоэффективных ленточных конвейеров. Автореф. . докт. техн. наук, Днепропетровск: ДГИ, 1989. -34 с.

85. Завгородний Е.Х., Ярцев Ю.П., Кузьменко В.И. Напряженное состояние соединений нахлестного типа многослойных конвейерных лент// Изв. вузов. Горный журнал. 1985, N1, с. 48-51.

86. Закс J1. Статистическое оценивание. М.: Статистика, 1976. 597 с.

87. Заявка 2209310 ФРГ, В 65 G 15/45 , Устройство для перехвата транспортной ленты конвейерной установки. Опубл. 1978, Бюл. N15

88. Заявка 2545402 ФРГ, F 16 G 3/16, Зажимный механизм для соединительных элементов транспортных лент/ Опубл. 1978, Бюл. N15

89. Заявка 2545403 ФРГ, F 16 G 3/16, Зажимный механизм для соединительных элементов транспортных лент/ Опубл. 1978, Бюл. N15

90. Заявка 3906739 ФРГ, F 16 G 3/10, Способ соединения концов резинотросовой конвейеной ленты / Опубл. 1989, Бюл.

91. Заявка 2626443 ФРГ, F 16 G 3/09, Способ крепления пластинчатых соединительных элементов / Опубл. 1980, Бюл. N16

92. Инструкция по выбору, монтажу и эксплуатации конвейерных лент. М.: НИИРП, 1981. -75 с.

93. Инструкция по нормированию расходов конвейерных лент на предприятиях министерства черной металлургии. Днепропетровск: ВНИИОчермет, 1976, - 27 с.

94. Инструкция по стыковке и ремонту конвейерных лент// Кривой Рог. ПО Кривбассрудоремонт, 1982. 65 с.

95. Исследование прочности стыковых соединений резинотканевых конвейерных лент/ Поляков Н.С., Деркач П.М., Высочин Е.М. и др. // Вопросы рудничного транспорта. К.: 1973, Вып. 13, с. 152 -176

96. Исследование бесступенчатой конструкции стыка резинотканевой ленты, средств его выполнения и способов повышения работоспособности. Отчет НИР. N Гос. per. 79008213. Брянск: 1980. 87 с.

97. Ищук В.И. Исследование прочности и долговечности вулканизированных стыков конвейерных лент. Дисс. канд. техн.наук. Днепропетровск: ДГИ, 1975. 160 с.

98. Карбасов О.Г., Цоглин J1.H. Монтаж, эксплуатация и ремонт конвейерных лент. М.: Недра, 1967. 152 с.

99. Кардашов Л.А. Синтетические клеи. М.: Химия. 1970. -184с.

100. Клеи для крепления резин. Справочник. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1969, 82 с.

101. Ковшов В.И. Постановка инженерного эксперимента. К.: Вища школа, 1982. 120 с.

102. Колосов J1.B. Стыковые соединения высокопрочныхрезинотросовых лент// Изв. вузов. Горный журнал. 1983, N11, с. 86-91.

103. Колосов Л.В., Бельмас И.В. Напряженно-деформированное состояние стыковых соединений резинотросовых лент// Изв. вузов. Горный журнал. 1981, N8, с. 68-71.

104. Колосов Л.В., Леонов И.И., Новикова Т.Н. Методика определения жесткостных и прочностных параметров стыковых соединений резинотросовых лент// Шахтный и карьерный транспорт. М.: Недра, 1984, N9, с. 64-70.

105. Колосов Л.В., Джур В.В. Методика сравнительной оценки усталостных свойств резинотросовых канатов, стальных канатов и стальной ленты// Изв. вузов. Горный журнал. 1981, N8, с. 91-92.

106. Колосов Л.В., Джур В.В. О долговечности и запасе прочности резинотросовых канатов// Вестник машиностроения, 1984, N 3, с. 121-127

107. Колосов Л.В., Жигула Т.Н. Напряженно-деформированное состояние резинотосовой ленты на барабане// Изв. вузов. Горный журнал, 1984, N 5, с. 46-51

108. Колосов Л.В. Научные основы разработки и применения резинотросовых канатов подъемных установок глубоких рудников. Дисс. .докт. техн. наук, Днепропетровск: ДГИ, 1987. -570 с.

109. Колтунов М.А., Майборода В.П., Зубчанинов В.Г. Прочностные расчеты изделий из полимерных материалов. М.: Машиностроение, 1983. -239 с.

110. Конвейерные ленты /Ф.А.Махлис, И.И.Леонов, О.Г.Карбасов, В.В.Никитин. М.: Химия, 1991. -169 с.

111. Копур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. М.: Мир, 1980. 605 с.

112. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров, м.: Наука, 1978. 831 с.

113. Котов М.А. Влияние концентрации напряжений на прочность резинотросовой ленты// Горные машины и автоматика. Вып. 5. М. : Недра, 1969, с. 44 47

114. Котов М.А., Григорьев Ю.И., Шконда В.В. Зарубежный опыт стыковки конвейерных лент на угольных шахтах. Темат. обзор. М.: ЦНИЭИуголь, 1986. -44 с.

115. Кубицкий Я., Соболевский Э. Параметры стыковых соединений и основное оборудование для вулканизации конвейерных лент. М.: ГПНТБ СССР. Пер. N Ц-99504, 1977 / Перевод с польского. Журнал "Gornictwo odkrywkowe", 1972, т. 14, N 11-12, с. 393

116. Кузьменко В.И. Обоснование и выбор рациональных параметров вулканизированных соединений резинотканевых лент ленточных конвейеров. Дисс. . канд. техн. наук. Коммунарск: КГМИ, 1985. -223 с.

117. Лебедева Е.К. Обобщенный закон Гука при малых деформациях резин// Изв. вузов. Технол. легк. пром-ти. 1990, -33, N3, с.20-23.

118. Ленточные конвейеры в горной промышленности/ В.А. Дьяков, Л.Г. Шахмейстер, В.Г. Дмитриев и др. М.: Недра, 1982. -349 с.

119. Леонов И.И., Новикова Т.Н. Основные принципы конструирования конвейерных лент и их соединений // Конвейерный транспорт. К.: Наукова думка, 1977, с. 41-44

120. Лепетов В.А. Резиновые технические изделия. М.: Химия, 1976. 472 с.

121. Лурье А.И. Нелинейная теория упругости. М.: Наука, 1980. -512 с.

122. Матов А.Л., Шаповалов A.A. Вулканизация конвейерных лент. М.: Недра, 1976. -116 с.

123. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975. -400 с.

124. Матюхин С.А. Способ разрушения адгезионного соединения металлрезина// Каучук и резина. 1994, N5,с.28 -2 9

125. Метод суперэлементов в расчетах инженерных сооружений /Постнов В.А., Дмитриев С.А., Елтышев Б.К. и др. // Л.: Судостроение, 1979. -288 с.

126. Методика контроля стыков резинотросовых лент. ВостНИИ, Кемерово: 1984. -23 с.

127. Монастырский В.Ф. Разработка методов и средств управления надежностью мощных ленточных конвейеров. Дисс. докт. техн. наук. Днепропетровск: ДГИ. 1990. -543 с.

128. Орлова В.А., Иванова Р.И. Новый самовулканизирующийся клей СВ-5// Экспресс-информация, N 19, НИИРП, 1963. 18 с.

