автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Развитие теории и разработка методов расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами для горных предприятий

На правах рукописи

ЯХОНТОВ Юрий Александрович

УДК 621.867.2

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ С ПОДВЕСНЫМИ РОЛИКООПОРАМИ ДЛЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность 05.05.06 — «Горные машины»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Московском государственном 1еологоразведочном университете и Московском государственном горном университете

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Дмитриев Валерий Григорьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Рачек Валентин Михайлович доктор технических наук, профессор Кожушко Герман Георг иевич доктор технических наук, профессор Реутов Александр Алексеевич

Ведущее предприя!ие: ННЦ ГП - ИГД им. А. А Скочинского

Защита состоится « 28 » октября 2005 г. в 42, _часов на заседании диссертационного совета Д 212.128 09 в Московском ■ осударс гвениом горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского 1 осударственного I орного университета.

Автореферат разослан « » сентября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Шешко Е.Е.

/Л»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Ленточные конвейеры, являясь одним из наиболее эффективных и высокопроизводительных видов конвейерною транспорта, наш пи широкое применение на подземных и открытых горных работах. Применение ленточных конвейеров обеспечивает на горных предприятиях интенсивный пу1ь развития, позволяя использовать поточную и циклично-поточную технологию, широко внедрять автомашзацию производственных процессов, соответствуя при этом современным экологическим требованиям.

Постоянно растут обьёмы перевозок ленточными конвейерами в угольной промышленности, черной мегаллургии, промышленное^ нерудных строительных материалов и других отраслях. По данным ИГД им. А.А Скочинского (дл.н М.Г. Потапов), обьё'м вскрышных пород по угольным разрезам, перемещаемый различными видами транспорта, к 2010 г досшгнет 650-670 млн.м3 в год При этом объем перемещаемой горной массы в 2005-2010 гг., приходящийся на конвейерный транспорт, в пропентах к общему объёму перевозок, в схемах циклично-поточной технологии сосгавит 12-14%, и на конвейерный транспорт в схемах поточной технологии — 8-10%.

Эффективность использования ленточных конвейеров но многом зависит от конструктивною совершенства линейной части конвейера (става и ролико-опор), поскольку именно на линейной части конвейера наблюдаются основные причины выхода из строя лент (само! о дорогостоящего элемента конвейера) и роликов, которых, например, только на грузовой ве1ви конвейера длиной в 1000 м находится около 3000 гаг В отечественной и мировой практике всё большее применение находят ленточные конвейеры с подвесными роликоопорами Например, из 11 типов конвейеров (с учетом модификаций) отечественного типажного ряда подземных ленточных конвейеров с шириной лешы 1000 мм 10 типов (т.е. все, кроме специального грузолюдского 2ЛЛ100) выпускаются с кана!-ным ставом и подвесными роликоопорами, причём роликоопоры могут крепиться к канагному или жес1кочу ставам Аналогичная тенденция широкою применения ленточных конвейеров с канагаым или жеаким сгавом и подвесными роликоопорами имеет место и на открытых работах.

Опыт эксплуатации и теорешческие исследования ленточных конвейеров с канагаым ставом и подвесными роликоопорами показали ряд преимуществ таких конвейеров по сравнению с конвейерами с жестким ставом и же-сткоустановленными роликоопорами- снижаются капитальные заграш и эксплуатационные расходы на линейную часть конвейера и трудозатраты на монтаж-демонтаж конвейера, уменьшается металлоёмкость консфукции конвейера, снижаются динамические нагрузки на ленту и ролики при транспортировании средне- и крупнокускового груза, уменьшаются повреждения ленты и ро-ликоопор, а также просыпи груза. В то же время у таких конвейеров имеется и ряд недоста1ков, среди которых следует отметить некоторое увеличение сопротивления движению ленты, а также движение

ленты на бремсберговых конвейерах.

При применении лешочных конвейеров с подвесными роликоопорами возникает ряд проблем, связанных со специфическими особенностями работы подвесных роликоопор, положение которых ошосительно ленты может меняться в зависимости ог упа наклона конвейера и характера силовою взаимодействия с движущейся ленюй Решение задач связанных с изучением силового взаимодействия ленты с подвесной роликоопорой, позволит определить поперечные силы, действующие на ленту при её боковом сходе, и на основании разработанной математической модели поперечного движения лепты исследован. устойчивос1ь этого движения для разных конструктивных типов подвесных роликоопор с установлением критериев и областей устойчивого поперечного движения ленты.

Из-за возможности изменения положения подвесной роликоопоры при движении ленты или в зависимости от утла установки конвейера необходимо учитывать в шовом расчете возникающие дополни 1Сльные продотьные силы от перекоса боковых роликов в плане конвейера, увеличивающие сонро] явление движению ленты.

При установленной нелинейной зависимосш силы трения от угла перекоса боковых роликов с падающим участком характеристики могут возникать автоколебания подвесных роликоопор, приводящие к износу ленты, роликоопор и нестабильной работе конвейера, связанной с колебаниями канатов става, неустойчивым движением ленты, увеличением динамических уситий при транспортировании 1руза. Необходимо исследование автоколебаний помесных роликоопор, установление условий их возникновения и определение областей существования автоколебательных режимов с расчетом частот и амплитуд этих колебаний в зависимости от параметров конвейера

Таким образом, теоретическое обоснование и решение крупной научной проблемы, заключающейся в развитии теории и разработке методов расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами и обосновании конструктивных параметров С1ава, повышающих срок службы ленты, роликов и других злементов и снижающих эксплуатационные расходы, характеризует актуальное/ь работы.

Цель работы развитие теории и разработка методов расчет леш очных конвейеров с подвесными роликоопорами для обоснования конструктивных параметров линейной части, повышающих срок службы тенты, роаиков и дру)их элементов конвейера.

Идея рабо!ы. Повышение срока службы ленты, ротиков и дру! их эле ментов конвейера Д0с1итае1ся за счет определения рациональных параметров его линейной часш, полученных на основании исследования силового взаимодействия движущейся ленты с роликоопорой и разработки меюдов расчета конвейеров с подвесными роликоопорами

Основные научные положения, выносимые на защиту - математическая модель силового взаимодействия ленты с подвесной роликоопорои, позволяющая определить поперечпые и продольные си ты, действующие па ленту в зависимости от параметров конвейера и физико-

механических свойств фуза;

— метод расчета распределённых сопротивлений движению ленты на ветвях ленточного конвейера, оборудованных подвесными роликоопорами, с учетом дополнительных продольных сил, возникающих о г взаимодействия ленты с роликами, имеющими перекос в плане конвейера, и участвующих в формировании тягового усилия;

— математическая модель поперечного движения ленты по подвесным роликоопорам, позволяющая определить критическую жесткость системы, при которой возникает неустойчивое движение (угол бифуркации поперечного движения ленты), и обосновать с использованием фазовой плоскости области и вид устойчивого движения ленты;

— математическая модель вращательного движения подвесной ролико-опоры относи гельно мест её крепления на ставе с установлением условий возникновения ашоколебаггий подвесных роликоопор и определением областей автоколебательных режимов в зависимости от конструктивных параметров конвейера, и расчетом частот и амплитуд этих колебаний;

— метод расчет натяжения канатов става ленточного конвейера, свободно лежащих на опорных стойках, с учетом силового взаимодействия ленгы с подвесными роликоопорами, а 1акже температуры окружающей среды.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждаются теоретическими и экспериментальными исследованиями Теоре1Ическне исследования базируются на известных методах теоретической и прикладной механики, математическом анализе, теории дифференциальных уравнений, теории устойчивости движения механических систем, теории автоколебательных процессов Лабораторные и промышленные исследования подтверждают правильность теоретических положений и расчетов Расхождение пелученных в диссертации теоретических и экспериментальных данных не превышает 10 - 12%.

Научная новизна Разработана математическая модель силового взаимодействия ленты с подвесной роликоопорой линейной части конвейера, отличающаяся тем, что при определении поперечных и продольных сит, действующих на ленту, дополнительно учтены силы трения, возникающие от сопротивления движению ленты по роликам, имеющим перекос в плане конвейера, а также момент сил 01 натяжения канатов при вариашс подвески роликоопоры с плечом крепления на канатах става.

Предложен метод расчета сопротивления движению лепты на линейной части конвейера с подвесными роликоопорами, отличающийся тем, чю в нем учтены дополнительные продольные силы, возникающие от взаимодействия ленты с роликами, имеющими перекос в плане конвейера, и участвующие в формировании тягового усилия.

Разработана математическая модель поперечного движения ленгы по ставу, оборудованному подвесными роликоопорами, представляющая собой механическую систему с распределенными параметрами, описываемую дифференциальным уравнением в частных производных пятого порядка, на основании

коюрой определена критическая жес1КОсп> системы, характеризующая условия возникновения неустойчивого движения ленты и соответствующая углу бифуркации поперечного движения ленты С использованием метода фазовой плоскоеiи и построением фазовых портретов исследованы области и определен вид поперечного движения ленты для исследуемых конструктивных типов подвесных роликоопор с учетом угла наклона конвейера

Разработана магматическая модель вращательного движения подвесной роликоопоры относительно мест её крепления на cianc с определением условий возникновения и областей существования автоколебании подвесных роликоопор и расчетом часто! и амплитуд этих колебаний в зависимости oi конструктивных параметров конвейера.

Предложен метод расчета натяжения канатов сгава конвейера, свободно лежащих на опорных стойках, отличающийся тем, что учитывает продочьные силы, возникающие в канатах от взаимодействия ленты с подвесными ролико-опорами при перекосе боковых роликов, а также температуру окружающей среды.

Научное значение работы состоит в новом развитии 1еории и разработке методов расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами, которые бащруются: на исследовании силового взаимодействия ленты с подвесной ро-ликоопорой и определении поперечных сил, действующих на ленту при её боковом сходе, на исследовании устойчивости поперечного движения ленты на конвейерах, оборудованных подвесными роликоопорами, и построении на основе теории устойчивости по A.M. Ляпунову областей устойчивого движения ленты; на уточнении тягового расчета конвейера с учетом продольных сил трения, возникающих при взаимодействии лешы с роликами подвесных роликоопор, имеющими перекос в плане конвейера; на определении областей, частот и ампш1уд стационарных автоколебаний подвесных роликоопор и путей устранения эiих автоколебаний; на расчете натяжения канатов става, свободно лежащих на опорных стойках, в котором учтены продольные силы трения, возникающие при взаимодействии ленты с подвесными роликоопорами, боковые ролики которых, имсю1 перекос в плане конвейера, а также температура окружающей среды.

Практическое значение работы заключается в разработке: метода расчета поперечных сил, действующих на ленту при её боковом сходе на конвейере с подвесными роликоопорами; методики расчета сопротивления движению ленты на линейной част конвейера с подвесными роликоопорами и метда расчета натяжения канатов става; методики определения областей устойчивого поперечно! о движения ленты; метода определения областей и условий возникновения автоколебаний подвесных роликоопор.

Реализации выводов и рекомендаций работы Методика уточненного тягового расчета и Методика определения облас1ей устойчивого поперечного движения лепты конвейеров с подвесными роликоопорами исполыованы институтами ИГД им А Д. Скочинского, ВНИИПТмаш при проектировании пен-точных конвейеров и при разработке транспортно-1схноло! ических схем, а 1ак-

же в учебном процессе в дисциплинах «Эксплую ация и расчет горнопроходческих машин и механизмов» и «Горнотранспортные и дорожно-строительные машины» в Московском государсгвенном геоло1 оразведочном университете.