129. О надежности работы стыков резинотканевых лент с рациональными длинами ступеней/ Билан И.Е., Деркач n.M., Бутенко Г.С. и др.// Вопросы рудничного транспорта. К.: 1972, Вып. 12,с. 88 95

130. Паншин Б.И. Механические испытания клеевых соединений// Клеи и технология склеивания. М.: Оборонгиз. 1974, с. 245-252

131. Пасечный Ф.В., Подопригора Ю.А. Исследование прочности различных видов соединений резинотканевых конвейерных лент// Шахтный и карьерный транспорт. М., Недра, 1980, вып. 5,с. 2 9-31.

132. Патент 1826980 СССР, С 09 J 5/04 , Способ соединения концов конвейерной ленты /Накидайло С.Н., Кириленко B.C., Высочин Е.М. и др., Опубл. 1993, Бюл. N25

133. Патент 2001332 РФ, F 16 G 3/09, Способ разделки концов резинотканевых конвейерных лент и устройство для его осуществления /Дунаев В.П., Заворотнов Н.Г., Подопригора Ю.А. и др., Опубл. 1993, Бюл. N 37-39

134. Патент 2083893 РФ, F 16 G 3/09, Способ соединения концов лент /Реутов A.A., опубл. 1997, Бюл. № 19

135. Плотников Ю.И., Симаков А.Е. Условия эксплуатации конвейерных лент на шахтах Кузбасса и факторы, определяющие сроки их службы// Транспорт шахт и карьеров. М.: 1971, с 41-48

136. Поддубный С.А. Вулканизация соединений транспортерных лент и приводных ремней. М.: Учпедтехиздат. 1957. 144 с.

137. Подопригора Ю.А., Рубин М.А., Алхименков А.Н. Сравнительная оценка напряжений в стыковых соединениях резинотканевых лент// Разработка рыхлых пород комплексами непрерывного действия. Губкин: 1979, вып.8, с. 28 32.

138. Поляков Н.С., Высочин E.H. Анализ методов стыковкирезинотросовых лент. Вопросы рудничного транспорта. К.: 1972, N 12,с. 3-10.

139. Потураев В.Н., Дырда В.И., Круш Н.И. Прикладная механика резины. К.: Наукова думка, 1980. -260 с.

140. Правила эксплуатации подземных ленточных и пластинчатых конвейеров на угольных и сланцевых шахтах. М.: ИГД. им. A.A. Скочинского, 1980. -222 с.

141. Применение резиновых технических изделий в народном хозяйстве: Справочное пособие / Под ред. Федюкина Д.Л. М.: Химия, 1986, 238 с.

142. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979. -744 с.

143. Расчет напряжений сдвига в конвейерных лентах/ Герасимова М.Ф., Андреев A.B., Позин A.A. и др.// Каучук и резина, 1971, N1, с. 34 37

144. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Справочник / В.И. Мяченков, В.П. Мальцев, В.П.

145. Майборода и др. М.: Машиностроение, 1989. -520 с.

146. Ремонт конвейерных лент: Темат. обзор/ Голиков Г.Ф., Карбасов О.Г., Матишин Е.А. и др. -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1985. 57 с.

147. Реутов A.A. Распределение усилий между скобами стыкового соединения конвейерной ленты// Изв. вузов. Горный журнал. 1987,1. N 9, с.71-73

148. Реутов A.A. Расчетная модель резинотросового соединения. Деп. в ЦНИИТЭИтяжмаш, дек. 1989, N 517-тм89, 5 с.

149. Реутов A.A. Расчет напряженно-деформированного состояния соединений резинотросовых конвейерных лент методом конечных элементов// Изв. вузов. Горный журнал. 1991, N 9, с. 86-88

150. Реутов A.A. Расчет соединений резинотросовых конвейерных лент// Мат-лы Всесоюзной научно-техн. конф. "Новое в подъемно-транспортном машиностроении ". М.: МГТУ, 1991. с. 30

151. Реутов A.A. Конечноэлементное манипулирование в автоматизированном проектировании// Мат-лы Международной конф. "Адаптивные методы и контроль ошибок в численных методах строительной механики ". Трондхейм, Норвегия, 1992

152. Реутов A.A. Учет прилегающих участков при расчете соединений резинотросовых конвейерных лент// Изв. вузов. Горный журнал. 1994, N 8, с. 90-92

153. Реутов A.A. Конечноэлементный анализ резинотросовых соединений// Динамика и прочность машин. Брянск: БИТМ. 1994, с. 62-68

154. Реутов A.A. Основы систем автоматизированного проектирования. Учебное ПОСОбиб . Брянск: БИТМ, 1995. -60 с.

155. Реутов A.A. Боковой сход серповидной конвейерной ленты// Спиваковский А.О., Дмитриев В.Г. Теория ленточных конвейеров.

156. M.: Наука, 1982. с.142 149

157. Реутов A.A. Моделирование долговечности соединений резинотросовых конвейерных лент// Изв. вузов. Машиностроение. 1994, N 7-9, С. 100 104

158. Реутов A.A. Проектирование соединений резинотросовых конвейерных лент// Вестник машиностроения, 1995, N 10, с. 14-15

159. Ржаницын А.Р. Составные стержни и пластинки. М.: Стройиздат, 1986. -316 с.

160. Рот К. Конструирование с помощью каталогов М.: Машиностроение, 1995. - 420 с.

161. Рудничный транспорт и механизация вспомогательных работ. Под ред. Братченко Б.Ф. М.: Недра, 1978.- 423 с.

162. Рубин М.А. Напряжения в клеевой прослойке клиновидного стыка резинотканевых конвейерных лент// Изв. вузов. Машиностроение, 1983, N 5, с. 93-96

163. Руководство по выбору и эксплуатации конвейерных лент на горных предприятиях Минчермета СССР / Под ред. Б.В. Фадеева -М.: Недра, 1972. -88 с.

164. Самарский А.Ф., Приходько В.М. Зависимость жесткости стальных канатов при изгибе от осевой растягивающей нагрузки// Стальные канаты. К.: Техника, 1967, вып.4, с. 127 129

165. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. -392 с.

166. Скворцов A.M., Кроль Б.А. Совершенствование стыковых соединений конвейерных лент// Уголь Украины, 1981, N 9, с. 28

167. Скворцов A.M., Кроль Б.А., Шконда В.В. Совершенствование стыковки конвейерных лент// Шахтный и карьерный транспорт. М.: Недра, 1983, вып. 8, с. 26-30.

168. Скворцов A.M. Исследование прочности механических стыковых соединений тканевых конвейерных лент// Механизация процессов добычи угля из тонких пластов на шахтах УССР. -Донецк: ДонУГИ, 1984, с. 142-146

169. Скворцов A.M., Кост Г.Н., Григорьев Ю.И. Централизованная стыковка тканевых конвейерных лент// Шахтный и карьерный транспорт. М.: Недра, 1984, вып.9, с. 73-75

170. Скворцов A.M., Энтелис М.Д., Гребешок В.В. Ускоренное соединение тканевых конвейерных лент// Уголь Украины. 1987, N3, с. 29.

171. Скворцов A.M., Боровлев В.Н. Совершенствование механических способов стыковки тканевых конвейерных лент// Уголь Украины. 1990, N10, с. 26.

172. Современное состояние производства конвейерных лент/

173. Махлис Ф.А., Томчин JI.Б., Федюкин Д.Л. ид. М. :

174. ЦНИИТЭнефтехим, 1983. 54 с.

175. Сопротивление материалов. Под ред. Г.С. Писаренко. К.: Вища школа. 1973. 672 с.

176. Степнов М.Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний. М.: Машиностроение. 1972. 232 с.

177. Сынджеорзан В. Установление оптимальных параметов соединений конвейерных лент вулканизацией. Дисс. канд. техн. наук. М.: МГИ, 1963. 192 с.

178. Сынджеорзан В. Исследование прочности стыков конвейерных тканевых прорезиновых лент// Транспорт горных предприятий. М. : 1963, с. 171 178

179. Флеббе Г. Динамическая прочность соединений как критерий расчета конвейерных лент// Глюкауф (русск. перевод), М.: Недра, 1988, N6, с. 25-30.

180. Фрейдин A.C. Прочность и долговечность клеевых соединений. М.: Химия. 1971. -256 с.

181. Хрулев В.М. Выбор толщины клеевой прослойки для соединения деталей// Вестник машиностроения. N 11, 1965, с. 45 -47.

182. Чернов Р.И. Новый метод соединения резинотросовых лент// Уголь Украины, 1964, N 8, с. 35 3617 9. Чернов Р.И., Маковеев Н.И. Анализ методов соединения концов резинотросовых лент// Вопросы безопасности в угольных шахтах. М. : Недра, 1966, с. 48 -52

183. Чернов Р.И. Исследование прочностных свойств стыковых соединений резинотросовых конвейерных лент, применяемых в угольных шахтах. Дисс. канд. техн. наук. М: МГИ, 1968. 168 с.

184. Чуканов В.И. Стендовые испытания транспортерной ленты, армированной стальными тросами, и передача на нее усилия с ведущего барабана// Расчеты, конструирование и испытания горных машин. М.: Углетехиздат. Вып.2. 1955, с. 66 69.

185. Шнуров З.Е. Вопросы прочности клеевых соединений// Клеи и технология склеивания. М.: Оборонгиз, 1960, с. 56 80

186. Штокман И.Г., Эппель Л.И. Прочность и долговечность тяговых органов. М.: Недра. 1976. -232 с.

187. Эксплуатация ленточных конвейеров на шахтах/ Скворцов A.M., Пономаренко В.А., Чернобривец Н.Т. и др. Донецк: Донбасс, 1977. - 50 с.

188. Adams R.D. and Peppiatt N.A., Stress analysis of adhesive-bonded lap joints// J. Strain Anal. 9(3)(1974). 185-196.

189. Adams R.D. and Wake W.C., Structural Adhesive Joints in Engineering. London, Elsevier, 1984.

190. Alles R., Flebbe H., Einsatzontimlerte verbindungstechnologien und anwendungstechische konsequenzen //Kautsch. und Gummi. Kunstst. -1993, 46, N2, p.161-166.

191. Amijima S., Fujii J. and Yoshida A., Two dimensional stress analysis on adhesive bonded joints// Proceedings the 20th Japan Congress on Materials Research, Kyoto Japan (1977) 275-281.

192. Amijima S., Fujii T., Tanaka T., A simple numerical method for analysing elastic plastic stress distribution and progressive failure in adhesive layer of bounded lap joints // J. Adhes. Soc. Jap.-1987, 23, N7, p. 256-264.

193. Barfoot G.J., Condition monitoring of steel cord belt conveyor splices// Mat. Conf. Bulk Mater. Handl., Queensland, Sept. 1993 /Nat. Conf. Publ. /Inst. Eng., Austral. -1993, N93/8, p. 145-150.

194. Barker R.M., and Hatt F., Analysis of bonded joints in vehicular structuress// AIAA J. 11 (12) (1973). 1650-1654.

195. Beer G., An isoparametric joint/iterface element for finite element analysis// Internat. J. Numer. Methods Engrg. 21(1985) 585-600.

196. Belt splicing plays key role in Maitenance. //Handl. and shipp. Manag. -1987, 28, N3, p. 86.

197. Brockmann, W., Steel Adherends// Durability of Structural Adhesives. Ed. by A.J. Kinloch, London, 1991, pp. 281-316

198. Carpenter W.C., Finite element analysis of bonded connections// Internat. J. Numer. Methods Engrg. 6(1973) 450-451.

199. Carpenter W.C., Stresses in bonded connections, using finite elements// Internat. J. Numer. Methods Engrg. 15(1980) 1659-1680.

200. Feltes Michael I., Mechanical conveyor belt fastener systems// Bulk Solids Handl. 1993, 13, N4, p. 771-773.

201. Frank J. Marx, ANSYS Revision 4.3, Tutorial Hyper-elastic Elements// Swanson Analysis Systems, Inc. - Houston, 1987

202. Goodman R.E., Taylor R.L. and BrekkeT.L., A model for the mechanics of jointed rock// ASCE J. Soil Mech. and Found. Div. 94(SM3) (1968) 637-659.

203. Goland M. and Reissner E., The stresses in cemented joints// J. Appl. Mech., ASME Trans. 66 (1944), A17-A27.

204. Green A.E, Zerna W. Theoretical Elasticity. London, Oxford University Press, 1968. 312 p.

205. Groth H.L. Calculation of stresses in bonded joints using the substructuring technique// Internat. J. Adhession and Adhesives 6(1) (1986) 31-35.

206. Harrison A., Stress distribution in steel cord belts with cord plane deffects and inlaid repairs // Bulk. Solid Handling.-1988, -8, N4. p. 443-446.

207. Harrison A., Review of Conveyor belt Monitoring Research in Australia. //Bulk Solids Handling.-1985, 5, N6, p. 327-329.

208. Harrison A., Detecting Failure in Vulcanised Conveyor Belt Splices. //Bulk. Solids Handling -1984, 4, N4, p.865-868.

209. Hart-Smith L.J., Adhesive-bonded double—lap joints// NASA-CR-112235, Langley Research Centre, 1973.

210. Klarbring A., A mathematical programming approach to threedimensional contact problems with friction// Comput. Methods Appl. Mech. Eng. 58(1986) 175-200.

211. Kuo A.S., A two-dimensional shear spring element// AJAA J. 22 (10) (1984) 1460-1464.

212. Maier G., Piecewise linearization of yield criteria in structural plasticity// SM Archives 1(1976) 239-281.

213. Masaji Kakuda, Performance Required for Steel Cord Conveyor Belt Core Rubber// Bulk Solids Handling. 1983, v.3, N 3

214. Mahnken, R., Stein, E., Error Analysis and Adaptive Time-Step Control for FE Computations of Creep Problems// Trends in Applications of Mathematics to Mechanics. Ed. by W. Schneider, Logman Scientific Technical, 1991, pp.22-30

215. Nageswara Rao B., Sadasiva Rao Y.V.K. and Yadcegiri S., Analysis of composite bonded joints// Fibre Science and Technology 17 (1982) 77-90.

216. Oehmeh K.H. Zur berechnung des kraftlusses in steilseilgurtver-bindunen,- Braunkohle, 1977, N7, s. 268-278

217. Ojalvo I.U. and EidinoffH.L., Bond thickness effects upon stresses in single-lap adhhesive joints// AIAAJ. 16 (3) (1978), 204-211.

218. Ottosen N. S., 01sson K. G., Hardening/Softening plastic analysis of an adhesive joint// J. Engrg. Mech. 114(1) 1988, 97-116.

219. Promising results from research programme on carcass constructions of splices in conveyor belts //Polym. and Rubber. Asia. 1992.-7 N42, p. 32-33.

220. Roberts A.W., Bertz E., Goh B.N., Low S.C., The use kevlar aramid fibres in conveyor belt. Part 2. Static strength of splices //Bulk Solids Handling. -1988-8-N4. p. 429-441.