Апробация работы. Работа и её отдельные положения докладывались на конференциях. «Повышение надёжности и производительности конвейерного транспорт на Iорнодобывающих предприятиях» (г. Челябинск, 1980 г); «Наука и новейшие технологии при освоении месшрождений полезных ископаемых на рубеже ХХ-ХХ1 веков» (г. Москва, МГГА, 1998 г) IV международная конференция «Новые идеи в науках о земле» (г Москва, МГГА, 1999 т ); V международная конференция «Новые идеи в науках о земле» (1. Москва, МГГА, 2001 г.], Четвертая международная научно-пракшческая конференция «Наука и новейшие 1Схнологии при освоении месторождений полезных ископаемых» (г Москва, МГГРУ, 2004 г.); на научном симпозиуме «Неделя горняка» (г. Москва, МГГУ, 2004 г.); на заседании кафедры «Механизация и автоматизация горных и гсоло!оразведочных работ» МГГРУ (г. Москва, 2005 г); на заседании кафедры «Горной механики и транспорта» МГТУ (г. Москва, 2005 г.).

Публикации По теме диссертации опубликовано 36 работ, в том числе получено 9 авторских свидетельств и па1ентов

Объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести тлав, заключения и списка литературы из 142 наименований, содержит 94 рисунка, 4 1аблицы, 2 приложения.

Основное содержание работы

Обьектом исследования в диссертационной рабо1е является линейная часть летпочных конвейеров с подвесными роликоопорами, эксплуатируемых на горных предприятиях.

В связи с широким применением ленточных конвейеров и постоянным совершенствованием их конструкции с целью уменьшения металлоемкости става и трудоемкости монтажа-демонтажа конвейера, повышения срока службы ленты и роликов и улучшения технико-экономических показателей основное содержание работы направлено на разработку методов расчета линейной части конвейеров, оборудованных подвесными роликоопорами, которые в значительной степени удовлетворяют современным требованиям, предъявляемым к горно-транспортному оборудованию.

В первой главе выполнен обзор основных конструктивных типов конвейеров с подвесными роликоопорами. Многообразие вариантов ставов с подвесными роликоопорами сведено в структурную схему, где рассмотрено жесткое и шарнирное соединение роликоопор со ставом, а также с плечом крепления роликооиор к канатному ставу. Многочисленные экспериментальные исследования показали, что положение роликов подвесной роликоопоры относительно ленты, определяющее силовое взаимодействие ленты с роликами, является важнейшим фактором, влияющим на устойчивость поперечного движения ленты, на сопротивление движению ленты и на возникновение автоколебаний

подвесных роликоопор

Значи1ельный вклад в развитие )сории взаимодействия ленты с ролико-опорами внесён мниими отечественными учеными- чл -корр АН СССР АО Спиваковским, академиком АН УССР II С Поля копим, докторами технических наук Х.Г. Акаповым, А В. Андреевым, Н Я. Биличенко, В И. Галкиным. В.Г. Дмитриевым, Р JI. Зенковым, Г.Г Кожушко, Б.А. Кузнецовым, В.Ф Монастырским, Е.Е. Новиковым, С.А Панкраювым, А.А. Реутовым, Ю Д Тарасовым, Л Г Шахмейстером, ИГ. Штокманом, кандидатами технических наук В Я Барабановым, Б X. Белостоцким, В С Бондаревым, В С. Вототковским F. М Высочиным, А Н Вычигиным, Ю.И. Григорьевым, В Н. Гуленко, В П Дунаевым, В П Дьячепко, В К Дьячковым, П.Н. Егоровым, Е X Завгородним, И.В Запснипьтм, М.А. Котовым, А А Кузнецовым, Ю А. Подопригорой. М П. Покушаловым, В.К. Смирновым. B.C. Трощило, И.А. Шпакуновым и многими др.

Исследования, проведенные этими учеными, явились теоре]ической и экспериментальной баюй для выполненных в настоящей работе исстедовапий.

Вопросами расчета, проектирования и эксплуа1апии конвейеров с подвесными роликооиорами занимались ор1анизации: ВНИИПТмаш, Донги-проуглемаш, УкрНИИпроект, Александровский, Краснолучский, Сызран-ский машзаводы и др.

Критический обзор научно-исследова1ельских работ отечественного и зарубежного опыта эксплуатации показал перспективность применения ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами при транспортировании как мелкокусковых, так и крупнокусковых фузов При этом был выявлен ряд нерешенных проблем, возникающих при работе таких конвейеров, на основании которых сформулированы следующие задачи исследования- определить влияние поворота подвесных роликоопор ошосшельно мест крепления на ставе па величину поперечных сил, действующих на ленту при ее боковом сходе, и на величину дополнительных продольных сил трения, возникающих при взаимо-дейсшии ленты с боковыми роликами, имеющими перекос в плане конвейера, и участвующих в формировании тягового усилия; определить облааи и вид ус-юйчивого поперечно! о движения ленты при разных конструктивных параметрах и >глах наклона конвейера, установить условия возникновения автоколебаний подвесных роликоопор и определить облаои автоколебательных режимов в зависимости от конструктивных параметров конвейера; выполни 1Ь расчет натяжения канашв става, с учетом силового взаимодействия ленш с подвесными роликоопорами и температуры окружающей среды.

Во второй главе детально исследовано силовое взаимодействие тешы с подвесными ротикоопорами, поскольку оно является основополагающим фак-юром, во многом определяющим характер движения ленш Определены поперечные и продольные силы, дейсшующие на лешу, уыы поворота подвесной роликооиоры относительно мест крепления и перекос боковых ротиков в пчане конвейера, позволившие провести последующие исследования устойчивости поперечною движения ленты, автоколебаний подвесных роликоопор,

уточнить тяговый расчет конвейеров с подвесными роликоопорами

Подвесные роликоопоры в'зависимости от взаимодействия с движущейся лентой и угла установки конвейера могут изменять своё положение по отношению к ленте Роликоопоры отклоняются вперед по ходу движения ленты, поворачиваясь относительно мест крепления, угол перекоса боковых роликов в нлане конвейера изменяется и соответственно изменяется величина силового взаимодействия ленты с подвесными роликоопорами. При этом на бремсберговом конвейере при боковом сходе ленты поперечная децентрирующая сила трения возрастает nací олько, что и суммарная поперечная сила, действующая на ленту, также можхч стать децентриругощей, а само поперечное движение ленты — неустойчивым

Для исследования силового взаимодействия ленты с подвесными роликоопорами рассмотрены три типа подвески роликоопор (рис. 1): 1 — с пчечом крепления на канатах става (а); 2 — с шарнирным соединением с канатами става (б), 3 — с шарнирным соединением с жестким ставом (конструкция фирмы Стефенс-Адамсон) (в).

а) б) в)

Разработана математическая модель силового взаимодействия ленты с подвесными роликоопорами данных типов с определением поперечных и продольных сил, действующих на ленту при её боковом сходе.

Наиболее общим случаем является подвеска роликоопоры с плечом крепления на канатах става (тип 1) на бремсберговом конвейере, поскольку при 01сутствии плеча крепления, конструкция превращается в подвесную ролико-онору типа 2, а при отсутствии прогибов канатов — в конструкцию подвесной роликоопоры — типа 3. При угле наклона конвейера р = 0°, полученные решения можно использовать для определения поперечных сил при боковом сходе ленты на горизонтальном конвейере.

Составлено уравнение равновесия моменюв сил ошосительно мест крепления (т О) подвесной роликоопоры на канатах става (рис. 2,а,б)

^ щ,к - Рр Рл%ОссочЯ - Рр#Ос1соъ*.- 0,5(Рр1 + Р2 +

^ рР2 )&Оа соь к - Ртр р10/ соэ а Ртр мОк соя а - ^О/ соб и --°>5(К,р.П2 + ,2 + Р щ,Р?)Оа<х&а = 0,

П)

/де

сила натяжения каната в месте крепления роликоопоры;

Р?рХ, Рл, Рр1 — соответственно массы частей 1руза и лен!ы, приходящиеся на боковой ролик, и масса бокового ротика, 0,5{Ргр2 + Ря-> + ) половина

масс 1руза и ленты, приходящихся на средний ролик, и массы среднего ролика, приведенные к месту соединения осей бокового и среднею ролика, РтргрГ

КР ,1' Ртр р\ • „2 + Ртр Р2 + К,Р а ) — силы тРе"ия от взаимодействия

соответствующих масс фуза с боковым и средним роликами; Ои, ОЬ, Ос, Ой, ОУ, Ок, 01 — плечи приложения сил; Я = 90°-/? а, /3 — угол наклона конвейера; а — угол отклонения подвесной роликоопоры от оси ОЪ (оси, перпендикулярной плоскости лешы на среднем ролике), п\п\ — плечо крепления роликоопоры на канате.

а)

б)

0 __-

^¡¡(Ртрщ+Ргрж+Ртр рз)

0,5(Рфл+Р/п*Ррл)

Рис 2. Схема силово) о взаимодействия ленты с роликоопорой

При подстановке значений параметров конвейера в уравнение (1) и последующего решения его относительно yuia а получено выражение

a' sin ñ + а" 4 а"

а =-2-------, (2)

SKcpb + a'0cos/3-a¿g/]'

где а'0, а", а", а, — величины, зависящие от конструктивных параметров конвейера, погонной массы и физико-механических свойств груза

Угол перекоса боковых роликов в плане конвейера находится из соотношения у ~ alg/З', где Р - -угол наклона боковых роликов.

При известном положении подвесной роликоопоры в зависимости от угла наклона и параметров бремсбергового конвейера и физико-механических свойств груза определена суммарная поперечная сила, действующая на лепту при её боковом сходе на подвесной роликоопоре (в линейной постановке):

FT-FT + Fn+FH=(b[-b'2-b'3)S, (3)

где F , Fn, FH — соответственно поперечные силы: от неуравновешенных частей груза и ленты; трения от взаимодействия ленты с боковыми роликами, имеющими перекос в плане конвейера {у); от наклона роликоопоры в сторону схода ленты; 8 —величина бокового схода лен гы.

Ъ[ — Ь':> - b\

Вйедя обозначение ог —-----, выражение для распределенной по

'р

длине конвейера поперечной силы можно записать в виде jt = bxS. На бремс-бертовом конвейере силы Fn и FH децентриругот ленту при её боковом сходе. Значения жесткостей соответствующих сил Ь[, К, Ы определены из выражений:

ы

к

/p+2(/j,-/,)cos>g,]sin(^ + y)/ | 2д,

2 eos <р В

I J

SÍüfi'C0SfiTg, (4)

Ь,2=Ь[с1'Л(Г1КГс[. (5)

,, + ч,)\_А (п2п-««1)+Аг {»2»' -«'«1 №г

Ь3=----- , (6)

¿нер

тде ця — поюнные массы груза и ленты, с, — коэффициент аппроксимации приведенного коэффициента трения; (р — угол естественного откоса груза в движении, У — насыпная плотность груза; В — ширина ленты: Г — расстояние между подвесными роликоопорами; / , /,, А,, А2, п2п, пп], п2п', п'п, — величины, зависящие от геометрических параметров става; К - коэффициент пропорциональности, характеризующий отношение силы тяжести тру за,

участвующего в центрировании, к неуравновешенной часги iруза; g ускорение свободного падения.

Анализ суммарной поперечной силы Fx показал, что она уменьшаемся при увеличении угла наклона конвейера из-за роста децентрирующей сипы грения F При чистых контактирующих поверхностях ленты и ротиков и натяжении канатов става, при котором провес в середине пролёта между стоиками равен 0,02 1ст, суммарная поперечная сила Fh для конвейера с лентой шириной 1000 мм может стать децентрирующей при угле наклона конвейера fi = -9°.

При увеличении экенлуатционной производительности суммарная поперечная центрирующая сила, действующая на ленту при её боковом сходе, уменьшается из-ja роста деценфирующей силы фения.