221. Schafer H., A contribution to the solution of contact problems with the aid of bond elements// Comput. methods Appl. Mech. G{1975) 335-354.

222. Stigh U., Initiation and growth of an interface crack//G. Verchery and A.H. Cardon, ed., Mechanical behaviour of Adhesive joints, Proceedings of the European Mechanics Colloquium 227 (Pluralis, Paris, 1985), 237-248.

223. VDI-Richtlinie 2222 Blatt 2 (Entwurf): Erstellung und Anwendung von Konstruktions-Katalogen. Dusseldorf: VDI-Verlag 1977.

224. Villiams, J.A., Environmental Exposure and Accelerated Testing of Rubber-to-Metal Vulcanized Bonded Assemblies// Durability of Adhesive Bonded Structures / Ed. by M. J. Bodnar, New York, 1977

225. Volkersen 0., Die Nietkraftverteilung in zugbeanspruchten Nietverbindungen mit konstanten Laschenerschnitten// Luftfahrtforschung, 1938, bd. 15, N1, 41-47.

226. Voneky G. Zur festigkeit vulkanisierter Verbindungen von textilgummigurten bei Zugbeanspruchung// Neue Bergbautechnik. 1982, 12, N6, s. 325-327

227. Wilson E.L., Finite elements for foundations, joints and fluids// G. Gudenhus, ed., Finite elements in geomechanics (Wiley, Chichester, 1977) Chapt. 10.

228. Wolf G.N. Wire rope reinforcement for modern conveyor belts// Braunkohle, Export edition, 1977, N10, p.25 26

229. Wuhner M., Kollner B., Erhöhung der Halbarkeit von Stahlseilgurtverbindungen //Freiberg. Forschungsh A.-1989, N799, p.98-116.

230. Программный комплекс расчета многорядных механическихсоединений1. Общие сведения.

231. Программный комплекс (ПК) разработан с использованием языка программирования Turbo Pascal Version 7.0 Borland International, Inc.

232. При создании данного комплекса использовался принцип объектно-ориентированного программирования. Для наиболее удобной работы с ним, комплекс оформлен в виде падающего меню и диалоговых окон.

233. ПК работает в текстовом режиме.

234. Для создания пользовательского интерфейса были применены модули объектно-ориентированной библиотеки Turbo Vision фирмы Borland Int.

235. Функциональное назначение.

236. ПК предназначен для решения задач прочностного расчета механических и клее-механических соединений резинотканевых конвейерных лент.

237. В комплексе предусмотрено решение следующих четырех типов задач ;

238. Определение усилий б многорядном механическом соединении при растяжении.

239. Определение усилий в многорядном клее-механическом соединении при растяжении.

240. Определение параметров соединительных элементов, обеспечивающих равномерное распределение нагрузки между ними.

241. Определение усилий в многорядном механическом соединении при изгибе на барабане.

242. Описание логической структуры.

243. ПК выполнен в виде отдельных модулей, содержащих различные объекты диалоговых окон и падающего меню и динамически подключаемых основной программой.1. Подключаемые модули:

244. TPCRT.TPU Модуль из пакета Turbo Professional (TurboPower Software 1987,), содержащий процедуры и функции для работы с видеопамятью и аппаратными ресурсами видеоадаптера.

245. OBJECTS.TPU Модуль из пакета Turbo Professional {TurboPower Software 1987.), содержащий "родителей" (прототипы) всех используемых в дальнейшем объектов.

246. APP.TPU Модуль из пакета Turbo Professional

247. TurboPower Software 1987.), содержащий полное описание методов объектов, используемых для создания пользовательского интерфейса типа IDE: кнопки, поля ввода, окна, работа с мышью.

248. Все объекты головной программы являются "наследниками" от объектов, описанных в этом модуле.

249. KBDLIB.PAS Модуль, содержащий процедуры и функции для работы с клавиатурой.

250. SSMUNIT•PAS Модуль, содержащий описание всех используемых переменных и массивов. Здесь же происходят все вычисления.

251. Используемые технические средства.

252. Для нормальной работы ПК необходимы следующие технические средства: IBM совместимый компьютер, монитор CGA,EGA и выше, клавиатура. Для более удобной работы с ПК рекомендуется использовать устройство "мышь".1. Вызов и загрузка.

253. Перед запуском ПК желательно выгрузить из оперативной памяти все ненужные резидентные программы, так как необходима свободная оперативная память для размещения исходных данных и результатов расчетов.

254. Поскольку ПК использует кириллический шрифт, необходимо загрузить драйвер-руссификатор. Наличие драйвера "мыши" обязательно только при ее использовании.1. Входные данные.

255. Входные данные для ПК могут быть введены непосредственно с клавиатуры при работе с программой или из файла с расширением в котором при желании пользователя сохраняются исходные данные, введенные ранее.

256. Все исходные данные должны быть представлены в единицах системы СИ.

257. Все переменные необходимые для работы с каждой задачей перечислены в описании задачи. Кроме этого для просмотра всех используемых переменных необходимо, запустив программу, нажать клавишу Е2.

258. Для каждой задачи можно создать файл с исходными данными, задав ему уникальное имя. В противном случае программа самостоятельно выбирает имя файлу: для первой задачи -dat.01.swp, для второй йа^02.з>гр и т.д.

259. Примечание: Даже если Вы не захотите сохранять исходные данные, программа самостоятельно сохранит их со стандартным именем.

260. Категорически запрещается редактировать файлы данных с помощью текстовых редакторов. Это может привести к нарушению формата хранения данных и их потере. Выходные данные.

261. Выходные данные организованы в следующем порядке: Задача N 1 " Определение распределения усилий в многорядном механическом соединении "

262. Исходные данные : Число рядов в соединении :1. Толщина ленты :

263. Модуль упругости 1-го конца ленты :

264. Модуль упругости 2-го конца ленты :

265. Модуль упругости материала соед. элементов : Растягивающее усилие :

266. Прочность на прорыв прокладки :

267. Площадь поперечного сечения ш-го конца на 1-ом участке: Момент инерции сечения соединительного ±-гоэлемента:

268. Полученные результаты: Усилия в рядах элементов

269. Наибольшее нормальное напряжение в скобах 1-го ряда: Па Наибольшее касательное напряжение в скобах 1-го ряда: Па Минимально необходимое число прокладок

270. Программный комплекс расчета вулканизированных ступенчатых соединений1. Общие сведения.

271. ПК разработан с использованием языка программирования Turbo Pascal Version 7.0 Borland International, Inc.

272. При создании данного комплекса использован принцип объектно-ориентированного программирования. Для наиболее удобной работы комплекс оформлен в виде падающего меню и диалоговых окон. Программный комплекс работает в текстовом режиме.

273. Для создания пользовательского интерфейса были применены модули объектно-ориентированной библиотеки Turbo Vision фирмы Borland Int.

274. Функциональное назначение.

275. ПК предназначен для прочностного расчета ступенчатых соединений резинотканевых конвейерных лент.

276. В комплексе предусмотрено решение следующих задач:

277. Расчет усилий в одноступенчатом вулканизированном соединении.

278. Расчет усилий в многоступенчатом вулканизированном соединении.

279. Описание логической структуры.

280. ПК выполнен в виде отдельных модулей, содержащих различные объекты диалоговых окон и падающего меню, динамически подключаемых основной программой.1. Подключаемые модули:

281. TPCRT.TPU Модуль из пакета Turbo Professional (TurboPower Software 1987.), содержащий процедуры и функции для работы с видеопамятью и аппаратными ресурсами видеоадаптера.

282. OBJECTS.PAS Основные определения объектов , включая все типы объектов для потоков , коллекций и ресурсов.

283. KBDLIB.PAS Модуль, содержащий процедуры и функции для работы с клавиатурой.

284. DATATYPE.PAS Модуль, содержащий описание типов входных и промежуточных данных, процедуры и функции чтения, записи и других операций с данными.

285. MENUS.PAS Объекты для добавления меню и строки статуса.

286. VIEWS.PAS Основные объекты для использования окон в программе: видимые элементы, окна, рамки, полосы скроллинга.

287. АРР.PAS Все определения объектов для написанияпрограмм, управляемых от событий.

288. DRIVERS.PAS Поддержка мыши, обработчик клавиатуры, обработчик системных ошибок и т. д.

289. DIALOGS.PAS Инструменты и элементы управления, используемые в диалоговых окнах.

290. NEWSAPR.PAS Модуль процедур и описаний.

291. Используемые технические средства.

292. Для нормальной работы ПК необходимы следующие технические средства: IBM совместимый компьютер, монитор CGA, EGA и выше, клавиатура. Для более удобной работы с ПК рекомендуется использовать устройство "мышь".1. Вызов и загрузка.

293. Для запуска ПК необходимы следующие условия :наличие оперативной памяти не менее 640 Кбайт, наличие файлов: newsapr.exe (основная программа), наличие свободного пространства на рабочем диске.

294. Перед запуском ПК желательно выгрузить из оперативной памяти все ненужные резидентные программы для освобождения оперативной памяти для размещения программных данных.

295. Поскольку ПК использует кириллический шрифт, необходимо загрузить драйвер-руссификатор. Входные данные♦

296. Входными данными для ПК являются следующие файлы:

297. Файл исходных данных (За^ОТ.эюр; Пример файла исходных данных (в единицах Си): Число ступеней в соединении : 31. Толщина ленты,Н : 0.010001. Ширина ленты,В : 1.0000

298. Растягивающее усилие,Р : 1.0Е+0003

299. Модуль упругости 1-го конца ленты,Е1 : 1.0Е+0008

300. Модуль упругости 2-го конца ленты,Е2 : 1.0Е+0008

301. Длина 1-го участка,Ь Длина 2-го участка,Ъ Длина 3-го участка,Ъ0.3000 0.3000 0.3000

302. Жесткость клеевой прослойки на сдвиг (Па)

303. Допускаемые напряжения сдвига в клее (Па)

304. Площадь поперечного сечения 1-го конца,П

305. Площадь поперечного сечения 2-го конца,Г21.0Е+0008 1.0Е+0008 1.0Е+0008 : 3.0Е+0006 З.0Е+0006 З.0Е+0006 : 0.0100 0.0060 0.0030 : 0.0030 0.0060 0.01001. Выходные данные.

306. Выходные данные организованы в виде таблицы, содержащей значения наибольших касательных напряжений, напряжений в середине ступени и фактический коэффициент запаса по напряжениям сдвига для каждой ступени.

307. По необходимости результаты расчета можно вывести в файл с расширением " . БУф" .

308. Пример выходных данных: Толщина 1-ой ступени: 0.0100 ступенью: 357.6642

309. Толщина 2-ой ступени: 0.0060 ступенью: 284.6715

310. Толщина 3-ой ступени: 0.0030 ступенью: 357.66421. Результаты расчета:

311. Усилие передаваемое 1-ой Усилие передаваемое 2-ой Усилие передаваемое 3-ой1. Номер | ступени1. Наибольшие ! касательныенапряжения1. Па )1. Напряжения ! всередине | ступени ! ( Па )

312. Фактический |козф.запаса ! понапряжениям | сдвига1 ! 16031.5762 ! 918.6929 \ 68.00001.О I I I1 | . | . | .1. О I I I1 О I . I . I .

313. Программный комплекс расчета соединений резинотросовых конвейерных лент1. Общие сведения.

314. ПК расчета соединений резинотросовых конвейерных лент написан на алгоритмическом языке ФОРТРАН-IV.

315. ПК основан на методе конечных элементов и предусматривает использование специальных прямоугольных конечных элементов, моделирующих тросы и резиновые прослойки.

316. Функциональное назначение.

317. ПК позволяет вычислить перемещения, деформации, компоненты тензора напряжений, главные напряжения плоского соединения резинотросовых лент под действием растягивающих усилий.

318. Расчеты могут осуществляться как в линейной, так и нелинейной постановках.

319. Аппроксимация соединения конечных элементов может осуществляться автоматически по заданным координатам концов тросов или непосредственно введением координат узлов и матрицы связи.

320. Описание логической структуры.

321. Головной модуль ПК в соответствии с алгоритмом расчета осуществляет вызов следующих программ:

322. DAN- п/п ввода и вывода исходных данных;

323. KOEF- п/п вычисления коэффициентов матрицы плоскости;

324. FORMA- п/п формирования профиля матрицы жесткости системы;

325. FORMA 1- п/п модернизации матрицы жесткости системы в соответствии с топологией тросов;

326. AGRANU- п/п учета граничных условий;

327. AREURA- п/п решения линейной системы уравнений;

328. STRESS- п/п вычисления напряжений;

329. NELY- п/п формирования нелинейной составляющей матрицы жесткости;

330. AGRANE- п/п обработки приращения перемещений граничных узлов

331. RASOLV- п/п решения нижней треугольной системы;

332. PRINT- п/п вывода результатов;

333. Используемые технические средства.

334. Использование ПК возможно на ЭВМ типа ЕС, СМ персональных компьютерах типа IBM при минимальном составе технических средств.1. Вызов и загрузка.

335. ПК имеет одну точку входа и хранится на МД в виде загрузочного модуля (абсолютного для СВМ, файла типа ЕХЕ для MS DOS) с именем TROS. Загрузка ПК осуществляется загрузкой операционной системой модуля TROS.1. Входные данные.

336. Входные данные должны быть представлены с использованием формата 1014 для целых чисел и 10Е8.2 для действительных.

337. Порядок построчного размещения входных данных следующий: 1014 NUZ, NEL, INDI, NPROD, NPOP, NIT

338. MC (I, J) , J = 1,4 10E8.2 E, AM, T, E2, GA, TPR, APPA

339. X(I) , I = 1, NUZ Y(I), I 1, NUZ10141. NTR10E8.21. XTR(I)и1. YTR(I)ii1.R(I)1. ETR(I)10141. KNN1. NU (I)1. KF10141. (I) FX (I)10E8.2ii1. FY (I)

340. Все физические величины задаются в единицах СИ.

341. Выходные данные. В результате выполнения ПК файл выходных данных содержит: входные данные без изменения их структуры; величины перемещений узлов; величины напряжений в элементах.

342. Программный комплекс формирования комплекса критериев дляоценки объекта проектирования1. Общие сведения♦

343. ПК разработан с использованием языка программирования Turbo Pascal Version 7.0 Borland International, Inc.

344. При создании ПК использован принцип объектно-ориентированного программирования. Для наиболее удобной работы комплекс оформлен в виде падающего меню и диалоговых окон. ПК работает в текстовом режиме.

345. Функциональное назначение.

346. ПК предназначен для формирования и оптимизации комплекса критериев (КК) объекта с помощью целевой функции.

347. Описание логической структуры.

348. ПК выполнен в виде отдельных модулей, содержащих различные объекты диалоговых окон и падающего меню, динамически подключаемых основной программой.