При определении поперечных сил, возникающих при боковом сходе тенты па уклонном конвейере с подвесными роликоопорами (тип 1), уравнение равновесия моментов сил относительно мест крепления подвесных роликоопор к канатам става записано в виде

SK cph sin а = ап sin /3 - а" - о"- я,' cos fitga - astgy (7)

Из уравнения (7) по пучено выражение для yi ла О1клонения ротикоопоры от оси ОТ,

д._ üÓSÍn (g

^сpbi a'0cosp + a¡tgp''

Суммарная поперечная сила определяется аналогично выражению (3), но с учетом того, что сила Fn положительна, т.е. центрирус! jichi у

Для горизонтального конвейера рассмотрены роликоопоры с шарнирным соединением со ставом (шпа 2, 3) и с плечом крепления на канатах става (типа 1)

Уравнение равновесия моментов сил для шарнирною соединения подвесных роликоопор со ставом (тип 2, 3) имеет вид

a[tga - а" ~ a?(C¡tgy - c2tg2y -г c,tg3y) = 0, (9)

где с,,с2,с\ — коэффициенты аппроксимации зависимости приведенного коэффициента грения f oí yuia перекоса боковых роликов у

При шарнирном соединении подвесных роликоопор со ставом (тип 2. 3), роликоопора отклоняется на уюл (X, при котором перекос боковых роликов в плане конвейера превышае1 величину у — 1°45'-2° (на основании экспериментальных данных, до эюго угла перекоса боковых роликов приведенный коэффициент фения / имеет примерно линейную зависимость от угта г), поэтому приведенный коэффициент трения аппроксимирован более сложной зависимостью, а именно jпр = cxtgy - c2tg2y f cJg^y.

Уюл отклонения подвесной роликоопоры (тип 2, 3) в сооветствии с

уравнением (9) определен из выражения

, с, 2 а'.-аТсЛяв' а!

а3--г—аг—1-1 а +-Ц— = 0. (10)

с^Р а^Р а^/З'

Практический расчс! показал, что угол перекоса боковых роликов на горизонтальном конвейере с подвесными роликоопорами (тип 2, 3) превышае; значение у = 2 -г 3°, при котором поперечная децентрирующая сила трения

достигает максимального значения. Суммарная поперечная сила ^ при этом, хогя и остается положительной, т.е. центрирующей лепту, но становится достаточно малой: « 28,8 Н — на одной роликоопоре при канатном ставе и 33,2 Н — на жестком ааве с подвесными роликоопорами при боковом сходе ленты на б ~ 0,1 м. Поэтому применение роликоопор с шарнирной навеской на став (тип 2, 3) на 1 оризонтальном конвейере нежела!Сльно, поскольку при небольшом возмущаютлем усилии, лента будет смещаться в поперечном направлении на значительную величину.

Самоцентрирующие возможности подвесных ротикоопор с плечом крепления на канатах става (тип 1) значительно выше, поскольку угол перекоса боковых роликов составляет всего у = 10,4' (провес канатов става в середине

пролета при этом у = 0,01 /ст) и децентрирующая поперечная сила трения невелика, а суммарная поперечная сила для рассматриваемых параметров конвейера составляет при боковом сходе лепты на 5 = 0,1 м = 89.2 II.

На Гайском горно-обогатителыгом комбинате и па стенде ленточных конвейеров института УкрНИИпроект автором были выполнены экспериментальные исследования по проверке полученных значений поперечных сил, возникающих при боковом сходе ленты на ставе с подвесными роликоопорами Экспериментальные исследования подтвердили вывод о значительном влиянии вида соединения подвесных роликоопор со ставом на величину поперечных сил, действующих на ленту при её боковом сходе. Из-за перекоса боковых роликов при движении ленты и снижении при этом суммарной центрирующей силы боковой сход ленты лосгигал на ленточном конвейере Гайского ГОКа величины 5 — 0,2 м, приближаясь к аварийному Кроме определения поперечных сил были проведены экспериментальные замеры упюв отклонения подвесной роликоопоры (а) и углов перекоса боковых роликов в плане конвейера. В целом по экспериментальным исследованиям получена хорошая сходимость результатов с теоретическими расчетами.

В третьей главе исследованы особенности тяговою расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами.

В уточнённом методе тягового расчета, разработанном в МП У проф. Дмитриевым В.Г., показано, что сила сопротивления движению ленты на грузовой ветви состоит из сопротивлений движению от деформирования груза и ленты, от вращения роликов и от вдавливания роликов в нижнюю обкладку ленты Особенностью предла1 аемого в данной работе метода тягового расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами является то. что кроме

чешрёх ранее учтенных сопротивлений движению ленты па 1рузовой ветви предложено также учитывать дополнительное продольное сопротивление движению лепты, возникающее 01 проскальзывания её ошосительно боковых роликов, имеющих перекос в плане конвейера. Это сопртивление движению лешы изменяется нелинейно по длине конвейера, поскольку перекос боковых роликов в плане конвейера и коэффициент трения скольжения ленты относительно этих роликов зависят от четырех перечисленных ранее сопротивлений движению ленты, в том числе и от нелинейно изменяющихся по длине конвейера.

На основании рассмотрения дополнительных сил сопротивления движению ленты в работе получено следующее диффсренциатьнос уравнение для изменения натяжения ленты вдоль линейной части става конвейера'

где Сй1ф , Сва, Свр — коэффициенты сопротивления движению ленты соответственно от деформирования груза и ленты, вдавливания роликов в нижнюю обкладку ленты и их вращения; q , q q'p - погонные массы coo[ветствен-

но груза, лешы и вращающихся частей роликоонор грузовой ветви; D{, D, константы, зависящие от параметров конвейера и приведенного коэффициента трения скольжения ленты относительно боковых роликов; е — постоянная величина, не зависящая от натяжения ленты; q6 = {q,Q + q, в) cos/?' и qifi - соответственно погонные массы частей 1руза и лешы, приходящиеся на боковые ролики трехроликовой опоры)

В работе решена задача но определению изменения натяжения ленты и сопротивления её движению на грузовой ветви для i оризонталъного, бремсбер-гового и уклонного конвейеров с подвесными роликоопорами На основании решения дифференциального уравнения (11) получено следующее выражение для изменения натяжения тенты на грузовой ветви горизонтальною конвейера

(П)

S(x) = S, +[(q.p+q,)C„ +(qip + q, + q'p)Ctp + quclD1]

gx +

+£ In

X

(12)

(Чгр + q,)+ (qv + q, + q'p)Cep + qrc} D2 ]gx

\

где 5, — натяжение ленш при х = 0

Соответственно сопротивление движению ленты на грузовой ветви гори-зошального конвейера длиной I, равно:

, (Чгр+Ч„)Сдеф+я6сА ( 5Д, +еЩ\ + ~.-ч / -—-ч-ехр (1- (13)

1 I ^

-ехр-

Величины Ц6схОх и 02 учитываю! сопротивление движению ленты от проскальзывания её относительно боковых роликов, имеющих перекос в плане конвейера.

Практический расчет, выполненный для типажного конвейера с лентой шириной 1000 мм и длиной 500 м, показал, что натяжение ленты на конвейере с подвесными роликоопорами типов 2, 3 растет быстрее, чем на ставе с подвесными роликоопорами типа 1 или на ставе с жесткоустановленными роликоопорами, из-за большего перекоса боковых роликов. Суммарный коэффициент сопротивления движению ленты (м>') составил: для жесткого става и жестко-усыновленных роликоопор и-'' ~ 0,023, для става с подвесными роликоопорами типа 1 т^'«0,03; для става с подвесными роликоопорами типов 2, 3 >/ = 0,083. Отмечено, что коэффициент сопротивления движению ленш для роликоопор типа 1 может быть уменьшен путём увеличения натяжения канатов става, а также увеличением плеча крепления на канатах става, поскольку при этом уменьшается перекос боковых роликов в плане конвейера и, соответственно, сопротивление движению ленты, возникающее от проскальзывания её от носительно боковых роликов.

Аналогично горизонтальному конвейеру, но с учетом скатывающей силы были определены натяжение ленты и сопротивление её движению на бремс-берговом и уклонном конвейерах Обший коэффициент сопротивления движению ленты на ставе с подвесными роликоопорами (тип 1) бремсбергового конвейера существенно возрастает при увеличении угла наклона конвейера Например, при угле наклона /? = -16° он в 5,8 раза больше, чем на жестком ставе с жесткоустановленными роликоопорами. Это связано со значительным углом перекоса боковых роликов при таком угле наклона конвейера. Однако дополнительная сила трения от перекоса боковых роликов на брсмсберговом конвейере, работающем в генераторном режиме, может играть положительную роль, снижая тяговое усилие и уменьшая максимальное натяжение ленты.

Например, расчет, выполненный для типажного подземного конвейера

1ЛБ100, при постоянной мощности привода (.V- 100 kBi) и скорости движения ленты v= 1,6 м/с, показал, что при учёте силы сопротивления движению ленты oí скольжения сё по боковым роликам, имеющим перекос в плане конвейера, предельные длины конвейеров для разных эксплуатационных производи-тельностей, в зависимости от у) ла установки конвейера увеличиваются в среднем в полтора раза по сравнению с обычным тяговым расчетом конвейера, 1де сопротивление движению ленты от скольжения по боковым роликам не учитывается (рис. 3) Сплошной линией показаны зависимое!и, построенные с использованием предлагаемого метода тягового расчета для конструкции типа 1, пунктирной - с использованием обычного тягового расчета для конвейера 1ЛБ100.

На уклонном конвейере с увеличением утла наклона суммарный коэффициент сопротивления движению ленты возрастает из-за увеличения перекоса боковых роликов в плане конвейера и соответствующей дополниie тьной продольной силы трения Например, для подвесных ропикоопор типа 1 при ß- 4 8° он составляет w' = 0,079, по сравнению с жеспостановленными рочикоопорами w - 0,016 Однако с учетом значительной величины ска тывающей силы рез}льчирующее натяжение лсшы на набетающей на приводной барабан ветви конвейера с подвесными роликоопорами по сравнению с жесткоустановлеппыми роликоопорами увеличивается незначительно

Для определения натяжения и сопротивления движению ленты на порожней ветви конвейера, оборудованной подвесными роликоопорами, применимы полученные ранее зависимости для грузовой ветви, но при q!p ^ 0 и соответствующих параметрах става порожней ветви.

Для тяговых расчетов ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами автором разработан алгориш и составлена программа для ЭВМ. а-ях»* |10 результатам выполнен-

ных в главе исследований разработана «Методика уточненного тягового расчета конвейеров с подвесными ролкоопо-рами», используемая институтами ИГД им. A.A. Скочинского и ВПИИГГТмаш при проекти-

<300^,

ровании ленточных конвейеров

Ф*ЗОг*

S *55<ъ

Рис. 3 Графики зависимости длины конвейера от угла

установки

В четвертой главе разработан метод расчета натяжения канатов става ленточного конвейера, свободно лежащих на опорных стойках, с учетом силового взаимодействия лен™ с подвесными роликоопорами и с учетом температуры окружающей среды.

При движении деты по подвесным роликоопорам, навешенным на канатный став, на них возникают силы трения ), которые суммируются со

статическим натяжением канаюв, изменяя его по длине става Эти силы трения возникают от взаимодействия ленты с боковыми роликами, имеющими перекос в плане конвейера Если силы трения канатов о стойки става /?. больше сил Яа, то происходит компенсация сил /?,.

В случае, если Я0 > натяжение канатов в начале 1рузовой ветви должно быть больше статического, поскольку от начала грузовой ветви к её концу происходит постепенное уменьшение провеса канатов за счет действия горизонтальных сил /?„. И если принять в начале грузовой ветви горизонтального конвейера натяжение канатов равным статическому, то в конце трузовой ветви их провес может оказаться больше допустимого.