349. Подключаемые модули : TPCRT.TPU Модуль из пакета Turbo Professional (TurboPower Software 1987.), содержащий процедуры и функции для работы с видеопамятью и аппаратными ресурсами видеоадаптера.

350. TWINLIB.PAS Модуль, содержащий динамический объект "Twindow", который используется для построения диалоговых окон, скроллируемых меню и скроллируемых текстовых окон.

351. TMLINE.PAS Модуль, содержащий динамический объект "TMenuLine", который представляет собой падающее меню, с динамическим построением структуры.

352. KBDLIB.PAS Модуль, содержащий процедуры и функции для работы с клавиатурой.

353. DATATYP.PAS Модуль, содержащий описание типов входных и промежуточных данных, процедуры и функции чтения, записи и других операций с данными.

354. TBOXLIB.PAS Модуль, содержащий динамический объект "Box", который представляет собой диалоговое окно с динамическим построением структуры.

355. EDLINE.PAS Модуль, содержащий динамические объекты "EdLine", "EdLinelnt", "EdLineReal", "ViewLine", которые представляют собой редактируемые поля ввода и поле просмотра с возможностью скроллирования.

356. FILEMNU.PAS Модуль, содержащий динамический объект "TFileMenu", который представляет собой файловое меню для работы с файловой структурой диска.

357. TMENULIB.PAS Модуль, содержащий динамический объект "TScrollMenu", который представляет собой скроллируемое меню.

358. TMNU.PAS Модуль, содержащий динамический объект

359. Tmnu", который представляет собой меню, используемое для построения подменю в падающем меню.

360. VALLIB.PAS Модуль, содержащий подготовку строчных данных для для вычисления целевой функции.

361. CLIB.PAS Модуль, содержащий строчный калькулятор для вычисления значений целевых функций.

362. SCROLLIB.PAS Модуль, содержащий динамический объект "Tscroller", который представляет собой скроллируемое текстовое окно.

363. AOBJLIB.PAS Модуль, содержащий динамический объект "AObj", содержащий абстрактные методы, необходимые для дальнейшего наследования объектами-потомками.

364. STKEY.PAS Модуль, содержащий динамический объект "KeyList", используемый модулем "TMLINE.PAS" для обработки "горячих" клавиш.

365. Используемые технические средства.

366. Для нормальной работы ПК необходимы следующие технические средства: IBM совместимый компьютер, монитор CGA, EGA и выше, клавиатура. Для более удобной работы с ПК рекомендуется использовать устройство "мышь".1. Вызов и загрузка.

367. Для запуска ПК необходимы следующие условия:наличие оперативной памяти не менее 640 Кбайт, наличие файла EXPERT1.EXE (основная программа), наличие свободного пространства на рабочем диске.

368. Перед запуском ПК желательно выгрузить из оперативной памяти все ненужные резидентные программы, т. к. необходимо большое количество оперативной памяти для размещения данных о критериях объекта.

369. Поскольку ПК использует кириллический шрифт, необходимо наличие загруженного драйвера-руссификатора.

370. Описание работы программы.

371. В процессе работы пользователь в интерактивном режиме, варьируя входные данные, подбирает состав КК, наиболеесоответствующий решаемой задаче. Оценкой соответствия КК является значение целевой функции.

372. Выходными данными являются сформированные КК и соответствующие им значения целевых функций.

373. Структура критериев объекта состоит из имени объекта, названий групп критериев и названий критериев.

374. Ввод имени объекта, названий групп критериев и названий критериев производится в пункте меню "Структура" —> "Ввод/Редактирование структуры".

375. В экранном меню заданы б групп критериев:

376. Прочностные, Технологические, Эксплуатационные, Экономические, Эргономические, Социально-Экологические.

377. При необходимости к имеющимся можно добавить другие группы критериев.

378. Структуру критериев объекта можно сохранять (пункт меню "Структура" —> "Запись структуры" ) и считывать ( пункт меню "Структура" —> "Чтение структуры" ).

379. Данные о структуре объекта сохраняются в файлах имеющих расширение ".SDF"

380. В программе предусмотрены ограничения:максимальное количество групп критериев 10, максимальное количество критериев в каждой группе - 30 максимальное количество весомых коэффициентов - 30.

381. Для оценки и оптимизации КК использованы характеристики КК1. Число критериев (NK).

382. Число групп критериев (NG).

383. Число отсутствующих групп (NOG).

384. Число плохо представленных групп (NWG).

385. Экспертная оценка каждого критерия EA(i,j) (от 1 до 10 баллов).

386. Экспертная оценка каждого критерия EZ(i,j) (от 1 до 10 баллов).

387. Число организаций участвовавших в подготовке КК (N0).

388. Число специалистов участвовавших в подготовке КК (NS).

389. Экспертная оценка каждого критерия T(i,j) (от 1 до 10 бал.).

390. Среднее квадратичное отклонение значений критериев SK(i,j) или экспертная оценка.

391. Экспертные оценки значимости, степени объективности и трудоемкости вычислений вводятся пользователем (пункт меню "Структура" —> "Ввод/Редактирование структуры" —> "Характеристики").

392. Для подсчета средних квадратичных отклонений критериев SK(i,j) необходимо выбрать файлы с критериями, имеющие расширение ".PDF", созданные программным комплексом EXPERT2 (пункт меню "Критерии").

393. Задать вид целевой функции необходимо в пункте меню "Функция"

394. В ПК предусмотрена целевая функция линейного вида:

395. Fun K1*NG+K2*NK-K3*NAG - K4*NWG+K5*SUM(ЕА) + +K6*SUM(EZ)+K7*NO + K8*NS-K9*SUM(Т)-Kl0*SUM(SK),где Kl Kl0 - весовые коэффициенты, NG, NK, . - оценки характеристик КК.

396. Если линейная целевая функция не соответствует решаемой задаче, то можно ввести функцию другого вида. При определении целевой функции можно использовать арифметические операции.

397. Весовые коэффициенты для целевой функции вводятся в пункте меню "Коэффициенты".

398. Значение целевой функции будет подсчитано в пункте меню "Вычисление".

399. Программный комплекс оценки соединений конвейерных лент1. Общие сведения.

400. ПК разработан с использованием языка программирования Turbo Pascal Version 7.0 Borland International, Inc.

401. При создании данного комплекса использовался принцип объектно-ориентированного программирования. Для наиболее удобной работы комплекс оформлен в виде падающего меню и диалоговых окон. Программный комплекс работает в текстовом режиме.

402. Функциональное назначение.

403. Описание логической структуры.

404. ПК выполнен в виде отдельных модулей, содержащих различные объекты диалоговых окон и падающего меню, динамически подключаемые основной программой.1. Подключаемые модули :

405. TPCRT.TPU Модуль из пакета Turbo Professional (TurboPower Software 1987.), содержащий процедуры и функции для работы с видеопамятью и аппаратными ресурсами видеоадаптера.

406. TPINLINE.TPU Модуль из пакета Turbo Professional (TurboPower Software 1987.).

407. TWINLIB.PAS Модуль, содержащий динамический объект "Twindow", который используется для построения диалоговых окон, скроллируемых меню и скроллируемых текстовых окон.

408. TMLINE.PAS Модуль, содержащий динамический объект "TMenuLine", который представляет собой падающее меню, с динамичесим построением структуры.

409. KBDLIB.PAS Модуль, содержащий процедуры и функции для работы с клавиатурой.

410. DATATYPE.PAS Модуль, содержащий описание типов входных и промежуточных данных, процедуры и функции чтения, записи и других операций с данными.