Рхли обозначить начало грузовой ветви горизонтального конвейера точкой п , а конец - точкой А, то натяжение одного каната става определится из выражения

(14)

где , /?о=0,5Г,

- вертикальная реакция па стойке става, /- коэффициент трения канатов о стойки става, к~ количество секций става, И^ определяется из выражения (13).

Практический расчёт, выполненный для горизонтального конвейера с подвесными роликоопорами длиной 500 м и лентой шириной 1 ООО мм. показал, что при натяжении канаюв в конце грузовой ветви $А =18424 II (провес каната става между последними стойками при этом составляет у - 0,011ст), с учетом указанных ранее сил Кд и ЯТ, натяжение каната в первом пролете будет значительно большим и равным =28360II.

Аналогичный расчет, выполненный для бремсбергового конвейера с утлом наклона /3 ~ -16°, с учетом скатывающей силы, показал, что для обеспечения натяжения каната става в конце грузовой ветви 5Л = 17493 Н (при этом натяжении каната, провес его в середине пролёта между стойками става составляет у = 0,011ст) в начале фузовой ветви натяжение одного каната должно составлять 114605 Н Если не учитывать силы Кп, то натяжение каждого каната в начале грузовой ветви составит Бп =85272 Н.

Для уклоняемо конвейера при тех же исходных данных и уьче нактона конвейера /? = +18°, чтобы обеспечить натяжение каждого каната става в на

чале грузовой ветви SA= 17408 Н (провес в центре пролета у - 0,0] 1ст), натяжение канатов в конце груювой ветви составит Sn= 72250 Н. Без учета сил трения /?д натяжение канатов Sn = 94734 Н

Исследование влияния температуры окружающей среды на натяжение канатов става показало, что для конвейера длиной 500 м, шириной ленты 1000 мм и канатах става, не закрепленных на опорных стойках, натяжение каната меняется or Sk= 48560,4 II при t° = -40°С до Sk= 8540 Н при t° = +40°С, то есть уменьшается в 5,7 раза Предложенные методы расчета канатов става существенно корректируя статический расчет, позволяют более обоснованно выбирать диаметр канатов става.

Пятая глава посвящена исследованию устойчивости поперечнот о движения ленты на конвейерах с подвесными роликоопорами Исследование выполнено на основании теории устойчивости A.M. Ляпунова с использованием первой теоремы Ляпунова об устойчивости по первому приближению и теоремы Гурвица.

Как отмечено во второй главе, на конвейере с подвесными роликоопорами возможны случаи, когда суммарная поперечная сила, действующая на ленту при её боковом сходе, становится децентрирующей. При этом для более точной оценки характера поперечною движения ленты необходимо учитывать и такие факторы, как жесткость лепты в поперечном направлении, моменты инерции груза и лепты, натяжение и продольную скорость движения лсн1ы, силы диссипации.

Уравнение движения ленты в поперечном направлении получено проф. Дмитриевым В Г. Учитывая дополнительные диссипативные силы

d5S rj-EJd'S)

г1 ■ EJ —---1---г , возникающие при поперечном колебании ленты

v дх dl v дх3

с грузом, и введя в это уравнение определенные в гл 2 поперечные силы, возникающие при боковом сходе ленгы на ставе с подвесными роликоопорами (¿vi?), получено следующее уючненттое дифференциальное уравнение поперечного движения ленты пятого порядка:

d5S T]EJd5S EJ дйд f on „,„„ , „

■ н———V —- + 2v

T]EJ—— + ---- +

дх dl v дх pF дх

, d"s | c^-ktfdS + + w'g

V

pF pF ) дх2 dxdt

л дд b,

. , +-^-3 = 0, (15)

дг рЬ дх 1ч рЕ\ V ) д1 рЕ

где ё — поперечное смещение пенты: Е — модуль упругости ленты; 7 - момент инерции ленты относительно оси ОХ(оси, перпендикулярной к плоскости

ленты на среднем ролике); р — усредненная плотность ленты и груза; р — рп + кг ■ рг; р 1 и рг — соответственно плотность ленты и груза;

V

к2 = -£-\ Р —• соответственно площадь поперечного сечения груза и ленты (У7 = /\(); — натяжение ленты в начале грузовой ветви; К = [Чгр + Чл (Н>' — общий коэффициент сопротивления движению

Л' ,

ленты); V — продольная скорость движения ленты); Г] =-, Г] — коэффи-

РР

циент диссипации по Фохгу.

Решение уравнения (15) найдено в виде

S(x,t) = ^Tk(t)Xk(x),

(16)

*=i

. кжх

по-

где Тк ) — изменение функции во времени; Xк (xj = sin—— — формы

перечных колебаний ленты при к = 1, 2,...

Путем подстановки ряда (16) в уравнение (15) и преобразований по луче на следующая система уравнений:

d% dt

í

- +

EJ ¿V pF l4

- +

?0 | К 8х v2

pF pF

¿y

/2

pF

+

4„4 Л

с, w'g T]EJk л

\

pFv

Ia

J

dTk 4

—L + -

dt l

Ъ ~ Кё

Tk +

ik

pF i2-к2

7>

Att'jjEJ ^ ik5 „ 8v

/'v ,±ti2-k2'

' Í=2,4 »

ik dT,

к2 dt

Л = 1,3,...

(17)

£5

Л2

f

• +

EJ ¿V pF Z4 "

- +

pF pF

к2ж7 к

+

с, | w'g | r}EJkW)dTk | 4

v

Г

dt l

\

, /2 pF pF

Tk +

ik

1-1,3

/2-¿2 '

7: +

4яг477£/ ^ z¿5 „ 8v

l5v tif-k1''

ik dT, 2 k2 dt к = 2,4,...

I ,5 ¿

- 0,

На основании экспериментальных замеров поперечного движения иенш установлено, что происходит быстрое исчезновение высших частот, и это дало основание при ¡еоретическом исследовании рассматривать одтгочастошый режим колебаний.

С учетом первых членов ряда хараюсрисшческое уравнение записано в

виде

Л В

С О

(18)

где А = Я2 +

Ы ж

~~рр14

4 /

рр рР

V к

I2 рр 31 I р1-

+

Ъп'цЕ.)

г]ЕЗж4 1 6У

3/3У

С

/4 3/ ХЬк'цЫ 16У EJ 16ж4

рр\) V _4_

рРу V рр рр

/4

4лг2

; £) = Я +■ 3/ /гР /4

+

(19)

- Кё

I2 рр Ъ1{ рр

Шж^ЕЗ 3(\

Из уравнения (18) определена в первом прибтижении частота поперечных колебаний

ох,

ГЕЗ к' г 50 к2)ж2 ^ 8 (с,

:--— +---1---V -г- I---I----

1рр /4 ^р/7 рР )1~ рр 3/1, рр

+

3/ьу

(20)

С учетом порученного выше уравнение поперечного движения тенты записано в виде

а28 '

сО1

- +

т]ЕЗ ж4 1 6у

рру

- +

31

Л

£/ ж4

рР /4

50 , ¿.¿х „2 V2 , К , , 87г47£/"

3/5г

с) =0.

(21)

у I2 рР 31 рР

В соответс1вии с первой теоремой Ляпунова об устойчивости по первому приближению и теоремой Гурвица условие асимптотической усюйчивости записано в виде

Зу1РЗж4 +(50 + к^-~у2рр}ЗуГж2 +8V/4 (с, - 4

(22)

+%рРжАг]ЕЗ >-Ъу1\. Из выражения (22) следует, чго при определенной величине отрицатель-

ной жесткости системы (й^ < 0) движение становится неустойчивым

Введено понятие критической жесткости системы, при которой движение из устойчивою переходит в неустойчивое, и для нее получено спсдующсс выражение:

Ьир = -ГЗУ/Е/Я-4 -г(50 + ур!<руРл2 f

(23)

+8У/4 (С, + '

В кандидатской диссертации автора введено понятие коэффициента устойчивости поперечного движения ленты д-Р^Р^, где Р} и Р0 — возмущающие поперечные силы, вызывающие боковой сход ленты соответственно на исследуемой и базовой (жссткоусгановленные роликоопоры) конструкциях линейных секций при одинаковой величине допустимого бокового схода ленты Данный коэффициент позволяет оценивать большую или меньшую степень устойчивости поперечного движения ленты

Чем больше критическая жесткость сиаемы, тем выше коэффицисш устойчивости д. При определенном у! лс наклона конвейера поперечное движение ленты из устойчивого переходит в неустойчивое Угол наклона конвейера, при ко юром жесткость системы равна критической, является у] лом бифуркации поперечного движения ленты (/?в)- Практические расчеты для конвейера

с лентой шириной 1000 мм показали, что при длине конвейера менее 200-300 м, критическая жесткость резко возрастает и соответственно увеличивается коэффициент устойчивое [и д При длине конвейера свыше 300 м критическая

жеакость уменьшается и не превышает величины Ьт — -3,5 Н/м2. То саь,

достаточно возникновения, при боковом сходе ленгы небольшой, распреде теп-ной по дтине, суммарной децентрирующей силы, чтобы движение стало неустойчивым. При увеличении длины конвейера, например до 1000 м, ЬЪкр - 119

Н/м2 и приближается в дальнейшем к нулю

Для чистых контакшруемых поверхностей ленты и роликов угол бифуркации для бремсбергового конвейера с подвесными роликоопорами составляет Рб ~ (при провесе канатов в центре пролёта у = 0,021Ш). При уветичении заполнения поперечного сечения лешы 1рузом до теоретической производительности (т.е по приёмной способности) угол бифуркации при том же натяжении канатов составляет [3. = -6°20'.

Таким образом, введенные критерии критической жесткости систем!,] (Ьи ) и угла бифуркации поперечною движения ленгы (Д,) позволяют определять области устойчивого поперечною движения ленты.

Для исследования областей и вида устойчивого поперечного движения ленты в работе построены фазовые портреты этого движения на фазовой штос-

кости. Дифференциальное уравнение интегральной кривой на фазовой плоскости с учетом полученного уравнения (21) имеет вид

± аз

рРУ

| М!^ | Т]Ыж

/4

+ -

16у 3/

К} я4 рР /4

рР

л71* . ^ , , Вл-УЕ/

(24)

где 3':

!Г •

Г

- +

Л

-. Вводя обозначение

2// =-

^ ^ Т]Е,171

3 Гу

4 16У

+ -

(25)

V /4 3/

где ¡Л — коэффициент затухания, имеем три принципиальных случая затухающего движения- малое сопротивление (// < й0); критическое сопротивление (ц - 0)й); большое сопротивление ( // > (О,,).

В качестве примера для горизонтального конвейера с лентой шириной 1000 мм построены интегральные кривые для подвесных роликоопор типа 1 (сплошная линия) и шпа 2 (пунктирная линия) (рис. 4,а).

а) б)

Рис. 4. Интегральные кривые (а) и изменение величины бокового схода ленты (б) для горизонтального загруженног о конвейера при колебательном движении В обоих случаях поперечное движение асимптотически устойчиво и центр

координат фазовой плоскости является устойчивым фокусом На рис 4,6 показаны кривые соответствующих затухающих поперечных колебаний при начальном отклонении б = 0,1 м На подвесных роликоопорах типа 2 поперечная восстанавливающая сила, а следовательно, и частота колебаний <йь меньше, чем на роликоопорах типа 1 Следовательно, большее влияние оказывает коэффициент затухания /Л Поэтому интегральная кривая (пунктирная линия), сделав практически один оборот, стремится к центру координат. Это етиё система колебательная (первый случай /л <О10), но несомненна тенденция перехода колебательного движения в лимитационное движение.

При увеличении угла наклона бремсбергового конвейера, из-за увеличения децентрирующей силы трения, суммарная поперечная центрирующая сила уменьшается Рассматривая поперечное движение ленты на бремсберговом конвейере с подвесными роликоопорами типа 1 (роликоопоры типа 2, 3, как говорилось ранее, на бремсбсртовом конвейере применять не рекомендуется), можно видеть, что с увеличением угла наклона конвейера, уменьшением суммарной поперечной центрирующей силы и соответственным уменьшением частоты колебаний й)а движение всё более стремится к лимитациопному. И при переходе через критическое сопротивление (/* = О)0 ) колебательная система переходит в лимигаиионную

Этот случай имеет место в области, близкой к углу бифуркации (/?б) те в

области, близкой к неустойчивому движению. На рис. 5,а построены интегральные кривые для такого случая. Движение становится неколебательным, но ещё асимптотически устойчивым с устойчивым узлом в центре координат.

а) 6)

Рис. 5 Интегральные кривые (а) и изменение величины бокового схода ленты (б) при неколсбательном движении На рис 5,6 показано изменение величины бокового схода ленты при па-

чальном отклонении S - 0,1 м.

При увеличении угла наклона бремсбергового конвейера свыше значения ß6 поперечное движение ленты становится неустойчивым, а особая точка —

центр координат является седлом.

При исследовании поперечного движения ленгы на конвейере с подвесными роликоопорами, кроме определения областей и оценки вида устойчиво! о движения ленты, необходимо знать и самоцетрирующие возможности отдельных конструкций подвесных роликоопор, ю есть степень их «сопротивтения» боковому сходу ленты. Для этого был исследован боковой сход ленгы от сосредоточенной возмущающей силы Р, движущейся вдоль конвейера, с составлением программы расчета па ЭВМ. На горизонтальном конвейере при одинаковой возмущающей силе Р из рассмотренных конструкций подвесных роликоопор (тип 1,2,3) наименьшая величина бокового схода ленты на ставс с роликоопорами типа 1 составила 0,052 м, в то время как на ставе с роликоопорами типа 2 — 0,1 м.

Также было исследовано влияние учла наклона бремсбергового конвейера на величину бокового схода ленты и проведено сравнение бокового схода ленты на уклонном и бремсберговом конвейерах с подвесными роликоопорами типа 1.

В качестве конструктивного решения, обеспечивающего устойчивость поперечного движения ленты на грузовой и порожняковой ветвях, при участии автора разработаны: конструкция става ленточнот о конвейера, на которую получены — авт. свид. СССР № 1433876 (Став ленточного конвейера) и патенты США. Nb 465006\ Франции № 2593477, Итатии № 1191476, Аргентины .4« 235776, Турции № 23017 —(Ленточный конвейер); конструкция става ленточного конвейера — авт свид. СССР N° 1493564; устройство для центрирования леты конвейера — авт. свид. СССР№ 1668238.

Для оценки устойчивости поперечного движения ленты конкрежых конструкций конвейеров разработана «Методика определения областей устойчивого поперечного движения ленты конвейеров с подвесными роликоопорами», используемая институтами ИГД им. A.A. Скочинского и ВПИИПТмашем

В шестой главе выполнено исследование автоколебаний подвесных роликоопор При движении ленгы по ставу с подвесными роликоопорами из-за отклонения внутренних концов боковых роликов вперед по ходу движения ленты и перекоса роликов возникает сила трения, пропорциональная скорости проскальзывания ленты относительно ролика. Приведенный коэффициент трения скольжения f возрастает до определенной величины, доститая максимума обычно при угле перекоса ролика у = 1 °30' - 2°.

При дальнейшем увеличении угла перекоса ролика (у} начинается частичный срыв сцепления и область сдвиговой деформации контактируемой поверхности ленты и ролика начинает уменьшаться из-за роста области скольжения. При этом приведенный коэффициент трения f также начинает уменьшаться. Дальнейший поворот ролика в плане конвейера и соответственное уве-

личение угла перекоса у вызывает увеличение области скольжения и уменьшение f , которое продолжае1Ся до icx пор, пока срыв сцепления не произойдет по всей площади кошакт, В работе показано, что кривая / = f{j) может быть аппроксимирована с достаточным приближением зависимостью вида fnp = cty — с2у2 + сгу%.

Экспериментальные исследования, проведенные на I айском I (Же и стенде ленточных конвейеров инежгуга УкрПИИпроеы, показали, чш максимального значения величина fnp достигает при уьтах перекоса ролика в среднем у ~\°30'-2°, 1°10'-2°20'. Па горизошальном конвейере, как показали экспериментальные исследования, подвесные роликоопоры с шарнирным креплением к ставу (iип 2, 3) при движении ленты отклоняются вперед по ходу движения ленты (при неизменном положении мест крепления к с шву) При )гом угон перекоса боковых роликов в плане конвейера достигал величины (у > 2°), при которой могу i возникать автоколебания подвесных роликоопор

Для исследования авюколебательных процессов в работе получено уравнение вращательного движения подвесной роликоопоры относительно точки подвеса В качестве обобщённой координаты принят угол отклонения роликоопоры от своего статического положения —угол (2, (рис 6,6). При )том угол перекоса боковых роликов в плане конвейера равен ух \ тх — масса ролика (рис. 6, а), т2 = + q7 У'р, — центр тяжести груза и ленты.

а) б)

V ,

Из соотношения {§у] ^ у] =-£- (где V — скорость движения ленты) определена скорость скольжения ленты

¿Г

(26)

где 1С -- плечо приложения сил трения скольжения относительно т.О (мест крепления роликоопоры к ставу). Обозначив А1 -- —, получим выражение для

угла перекоса бокового ролика

= «г/л*,

'ПА,^

Л

(27)

У

С учетом принятой аппроксимации выражение для определения приведенного коэффициента трения скольжения запишется в виде

п2

/пр " С1

+с.

ЪР'Ч

Л

'л А ^ '

1 + А

-с,

¿й

(28)

/J

На основании уравнения Лафанжа II рода получено следующее нелинейное уравнение вращательного движения подвесной роликоопоры

ага,

л

2 "<¥*|

'¿а,л2

V Л )

+ агах

йа.

Л

- + а}ах = а4 + а5 {с.

Г1 А ¿а\

1 + д 1

V

Л

(29)

ЪР'Щ

1 +д

с1ах \

V ш

где 0\, а2, «з, «4, а5 — коэффициенты, зависящие от конструктивных и эксплуатационных параметров конвейера

В процессе движения ленты подвесная роликоопора отклоняется вперед по ходу движения на угол а1 и занимает некоторое равновесное положение,

йах с12а{ определяемое углом <х,, при этом-= I) и-— = и

Ж Ж2

Данный угол а0 определён из уравнения

ь2 3

«о'

г ап +-

О

(30)

Далее исследовалась устойчивость положения равновесия подвесной роликоопоры, определяемого координатой а0 (рис. 7). Предположено бесконечно малое возмущение £(/) от положения равновесия

где =

а,=а„+^) (31)

Но оси абсцисс откладывается приращение угла yt = (l + Л, ' ),

da.

di

Л

_d[tgfl'a,(l + A/á¡)]Ja_a

tg№ + + cc0 ^tgP'(a0 + 4)(l+A,Í)

Рис. 7. Изменение в зависимости от приращения угла перекоса ролика 7,

После преобразований уравнение движения подвесной роликоопоры (29) записано в виде

ч2

а,с ± а*7 + а

d£ (d£

-2 te T? dt

+ a10£¡ — + au

dt dt

dt

dt

+

(32)

(di y dt

dt

{ dt

dt

2 f 0£ dt

1де a6 ,.а|С - коэффициент, зависящие от конструктивных и эксплуатационных параметров конвейера.

Для решения нелинейного уравнения (32) исполыован метод Ван-дср Поля (меюд осреднения), который позволяет исследовать процесс установления стационарного режима колебаний. Решение уравнения искалось в виде

£ = a sin/7,

-аш, cos?7, (33)

dt

1де r¡ ~ + V|/.

Для исследуемого уравнения (32) была определена функция

фГ^, —1-(fflf + аЛа$тг] + üjü2sin2 т] + aiiaüii сочт]-г \ dt)

+а9а2со, sin //cos77 + а10йг3сО! sin2 Tjcost] + аиа2(о2 cos2 r¡+ (34)

+а12а3о),2 sin 7cos2 r¡ + апа4ш2 sin2 77 cos2 r¡ + a14a3w3 cos* 77 + +al5a*со3sinocos3 7 +д16й5со3sin2 7eos3 r¡.

Функции а и \|/ медленно изменяются во времени, поэюму их изменением в течение периода 2я7со, можно пренебречь. При этом учитывалось изменение лишь одного периода по отношению к другому. Скорости изменения амплитуды и фазы определены из выражений

da 1 „ / ч

— = —В(а, у , (35)

dt о,

dt со, а

(36)

Величины S (а, \|/) и С(а, \|/) найдены из формул

1 2"

В(а, у) - — (37)

LTZ 0

j 2 ж

С (а, у) = — jOsin Tjdrj. (38)

1п 0

Подставляя функцию (34) в формулы (37) и (38) и преобразуя, получим

113 1

В[а, V|/) - — анащ + -а10а3ю, +-аисг3м3 +—, (39) 2 8 8 16

С (а, ц) = Цы2а + а6а) + ^а]2а3ы1 (40)

2 о

Подставляя выражения (39) в (35) и (40) в (36), можно получить скорости изменения амплитуды

da 1 1 3 3 3 2 1 52 — - — аяа + -а,па +—аыа со, +—ш, (41)

dt 2 8 8 н 1 16 16 '

и фазы

d\|/ 1 1 1 ,

Полученные в уравнениях (41 j и (42) выражения для скоростей вменения амплитуды и фазы являются средними за цикл. При стационарном режиме da d\\i

движения — = 0, — = 0, откуда получена система уравнений для определс-dt dt

ния амплитуды а и частоты со,:

8ag + 2а^а2 + 6а 4а2о)2 м а16а4 ■ т2 = О, 4cof +4а6 +а]2а2(02 =0

Выполненный практический расчет для конвейера с лентой шириной 1000 мм, углом установки ß = 0° и с подвесными роликоопорами, имеющими шарнирное крепление к ставу (типа 2, 3), позволил получить угол равновесною положения роликоопоры в движении ОГ0 =0,05817 рад, при котором угол перекоса боковых роликов в плане конвейера сооавтяег у = 0,033^87 рад и ш lC£i5,5'. Стационарная амплитуда автоколебаний при этом равна а ~ 0,152 рад, а частота О), = 1,62 Гц.

Для оценки влияния массы подвесной роликоопоры на рис. 8.а показан i рафик автоколебаний для подвесных роликоопор в нормальном - Gр = 27 кт и

тяжелом — G — 50 кт исполнении С увеличением массы роликоопоры частота колебаний существенно уменьшается (рис. 8,6); при увеличении ширины ленты частота незначительно уменьшалась (рис 9 а,б); при увеличении скорости движения ленты с 1 до 2,5 м/с амплитуда автоколебаний возрастала более чем в 1,5 раза.

а) б)

«■jPf

V

V

005

О

•tfiS

•V

-ot Ii

Рис 8 С т ационарные автоколебания подвесных роликоопор массой 27 и 50 кт (а) и изменение стационарной частоты автоколебаний (б)

На бремсберговом конвейере возможны авкжо тебапия подвесных роликоопор и с плечом крепления на канатах става (тип 1), поскольку перекос боковых роликов может достшать такого ут па, при котором возникают автоколебательные процессы По сравнению с предыдущим случаем (горизонтальный

конвейер и роликоопоры типа 2, 3), добавляется воздействие на роликоопору момеша сил натяжения канатов става. При этом учтено, что перекос боковых роликов в плане конвейера имеет место уже в статическом положении (ап) а) б)

'Я

Ч>,

4я

ЫЮ

Рис 9. Изменение стационарных амплитуды и частоты автоколебаний подвесных роликоопор в зависимости 01 ширины ленты

Уравнение движения подвесной роликоопоры с учетом обобщённой си-зил от натяжения канатов записано в виде

с12а,

- - а, а,

(

I —

V. Ж

- а1а

<1ах сЛ

= +<з, к,

„л , ¿а,

«„+«, +Д«,—1 ,

V Ж )

(44)

tgp'\an + ax + A^a^■

с1(Х\ Л

1 - (

+ с3 ЧР ап+а

v

йах \

\а, - а„а,,

где (2,7 — коэффициент, зависящий от натяжения канатов става и конструктивных параметров конвейера.