411. TBOXLIB.PAS Модуль, содержащий динамический объект "Box", который представляет собой диалоговое окно с динамическим построением структуры.

412. EDLINE.PAS Модуль, содержащий динамические объекты "EdLine", "EdLinelnt", "EdLineReal", "ViewLine", которые представляют собой редактируемые поля ввода и поле просмотра с возможностью скроллирования.

413. FILEMNU.PAS Модуль, содержащий динамический объект "TFileMenu", который представляет собой файловое меню для работы с файловой структурой диска.

414. TMENULIB,PAS Модуль, содержащий динамический объект "TScrollMenu", который представляет собой скроллируемое меню.

415. SWITCH.PAS Модуль, содержащий динамический объект "Tswitch", который представляет собой переключатель режима работы (выбор проектного решения).

416. TMENU.PAS Модуль, содержащий динамический объект "Tmenu", который представляет собой меню, используемое для построения подменю в падающем меню.

417. TMNU.PAS Модуль, содержащий динамический объект

418. Tirinu", который представляет собой меню, используемое для построения диалогового режима.

419. CLIB.PAS Модуль, содержащий строчный калькулятор для вычисления значений целевых функций.

420. SCROLLIB.PAS Модуль, содержащий динамический объект "Tscroller", который представляет собой скроллируемое текстовоеокно .

421. AOBJLIB.PAS Модуль, содержащий динамический объект "AObj", содержащий абстрактные методы, необходимые для дальнейшего наследования объектами-потомками.

422. STKEY.PAS Модуль, содержащий динамический объект "KeyList", используемый модулем "TMLINE.PAS" для обработки "горячих" клавиш.

423. Используемые технические средства.

424. Для нормальной работы ПК необходимы следующие технические средства: IBM совместимый компьютер, монитор CGA, EGA и выше, клавиатура. Для более удобной работы с ПК рекомендуется использовать устройство "мышь".1. Вызов и загрузка.

425. Для запуска ПК необходимы следующие условия :наличие оперативной памяти не менее 640 Кбайт, наличие файлов EXPERT2.EXE (основная программа) и ABOUT.TXT файл с помощью,наличие свободного пространства на рабочем диске.

426. Поскольку ПК использует кириллический шрифт, необходимо загрузить драйвер-руссификатора.1. Входные данные.

427. Размер файлов данных в среднем составляет 2 Кбайт.1. Выходные данные.

428. Выходные данные организуются в виде таблицы, содержащей значения выбранных критериев и целевых функций для сравниваемых объектов.

429. Также выводятся названия сравниваемых объектов, выбранных критериев и целевых функций. По необходимости результаты сравнения можно вывести в файл с расширением ".RES", нажав клавишу F2.

430. Описание работы программы.

431. Значения критериев хранятся в файлах данных для объектов и могут быть изменены в пункте меню "Критерии" с последующей записью на диск.

432. Критерии должны соответствовать ограничениям, вводимым из файла или с клавиатуры (пункт меню "Ограничения").

433. В ПК предусмотрена возможность создания новых объектов с текущей структурой (пункт меню "Новый объект"), при этом значения критериев будут иметь нулевые значения.

434. Структура критериев настраивается по первому введенному объекту или может быть введена отдельно из файла (пункт меню "Структура"), имеющего расширение ".ЗОЕ", который создается ПК "ЕХРЕЯТ1".

435. Максимальное количество одновременно сравниваемых объектов -5, Максимальное количество критериев для сравнения 5, Максимальное количество целевых функций для сравнения - 5.

436. Для проведения сравнения объектов необходимо, чтобы структура критериев для сравниваемых объектов была одинакова. При попытке ввести объект со структурой критериев, отличающейся от первоначально введенной, будет выдано сообщение об ошибке.

437. Значимость каждого критерия задается весовым коэффициентом (пункт меню "Коэффициенты") Аномер группы.: [номер критерия] в пределах от 1 до 10.

438. Сравнение объектов может производиться с помощью имеющейся целевой функции линейного вида или целевой функции, определяемой пользователем. Целевая функция всегда должна начинаться с символов: иу=и

439. Для сравнения объектов со структурой критериев, отличающейся от первоначальной, необходимо произвести очистку списка объектов При этом все данные о предыдущих объектах будут уничтожены.

440. Программный комплекс "База данных соединений конвейерных лент иоборудования"1. Общие сведения.

441. Программный комплекс для хранения информации о технических решениях разработан на основе языка программирования баз данных Clarion. Программный комплекс работает в текстовом режиме и оформлен в виде падающего меню и диалоговых окон.

442. Описание логической структуры.

443. Программный комплекс включает следующие модули: ТЕСН.ЕХЕ запускаемый модуль, АМ.ЕХЕ - утилита Auto Manager,

444. READ.ME краткое описание, VISION.STY - файл цветового стиля.

445. Во время работы создаются файлы: *.DAT файлы данных,

446. К* ключи сортировки к файлам данных.

447. Программный комплекс оперирует с файлами графической информации, имеющими расширение .DWG, а также с любыми текстовыми файлами.

448. Описание работы программы.

449. Программный комплекс разработан для хранения графической и текстовой информации о технических решениях.

450. При запуске программы высвечивается рабочее поле с главным меню в верхней строке. Главное меню содержит следующие пункты: Справочники информация о технических решениях. Поиск - сортировка технических решений по одному из признаков.

451. Выход окончание работы. Пункт меню "Справочники" (рис.Пб.1) содержит подпункты: технические решения, авторы, критерии, группы машин, о программе.1. Справочники Поиск Выход--------+

452. Технические решения а1ъ+Т | )1. Авторы — 1 А.^+А |1. Группы машин АД^+в 1

453. Критерии а1ь+К | --------|

454. О программе . | +------------------------------+

455. Рис.Пб.1. Вид меню "Справочники".

456. Технические решения скроллируемая по вертикали и горизонтали таблица, в которой выводится информация о технических решениях. Для быстрого поиска технического решения нужно ввести его название. При этом строчные и прописные буквы различаются.

457. Авторы. В этом пункте на экран выводится список фамилий всех авторов, чьи технические решения внесены в БД.

458. Группы машин. Выводится список групп машин, включенных в БД.

459. Этот пункт можно реализовать также из пункта "Технические решения".

460. Критерии. Выводится список критериев, используемых при работе с БД.

461. По группе машин . Alt+G | +------------------------------+

462. Рис. Пб.2. Вид меню "Поиск".

463. Отчет с результатами поиска может быть выведен на любые стандартные устройства. При выводе отчета в файл требуется ввести имя файла.

464. Используемые технические средства.

465. Для нормальной работы программного комплекса необходимы следующие технические средства: IBM совместимый компьютер, монитор EGA, VGA, клавиатура, принтер, графопостроитель.

466. Программный модуль собран с инструкциями к процессору i80286 без сопроцессора.

467. Переменная FILES в CONFIG.SYS должна содержать значение не меньше 40. Установочный объем дискового пространства 1Mb.

468. Для нормального вызова и работы Auto Manager требуется около 600 Kb оперативной памяти.

469. При работе можно использовать устройство "мышь".1. Выходные данные.

470. По результатам поиска в БД генерируется отчет следующего вида.------------------------------------------------------------+

471. Техническое решение: УРЛ-1200 (

472. Источник информации: документация конструкторская!