Исследование устойчивости положения равновесия подвесной роликоопоры (тип 1) бремсбергового конвейера и решение уравнения движения роликоопоры проводились аналогично горизонтальному конвейеру. Для конвейера с лентой шириной 1000 мм и углом наклона /? = -10° при натяжении канатов

става, обеспечивающих провес в середине пролета у = 0,021ст, были получены следующие значения- статический угол отклонения аи~ 0,0483 рад. уп ~ 1°36'; угол равновесного положения роликоопоры в движении а0 = 0,01385 рад; у0 =27,5'; суммарный угол перекоса боковых роликов составил У = Уп + У0 ~ 2°3,5'. Стационарные амплитуда и частота автоколебаний: О ~ 0,1317 рад; со, =3,4 Гц. При увеличении натяжения канатов става до ве-

личины, обеспечивающей провес в середине про гё га у = 0,01 / т уюл перекоса боковых роликов в титане конвейера уменьшается и автоколебания подвесных роликоопор отсутствуют.

На уклонном конвейере с подвесными роликоопорами с плечом крепления (тип 1), при натяжении канатов става, обеспечивающих провес в середине пролета у = 0,01 / , автоколебания роликоопор отсутствуют. В работе сформулирована и решена задача по определению угла наклона конвейера, при ко-юром подвесные роликоопоры с шарнирным креплением к ставу (типа 2, 1) могут попадать в область автоколебаний Специфика исследования подвесных роликоопор (типа 2, 3) на уклонном конвейере заключается в том, что уюл перекоса боковых роликов в плане конвейера при движении ленты увеличивается по отношению к исходному положению (состоянию покоя), но общий уюл перекоса боковых роликов по отношению к плоскости, перпендикулярной ленте на среднем ролике, уменьшается (на горизонтальном и бремсберювом конвейерах угол перекоса у увеличивается).

Уравнение движения подвесной роликоопоры для уклонною конвейера записано в виде

\2

с11г

с1а, Ж

+ а2а]

(11

4- а3а] =а^+а5 \к0 + к]

1 + Л. —1 1 Л

(45;

1 +А-1

V )

+А

с1ах Ш

а,

где , к,, к^, к

- коэффициенты аппроксимации зависимости приведенною коэффициента трения / ог угла перекоса боковых роликов

■■ЪР'ч

1 + Д

с/ег.

\\

К | г,

V V ш ))

Решение и исследование уравнеттия (45) выполнено аналотичпо уравнению (29)

Например, для конвейера с углом наклона /3 ~ +6° и ленты шириной 1000 мм суммарный уюл перекоса боковых роликов в и тне конвейера составил у - уп -уа = 1°34'. Стационарная амплитуда и частота автоколебаний при этом составили а «0,1147 рад; СО, «1,6 Гц.

Практические расчеты применительно к конвейеру с лентой шириной 1000 мм позволили установить области автокотебательных режимов подвесных роликоопор исследуемых конструктивных типов Горизонтальный конвейер' подвесные роликоопоры типа 1 — автоколебания отсутствуют, подвесные роликоопоры типа 2, 3 — автоколебательный режим работы. Ьремсберювый конвейер с подвесными роликоопорами типа Г при натяжении канатов става.

обеспечивающих провес в центре пролета у = 0,01 1ст - автоколебания отсуг-ствуют; при у = 0,021ст — с угла наклона конвейера /? > -8°20' — существует область автоколебаний; при Д' = 0,03/ст — с угла наклона конвейера ¡3 > -4°40' также существует область автоколебаний Уклонный конвейер-подвесные роликоопоры типа 1 — автоколебания практически отсутствую!, возможны юлько на предельных ушах наклона конвейера /? = +18° при натяжении канатов става, обеспечивающих провес в центре пролета у = 0,03 1сп; подвесные роликоопоры типа 2, 3 — область автоколебаний находится при углах наклона конвейера /? я 5° -г 7°(7°30').

В приложении работы приведены- методика уточненного тяювого расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами; методика определения областей устойчивого поперечного движения ленты конвейеров с подвесными роликоопорами

Заключение

В диссертационной работе теоретически обоснована и решена крупная научная проблема, заключающаяся в развитии теории и разработке методов расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами и обосновании конструктивных параметров става, повышающих срок службы ленты, роликов и других элементов и снижающих эксплуатационные расходы.

В результате выполненных исследований авюром получены следующие результаты и выводы-

1. Разработана математическая модель силового взаимодействия ленш с подвесной роликоопорой и определены величины поперечных и продольных сил, действующих на ленту на горизонтальных и наклонных конвейерах, в зависимости от конструктивных параметров конвейера и физико-механических свойств груза.

На горизонтальных и бремсбсрговых конвейерах нежелательно применять роликоопоры с шарнирным креплением к ставу (тип 2, 3) из-за большого перекоса боковых роликов в плане конвейера и возникновения при боковом сходс ленты значительных децентрирующих сил трения.

2. Разработан метод расчета распределенных сопротивлений движению ленты на ветвях ленточного конвейера, оборудованных подвесными роликоопорами, в котором учтены дополнительные продольные силы, возникающие 01 взаимодействия лешы с роликами, имеющими перекос в плане конвейера, и участвующие в формировании тягового усилия.

На горизонтальном конвейере с применением подвесных роликоопор с шарнирным креплением к ставу (тип 2, 3) коэффициент сопротивления движению ленты на грузовой ветви м>' возрастает по сравнению с жесткоустанов-ленными роликоопорами из-за перекоса боковых роликов в плане конвейера (¡к = 2-3°) в - 3,6 раза — при расчете для конвейера длиной 500 м Однако

коэффициент сопротивления движению ленты на конвейере той же длины с подвесными роликоопорами с плечом крепления (тип 1) превышает аналогичный коэффициент для става с жес 1 коустаповлснными роликоопорами примерно в 1,3 раза. Следовательно, при прочих значительных преимуществах подвесных роликоопор, став с плечом крепления подвесных роликоопор можег быть рекомендован для применения на горизонтальных конвейерах

На бремсберговом конвейере коэффициент сопротивления движению тенты м/ — значителен (так. при Р = -8°, для конвейера длиной 500 м и <2 = 745 т/ч он равен м? ~ 0.057) Увеличение плеча крепления подвесных роликоопор значительно снижает перекос боковых роликов в плане конвейера и соответственно уменьшает коэффициент сопротивления движению ленты.

На уклонном конвейере коэффициент сопротивления движению ленты на ставе с подвесными роликоопорами типа 1 также значителен, например, для конвейера с углом установки Р = +10° длиной 500 м и () = 745 т/ч он составляет м/ — 0,051, примерно в три раза превышая аналог ичньтй коэффициент на ставе с жесткоустановленными роликоопорами.

Разработан алгоритм и составлена программа тяговою расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами на ЭВМ.

3. Разработагг метод расчета натяжения канатов става ленточного конвейера, свободно лежащих на опорных стойках, с учетом силового взаимодействия летиы с подвесными роликоопорами, а также с учетом температуры окружающей среды. Данный метод значительно уточняет существовавший ранее расчет канатов става, например, для конвейера длиной 500 м и лентой шириной 1000 мм для горизонтальною конвейера ~ на 54%, для бремсбергового конвейера ~ на 34%, для уклонного конвейера ~ на 31%. Исследовано влияние температуры окружающей среды на натяжение канатов става— оно значительно, при изменении температуры с -40°Сдо +40°С натяжение канатов уменьшается в ~ 5,7 раза

4 Разработана математическая модель поперечного движения ленты по подвесным роликоопорам, позволившая определить критическую жесткость системы, при ко юрой возникает неустойчивое движение (угол бифуркации поперечною движения ленты), и обоснованы с использованием фазовой плоскости области и вид движения ленты.

Полученное решение уравнения поперечного движения ленты и введенные критерии позволили выполнить детальный анализ влияния конструктивных параметров конвейера и угла его установки на устойчивость поперечного движения ленты.

Для конвейеров длиной менее 200-300 м критическая жесткость (которой соответствует угол бифуркации поперечного движения ленты) увеличивается то есть коэффициент устойчивости поперечного движения ленты д повышается На конвейерах длиной свыше 300 м критическая жесткость становится достаточно малой, при которой даже небольшая децептрируюшая сипа может сместить ленту в боковом направлении за допустимую величину

Значительное влияние на устойчивость поперечного движения ленты оказывает натяжение канатов става. Например, при провесе канатов в центре пролёта между стойками у -- 0,021ст угол бифуркации при практическом расчет составлял Д. ~ -9°, а при V = 0,03/от, Д; ~ -4°50'.

5. На основании анализа поперечного движения ленты на фазовой плоскости установлено, что на ставе с исследуемыми конструкциями подвесных роликоопор (тип 1,2,3) на горизонтальных и уклонных конвейерах движение ленты асимшотически устойчиво при любых углах установки, с устойчивым фокусом в начале координат. На бремсберговом конвейере при небольших углах наклона конвейера с подвесными роликоопорами типа 1 движение асим-п го 1 ически устойчиво с устойчивым фокусом в начале координат фазовой плоскости Датее при увеличении упа наклона движение лен/ы становится не-колебатегтьным, но асимптотически устойчивым с устойчивым узлом в центре координат фазовой плоскости. При дальнейшем увеличении угла наклона конвейера и возникновении условий, когда жесткость системы становится отрипа-1ельной, движение ленты неустойчиво с седлом в центре координат.

Выполненным исследованием самоцентрирующих возможностей различных конструкций подвесных роликоопор установлено, что лучшее центрирование ленты у става с подвесными роликоопорами типа I При одинаковой внешней возмущающей силе на горизонтальном конвейере величина максимального бокового схода ленты составила на ставе с роликоопорами типа 1 — 0,052 м, на ставе с роликоопорами типа 3 — 0,0925 м и на ставе с роликоопорами типа 2 — 0,1 м.

6 Разработана математическая модель вращательного движеттия подвесной роликоопоры относительно мест её крепления на ставе, позволившая установить условия возникновения автоколебаний подвесных роликоопор и определить области существования автоколебательных режимов в зависимости от конструктивных параметров конвейера и рассчитать частота и амплитуды этих колебаний Автоколебания подвесных роликоопор вызывают повышенный износ нижней обкладки тенты и рогтиков а также увеличивают расход электроэнергии Причиной автоколебаний является сила трения скольжения, возникающая при перекосе боковых роликов в плане конвейера Возможность автоколебаний обусловлена наличием падающею участка характеристики приведенного коэффициента трения / = /{у)' экспериментально подтвержденного при проведении исследований на ленточном конвейере Гайскою ГОКа и стенде ленточных конвейеров института УкрНИИпроект.

7. На горизонтальном конвейере нежелательно применение подвесных роликоопор с шарнирным креплением к с шву (тип 2, 3), поскольку, как показали расчеты, даже при разных типах грузов, массах роликоопор, загруженности лепты, её ширины и скорости движения — у таких роликоопор всегда может возникнуть режим автоколебаний. На ставе с подвесными роликоопорами с плечом крепления к канатам става (тип 1) при рекомендуемом натяжении кана-

tob (j' ~ 0,01 lcm - 0.02ltm ) возможность автоколебаний отсутствует

На бремсберговых конвейерах при применении подвесных роликоопор с плечом крепления на канатах става (тип 1) натя/кенис канатов и плечи крепления подвесных роликоопор не должны допускать перекос боковых роликов » плане конвейера на угол, при котором приведенный коэффициент трения f

начинает уменьшаться, т.е. — до падающего участка характеристики

Расчетами установлено, что на уклонных конвейерах подвесные ролико-оноры с шарнирным креплением к ставу (тип 2, 3) при небольших vmax наклона конвейера могут перемещаться в область автоколебательных режимов, которая находится в пределах изменения угла наклона конвейера ß & 5° - 7°(7°30')

8 Основным фактором, препятствующим возникновению автоколебаний подвесных роликоопор, является ограничение перекоса боковых роликов в плане конвейера до утла, при котором приведенный коэффициент трения имеет максимум, те в большинстве случаев до уыа у = 1°30'-2°

9 Разработаны- методика уточненного тяговото расчета и методика определения областей устойчивого поперечного движения ленты конвейеров с подвесными роликоопорами, использованные институтами ИГД им А А С'ко-чипскою, ВНИИПТмаш, при проектировании ленточных конвейеров и при разработке транспортно-тсхнологических схем, а также в учебном процессе в дисциплинах «Эксплуатация и расчет горнопроходческих машин и механизмов» и «Горнотранспортные и дорожно-строительные машины» в Московском юс>-дарственном геологоразведочном университете.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Дмитриев В.Г ., Яхонтов Ю.А. Исследование бокового схода ленты на ленточных конвейерах // Изв. вузов. Горный журнал — 1975 № 11. С. 95100.

2 Яхонтов Ю.А. 1 ехнико-экопомическая оценка эффективности применения подвесных роликоопор для улучшения центрирования движения лети конвейера // Шахтный и карьерный транспорт. — М.: Недра. 1977 — № 3

С. 114-117.

3 Ас № 580145 СССР. Линейная секция конвейера / В.1 . Дмитриев, Ю.А. Яхонтов. — Опубл в Б.и. — 1977. — № 42.

4 Яхонта Ю А Повышение эксплуатационной надежности конвейеров на открытых горных разработках при формировании структуры промышленного транспорта // Материалы конференции «Повышение надёжности и производительности конвейерною транспорта на горнодобывающих предприятиях» Челябинск 1980, —С. 11-13

5 Яхонтов Ю.А. Технико-экономические требования, предъявтяемые к

климатических

БИБЛИОТЕКА j С Петербург J

OS W w v --•

консгр>кциям ленточных конвейеров, j

условиях // Основы экономическою анализа выбора параметров структур промышленного транспорта при проектировании и эксплуатации. — М.: Стройиз-дат. - 1981 —С. 42- 52.

6 Петров-Кондратов Ю.В., Яхонтов Ю А. Обработка 1ехнико-экономических показателей работы промышленного транспорта на ЭВМ. // Основы экономического анализа выбора параметров структур промышленного транспорта при проектировании и эксплуатации. — M : Стройизда1. — 1981

— С. 139 147.

7 Дмитриев В.Г , Яхонтов Ю А , Волкоедов В.Н. Центрирование конвейерной ленты на порожняковой вегви конвейера с подвешенными к кровле ро-ликоопорами // Шахтный и карьерный транспорт. —М.: Недра.—1981,— № 7.

— С. 61-71.

8 Яхонтов Ю.А., Савиных В.В. Тяговые расчеты мобильных ленточных конвейеров // Энергетика и электрификация. Сер. Эксплуатация и ремонт машин и оборудования для энергетического строительства. —М.: Информэнерго

— 1985,—№4, —С. 10-12.

9 Яхонтов Ю А , Савиных В.В , Никитин В В , Ларионова ТП. Расчет основных параметров мобильных ленточных конвейеров // Энергетика и электрификация Сер • Эксплуатация и ремонт машин и оборудования для энергетического строительства —М.: Информэнерго — 1985 —N« 5 —С. 7-12

10 Савиных В.В., Яхонтов Ю.А. Конвейеры ленточные для энергострои-тсльства Расчет и установление основных параметров Методические указания. -- M : Оргэнергострой — 1985. — 53 с

11. Яхотпов Ю.А., Савиных В В., Краснов В Л Быстроразборные конструкции ленточных конвейеров с жестким ставом // Энергетическое строительство за рубежом. — М.: Энергоатомиздат. — 1986 — № 4. — С 31-35.

12 Патент N° 4650065 США Кл. 198. Ленточный конвейер / В.В Савиных, Р.С Тиллес, Ю.А. Яхонтов, В.А Краснов — 1987.

13 Патент Де 235776 Аргентины B65G. Ленточный конвейер / В В Савиных, Р.С Тиллес, Ю А. Яхонтов, В.А Краснов. — 1987.

14. Па1ент № 1191476 Италии. B65G. Ленточный конвейер / В.В Савиных, Р С Тиллес, Ю.А. Яхонтов, В.А. Краснов. — 1988.

15 A.c. № 1433876 СССР. Став ленточного конвейера / В В Савиных, Р С. Тиллес. Ю.А. Яхонтов, В.А. Краснов. - Опубл в Б и — 1988 — № 40.

16. Яхонтов Ю.А., Краснов В.А. Основные параметры машин типажного ряда конвейерного оборудования // Механизация и автоматизация энергетического строительства. — M • Оргэнергострой — 1988. С. 48 - 52

17. Яхонтов Ю.А., Краснов В.А. Транспортирование песчано-гравийных и бетонных смесей ленточными конвейерами в энергостроительстве // Обзорная информация. — M Информэнерго — 1988. — № 6. — 40 с.

18 Патент № 2593477 Франции B65G. Ленточный конвейер / В.В. Савиных, P.C. Тиллес, Ю.А. Яхонтов, В А. Краснов. — 1988.

19. Яхонтов Ю.А., Краснов В.А., Яхонтов А А. Способы центрирования движения порожней ветви ленточного конвейера // Энергетика и электрифика-

ция Сооружение тепловых этектростанций. — М • Информэнерго — 1988. — №9 —С. 5-8.

20 A.c. № 1493564 СССР Став ленточною конвейера / В И. Фролов. В А Барков, Г В. Аляпкин, В.В. Савиных, Ю.А Яхонтов — Опубл в Б и — 1989 —№26.

21. Патент № 23017 Турции. B65G. Ленточный конвейер / В.Й Савиных, P.C. Тиллес, Ю А . Яхонтов, В.А. Краснов. — 1989.

22 A.c. № 1668238 СССР. Устройство для центрирования ленты конвейера / Ю.А. Яхонтов, В.А Краснов. — Опубл. в Б.и. — 1991. — № 29

23 Яхонтов Ю.А. Обеспечение устойчивого движения ленты проходческих телескопических конвейеров // Изв. вузов Геоло1ИЯ и разведка. - 1997. - - № 6. — С. 164-166

24 Яхонтов Ю.А. Совершенствование непрерывных средств доставки юрной массы при проведении горно-разведочных выработок // Мат-льг научной конференции «Наука и новейшие технологии при освоении месторождений полезных ископаемых на рубеже XX-XXI веков». — М ■ Ml 1 А. — 1998 — С 114

25. Яхонтов Ю А К вопросу о разработке ленточных телескопических проходческих конвейеров // Мат-лы IV международной конференции «Новые идеи в науках о земле». — М.: МГГА. — 1999. — С. 150.

26 Яхонтов Ю.А. Исследование устойчивости движения ленты на конвейерах с изменяющейся длиной // Мат-лы V международной конференции «Новые идеи в науках о земле». — М.: МГГА. — 2001 — С. 135.

27 Яхонтов Ю А. Исследование автоколебаний подвесных роликоопор ченточных бремсберговых конвейеров с канатным ставом // Мат-лы четвертой международной научно-практической конференции «Наука и новейшие техно-тогии при освоении месторождений полезных ископаемых». — М.: МГГРУ — 2004.—С. 31.

28 Яхонтов Ю.А Определение сопротивления движению ленты на конвейерах с подвесными ротикоопорами // Мат-лы четвертой международной научно-практической конференции «Наука и новейшие технологии при освоении месторождений полезных ископаемых». — М.: МГГРУ — 2004.—С. 34

29 Яхонтов Ю.А. Исследование устойчивости поперечного движения ленты конвейера с подвесными роликоопорами // Изв вузов Геология и разведка. — 2004. — № 1. — С. 56-60.

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

31. Дмитриев В Г , Яхонтов Ю А. Особенности движения лент на бремсберговых конвейерах с подвесными роликоопорами Н Горный информационно-аналитический бюллетень. — М ■ МГГУ. — 2004. — № 7. — С. 293-296

32. Яхонтов Ю А Автоколебания подвесных роликоопор ленточных конвейеров И Горный информационно-аналитический бюллетень. — М : МГГУ — 2004,—№ 10 —С. 247-248.

33. Яхонтов Ю А. Определение поперечных сил, действующих на ленту при её боковом сходе на бремсберговом конвейере с подвесными роликоопо-рами // 1 орный информационно-аналитический бюллеюнь. — М ■ МГГУ. — 2005, —№ 1, — С. 63-65.

34. Яхонтов Ю.А. Уточненный тяговый расчет ленточного конвейера с подвесными роликоопорами // Горный информационно-аналитический бюллетень. — М: МГГУ. — 2005. — № 1. — С. 65-67.

35. Яхонтов Ю.А. Определение натяжения канатов става ленточного конвейера с подвесными роликоопорами // Горный информационно-аналитический бюллетень. — М.: МГГУ.— 2005. — № 1. — С. 67-69

36 Яхонтов Ю.А. Вывод уравнения движения подвесной роликоопоры ленточного конвейера с исследованием автоколебательных процессов // Изв. вузов. Геология и разведка. — 2005. — № 2. — С. 60-63.

/4 М оь

Тираж 100 экз.

Подписано в печать Объем 2,0 п.л

Формат 60 х 90 /16 Заказ МчУ/^З

Типография Московскою ] осударственного горного университета Ленинский пр., 6.

»2 1 6 9 7 5

РНБ Русский фонд

2006-4 Ulli

Введение.

Глава 1. Обзор конструкций подвесных роликоопор ленточных конвейеров и научно-исследовательских работ, посвященных силовому взаимодействию ленты с роликоопорами

1.1. Обзор конструкций подвесных роликоопор.

1.2. Обзор научно-исследовательских работ, посвященных силовому взаимодействию ленты с роликоопорами.

Глава 2. Исследование силового взаимодействия ленты с подвесными роликоопорами.

2.1. Определение поперечных сил действующих на ленту при её боковом сходе на подвесных роликоопорах с плечом крепления на канатах става (тип 1).

2.2. Определение поперечных сил, действующих на ленту при её боковом сходе на подвесных роликоопорах с шарнирным соединением со ставом (тип 2 и 3).

2.3. Экспериментальные исследования подвесных роликоопор на Гайском ГОКе и стенде института УкрНИИпроект

Глава 3. Особенности тягового расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами.

3.1. Определение натяжения ленты на грузовой ветви горизонтального конвейера.

3.2. Определение натяжения ленты на грузовой ветви бремсбер-гового конвейера.

3.3. Определение натяжения ленты на грузовой ветви уклонного конвейера.

Глава 4. Определение натяжения канатов става с подвесными роликоопорами

4.1. Изменение натяжения канатов при взаимодействии ленты с подвесными роликоопорами.

4.2. Исследование влияния температуры на натяжение канатов става.

Глава 5. Определение и исследование областей устойчивости поперечного движения ленты.

5.1. Исследование поперечного движения ленты.

5.2. Анализ областей устойчивого движения ленты.