473. Дата разработки (опубликования): 1/02/95 I

474. Группа применения: разделка концов лент |

475. Группа машин: конвейеры ленточные |1.вторы проекта: |1.Реутов A.A. I1. Критерии решения: |мощность привода 3,0 кВт |1. Ширина ленты 1200 мм |1.Масса 540 кг |-----------------------------------------------------------1

476. Файлы-схемы: URL.DWG I +-------------------------------------------------------

477. Файлы-описания: URL.TXT | +----------------------------------------------------------+

478. Пример расчета агрегатной прочности двухступенчатого соединения ленты РТЛО-2500

479. Рассчитаем агрегатную прочность образца двухступенчатого соединения ленты РТЛО-2500, для которого известно среднее экспериментальное значение агрегатной прочности на растяжение /108/.

480. Параметры соединения: £ = 2500 мм, Nt =26, N = 2, f/t=7,4 мм, /„=14 мм.

481. Тип задачи: нелинейная с учетом несжимаемости резины.

482. Расчетное состояние: растяжение неизогнутого соединения.

483. Граничные условия для ограниченного объема имеют вид4.1) .

484. Проведем расчет напряженно-деформированного состояния ограниченного объема и определим распределение напряжений Тмах по контуру троса, соответствующее экспериментальному значению усилия вырыва троса из образца Р =30 кН/м /108/.с*Ыу

485. Соотношение касательных напряжений в точках Ai и А ограниченного объема Ti / т2 2,8 .

486. Определим прочность связи резины с тросом.1. Рвыр = \ТСІХо

487. Если по данным расчета принятьт=т2+ —— я4г

488. Жесткость ограниченного объема резины согласно (4.8)1. С2 =70 кн/м .

489. Фрагмент соединения, содержащий 13 пар тросов, аппроксимируем плоскими прямоугольными КЭ (рис. 4.9) шириной ґ2=9,3 мм и длиной 50 мм.

490. Поскольку при экспериментальных исследованиях длина прилегающих к соединению участков ленты не превышала 200 мм аппроксимируем прилегающие участки такими же КЭ.

491. Жесткостные характеристики плоского КЭ:жесткость троса на растяжение Ет 3,9 мН;коэффициент Пуассона резины о = 0,45;приведенная жесткость КЭ (4.15) для предельного напряженного состояния ЕпНе *= 37.76 кН/м.

492. При растяжении образца соединения на разрывной машине граничные условия для плоской модели имеют вид:где из величина перемещения захвата разрывной машины, 1м - длина плоской модели (Хм = 2900 мм).

493. Расчетная агрегатная прочность соединения Р равна суммарной реакции закрепленных узлов Р =980 кН.

494. Среднее экспериментальное значение агрегатной прочности /108/

495. Ржсп = 945 КН. Расхождение экспериментальных и расчетных данных980 945)/980 = 3,6% .

496. ПРИМЕР ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ЛЕНТЫ ДЛЯ КОНВЕЙЕРА ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ ЛЕБЕДИНСКОГО ГОКа

497. Этап 1. Сбор исходных данных для проектирования.

498. Тип и параметры ленты: резинотканевая 2ШТК-100,ширина 1200 мм, число прокладок - 4. Планируемый срок эксплуатации ленты - максимально возможный.

499. Тип става жесткий стационарный.

500. Число и тип соединений на других конвейерах: более 100 ступенчатых клеевых соединений.

501. Этап 2. Требования к соединению.

502. Запас прочности соединения не менее 8.

503. Срок службы не менее 12 мес.

504. Допустимая температура груза и окружающей средыот -20 до +20° С Надежность нормальная.

505. Требования к технологии изготовления соединения:

506. Максимально допустимое время изготовления 10 ч.

507. Трудоемкость не более 21 ч.час.

508. Взрыво- и пожаробезопасность нормальная.1. Характеристики конвейера:длина 23,6 м;приводной барабан 1 (футерованный), диаметр барабана -630 мм, угол охвата - 180°;натяжной барабан 1 (нефутерованный), диаметр барабана 630 мм, угол охвата - 180°.

509. Этап 3. Постановка задачи проектирования. Общая задача: спроектировать соединение ленты конвейера обогатительной фабрики и технологию его изготовления. Частные задачи: 1) Выбрать конструкцию соединения.

510. Определить параметры соединения.

511. Спроектировать технологию изготовления соединения.

512. Выбрать оборудование для изготовления соединения.

513. Тип проектного решения компромиссное (обеспечивающее возможности наилучшие показатели наиболее важных критериев)

514. Варьируемые параметры: конструкция соединения, геометрические, механические и технологические параметры соединения.

515. Ограничения: требования к соединению,требования к технологии изготовления, не приобретение специального оборудования для изготовления соединения стоимостью более 100 млн руб. (в ценах 1996 г.) Состав комплекса критериев:

516. К1 срок службы соединения, К2 - трудоемкость изготовления соединения, КЗ - стоимость расходных материалов, К4 - годовые простои конвейера на плановый ремонт соединений.

517. Этап 4. Формирование области проектных решений.

518. Этапы 5, 6. Определение значений критериев.

519. Для конструкций соединений, соответствующих ограничениям, вычислим принятые критерии с использованием данных /56/ по изготовлению и эксплуатации соединений.

520. Значения критериев приведены в табл. П8.1.1. Табл.П8.11. Значения критериев

521. Этап 7. Выбор проектного решения.

522. В табл. П8.2 приведены результаты анализа возможных проектных решений по значениям критериев.

523. Табл. П8.2 Результаты анализа проектных решенийконст-ции Обоснование Заключение

524. Не соответствует ограничениям Не подходит

525. Не соответствует ограничениям Не подходит

526. Не соответствует ограничениям Не подходит

527. Нехудшее по всем критериям Подходит5 Худшее по К4 Не подходит

528. Наилучшее по К2 и КЗ Подходит

529. Нехудшее по всем критериям Подходит8 Худшее по К4 Не подходит

530. Нехудшее по всем критериям Подходит

531. Худшее по КЗ и К4 Не подходит11 Наилучшее по К1 Подходит

532. Отбраковав проектные решения, имеющие наихудшие значения критериев, рассмотрим подробно оставшиеся №№ 4, 6, 7, 9, 11.

533. Учитывая имеющийся на предприятии опыт изготовления клеевых соединений, окончательно выбираем соединение № б, имеющее наилучшие показатели среди клеевых соединений по сроку службы и трудоемкости изготовления.

534. Таким образом, компромиссным проектным решением являются клеевое клиновое соединение.

535. Этап 8. Предварительное оформление проектного решения.

536. Рассчитаем параметры выбранного клинового соединения.

537. Для условий эксплуатации конвейера расчетные параметры имеют значения: Ив =2, Ък = 23,6 м, V = 1 м/с, ті = 0,54 , Ев = 67,5 (ГОСТ 20-85), Ш2 = 0,027 (рис. 3.13).

538. При планируемом сроке службы соединения 1 год допускаемые касательные напряжения Т. = 0,62 мПа. Тогда с использованием (3.21) найдем длину соединения по тканевому каркасу і = 0,516 м.

539. Этап 9. Испытание и доводка предварительных проектных решений

540. Испытания и доводка клеевых клиновых соединений не требуется, так как данные соединения длительное время эксплуатируются в горной промышленности. Их эксплуатационные свойства известны.

541. Этап 10. Окончательное оформление проектного решения.

542. Стык испытывался на прочность на горизонтальной разрывной машине ВостНИЛ-200, Затем из ст 'ка и ленты вырезались образ и для испытания на расслоение и сдвиг. Результаты испытаний приведены в таблЛ,^.