5.3. Исследование бокового схода ленты на горизонтальных и наклонных конвейерах с подвесными роликоопорами

5.4. Предлагаемые конструкции линейной части ленточного конвейера.

Глава 6. Исследование автоколебаний подвесных роликоопор

6.1. Автоколебательные процессы на ставе с подвесными роликоопорами

6.2. Экспериментальное определение зависимости приведенного коэффициента трения f от угла перекоса ролика у

6.3. Вывод уравнения движения подвесной роликоопоры при шарнирном креплении к ставу (горизонтальный конвейер)

6.4. Решение уравнения движения подвесной роликоопоры для горизонтального конвейера.

6.5. Вывод и решение уравнения движения подвесной роликоопоры с плечом крепления на канатном ставе бремсбергового конвейера.

6.6. Определение области автоколебаний подвесных роликоопор на уклонном конвейере.

Ленточные конвейеры, являясь одним из наиболее эффективных и высокопроизводительных видов конвейерного транспорта, нашли широкое применение на подземных и открытых горных работах. Применение ленточных конвейеров обеспечивает на горных предприятиях интенсивный путь развития, позволяя использовать поточную и циклично-поточную технологию, широко внедрять автоматизацию производственных процессов, соответствуя при этом современным экологическим требованиям.

Постоянно растут объёмы перевозок ленточными конвейерами в угольной 1 промышленности, черной металлургии, промышленности нерудных строительных материалов и других отраслях. По данным работы [74] объём вскрышных пород по угольным разрезам, перемещаемый различными видами транспорта к 2010г. достигнет 650-670 млн.м3 в год. При этом объём перемещаемой горной массы в 2005-2010 гг., приходящийся на конвейерный транспорт, в процентах к общему объёму перевозок, в схемах циклично-поточной технологии составит 12-14%, и на конвейерный транспорт в схемах поточной технологии — 8-10%. В этой же работе отмечается перспективность использования комбинации автомобильного и конвейерного транспорта и приводятся следующие данные о значительном улучшении показателей процесса транспортирования по сравнению с применением «чистого» автотранспорта, В зависимости от размеров грузопотоков, глубины разреза и расстояния транспортирования, себестоимость транспортирования снижается на 25-35%, удельные энергозатраты сокращаются в 1,5-2,0 раза, трудоёмкость уменьшается, в зависимости от размера грузопотока, в 1,3-1,5 раза. Также приводятся сведения о том, что в Европе в связи с широким применением многоковшевых экскаваторов на угольных карьерах массовое распространение получил именно конвейерный транспорт.

Подземная добыча угля в настоящее время характеризуется высоким удельным весом применения конвейерного транспорта. Опыт эксплуатации и постоянное совершенствование конструкции позволяют считать ленточные конвейеры одним из наиболее применяемых видов транспорта не только сегодня, но и в перспективе.

Эффективность применения ленточных конвейеров во многом зависит от стабильной работы линейной части конвейера (става и роликоопор), поскольку именно на линейной части конвейера наблюдаются основные причины выхода из строя лент (самого дорогостоящего элемента конвейера) и роликов, которых, например, только на грузовой ветви конвейера длиной в 1000 м находится около 3000 шт.

Таким образом, конструктивное совершенствование ленточных конвейеров, их экономически эффективное применение невозможны без совершенствования и установления рациональных параметров элементов линейной части конвейера.

В отечественной и мировой практике всё большее применение находят ленточные конвейеры с подвесными роликоопорами. Например, из 11 типов конвейеров (с учетом модификаций) отечественного типажного ряда подземных ленточных конвейеров с шириной ленты 1000 мм, 10 типов (т.е. все, кроме специального грузолюдского 2ЛЛ100) выпускаются с канатным ставом и подвесными роликоопорами, причём роликоопоры могут крепиться к канатному или жесткому ставу [69].

В работах [17, 95] делается вывод, что конструкция ленточного конвейера с подвесными, шарнирными (или гибкими) роликоопорами, является наиболее прогрессивной при транспортировании крупнокускового груза. При этом снижаются динамические нагрузки на ленту и ролики и увеличивается срок службы ленты. Навеска подвесных роликоопор на канаты става уменьшает металлоемкость конструкции конвейера на 30-40%. В качестве недостатка отмечается некоторое увеличение коэффициента сопротивления движению ленты за счет дополнительного деформирования груза. В работе [49] на основании анализа конструкций обоснован более высокий обобщённый показатель качества конвейеров с подвесными роликоопорами.

Аналогичная тенденция широкого применения ленточных конвейеров с канатным ставом и подвесными роликоопорами имеет место и за рубежом. В работе [15] приводятся данные, согласно которым в США свыше 90% ленточных конвейеров, работающих в подземных условиях, имеют канатный став. Указываются преимущества и недостатки таких конвейеров (с канатным ставом и подвесными роликоопорами) по сравнению с конвейерами с жесткоуста-новленными роликоопорами. Среди основных преимуществ — следующие: 1) упрощается доставка конвейера и уменьшаются габариты узлов, а также снижается трудоёмкость монтажа, демонтажа и наращивания конвейера; 2) капитальные затраты на несущую конструкцию на 10-20% ниже, чем у конвейеров с жестким ставом. При этом эксплуатационные расходы ( в пересчёте на конвейерную установку длиной в 500 м) ниже на 3-5%; 3) уменьшаются повреждения ленты и роликоопор и снижаются просыпи груза; 4) с применением гибких ро-ликоопор улучшается центрирование ленты.

Основными недостатками таких роликоопор, по мнению автора работы [15] являются: 1) необходимость перпендикулярного положения подвесных роликоопор несущим канатам, что не гарантируется конструкцией конвейера. При этом, различное натяжение канатов става также может привести к перекосам роликоопор; 2) при углах наклона конвейера свыше 9° гибкие роликоопо-ры следует закреплять перпендикулярно канатам става; 3) необходимость более тщательного монтажа и обслуживания конвейеров с канатным ставом.

Одной из важнейших проблем в конвейеростроенни является повышение срока службы ленты. Одной из основных причин выхода лент из строя является боковой сход ленты на грузовой и порожняковой ветвях и, как следствие, изнашиваются борта ленты, происходят её порывы, а также просыпается транспортируемый груз. В работе [38] приводятся данные по угольной промышленности по выходу лент из строя. Были обследованы повреждения лент: 2131 повреждение на подземных конвейерах, 978 на конвейерах обогатительных фабрик и на поверхности шахт. В процентном соотношении к общему количеству повреждений лент, в среднем по комбинатам, расслоение бортов составило л 13% (в отдельных случаях — свыше 30%), а поперечные порывы — 12%. Обе эти причины можно отнести к последствиям бокового схода ленты. Таким образом, в среднем по комбинатам выход лент из строя по причине аварийного (свыше допустимого) бокового схода ленты достигал значительной величины — 25%, превосходя все остальные причины.

В работе [35] приводятся сведения о том, что на магистральных конвейерах шахты «Павлоградская» резинотросовые ленты выходят из строя в основном из-за износа бортов и вырыва крайних тросов. При этом подчеркивается, что причины снятия лент с эксплуатации именно эти, а не износ обкладок. 1

Аналогичное явление наблюдалось и на ленточных конвейерах, работающих в других отраслях промышленности. В работе [72] дан подробный анализ причин простоев роторно-конвейерных комплексов на горно-обогатительных комбинатах КМА. Простои комплексов, составляющие 60-70% календарного времени происходили из-за нарушения в работе конвейеров. И около двух третей простоев были вызваны выходом лент из строя, причём основной причиной этого послужил боковой сход ленты. Например, по Михайловскому карьеру (комплекс КГТО-2) за один год аварийные простои роторных комплексов по причине схода ленты, её порывов и заштыбовки става составили свыше 70% от общего количества простоев.

Одной из основных причин простоев комплексов называется боковой сход ленты на грузовой ветви. Количество просыпавшегося грунта (из-за бокового схода ленты на грузовой ветви) по всей длине конвейерной линии вскрышного комплекса КГТО-2 (Михайловский карьер) составляло в среднем 4ч-4,5 тыс.м3 в месяц, т.е. около 2% месячной производительности комплекса. В работе [79], также приводятся данные о значительных трудозатратах по уборке просыпей. Около 30% трудозатрат от общего количества по обслуживанию ленточных t конвейеров приходится на уборку просыпей и устранение других последствий бокового схода ленты.

Анализ причин бокового схода ленты проанализирован во многих работах [72, 79, 104, 105 и др.]. В качестве итога можно отметить, что предвидеть все причины, вызывающие боковой сход ленты, невозможно. Например, такие, как изменение гипсометрии почвы, неодинаковый коэффициент сопротивления - - У ■ вращению боковых роликов и другие причины. По данным работы [79], при наиболее интенсивном пучении почвы периодичность выставления става для конвейера IJI80 составляла 25-40 суток. В той же работе делается вывод, что трудозатраты по выставлению става конвейера составляют около 60 человеко-часов на 1000 м.

Возвращаясь к проблеме применения ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами (о преимуществах применения которых говорилось выше), следует отметить, что вопросы устойчивости поперечного движения ленты на таких конвейерах должны рассматриваться ещё детальнее, ввиду специфических особенностей работы подвесных роликоопор, положение которых относительно ленты может меняться в зависимости от угла наклона конвейера или характера взаимодействия с движущейся лентой. Вопросы устойчивости поперечного движения ленты ранее рассматривались в основном применительно к конвейерам с жестким ставом и жесткоустановленными роликоопорами. Неисследованными остались вопросы влияния конструктивных вариантов подвески роликоопор на устойчивость поперечного движения ленты. Наблюдения за работой конвейеров с подвесными роликоопорами показали, что тип подвески и положение роликоопоры относительно ленты являются определяющими факторами влияющими на центрированное движение ленты. Например, в работе [139] приводятся данные о том, что подвесные роликоопоры на канатном ставе не всегда обеспечивают центрированное движение ленты. Так, на одном и том же конвейере, имеющем наклонные участки трассы, при движении вниз под уклон движение было неустойчивым, а вверх — устойчивым. Роликоопоры были шарнирно закреплены на канатах става и на участке, где лента двигалась вниз под уклон роликоопоры поворачивались относительно места крепления вперед по ходу движения ленты, создавая перекос роликов в плане конвейера. Данное положение роликоопоры, при боковом сходе ленты должно создавать децентрирующее ленту усилие. При отклонении роликоопоры назад (при движении ленты вверх по уклону), поперечная сила трения, при боковом сходе ленты, наоборот, центрирует ленту.

Таким образом, для разных конструктивных типов става с подвесными роликоопорами необходимо более углублённо исследовать поперечное движение ленты на основании разработки математической модели этого движения, учитывающей конструктивные особенности подвесных роликоопор и позволяющей устанавливать области устойчивого движения ленты. При этом для компенсации возмущающих сил, вызывающих боковой сход ленты и стабильной работы ленточных конвейеров, одной из первостепенных задач является создание и применение таких конструкций ставов ленточных конвейеров, которые обеспечивали бы достаточно хорошее самоцентрирование поперечного движения ленты.

Из-за возможности изменения положения подвесной роликоопоры при движении ленты или в зависимости от угла установки конвейера необходимо учитывать, при тяговом расчете, возникновение дополнительного сопротивлес ния движению ленты от перекоса боковых роликов в плане конвейера.

При нелинейном характере силы трения, возникающей между лентой и боковыми роликами подвесной роликоопоры с падающим участком кривой, могут возникать автоколебания подвесных роликоопор, приводящие к износу ленты, роликоопор и нестабильной работе конвейера (колебаниям канатов става, неустойчивому движению ленты, увеличению динамических усилий при транспортировании груза). Необходимо исследование автоколебаний подвесных роликоопор, установление условий их возникновения и определение областей автоколебательных режимов в зависимости от параметров конвейера, с расчетом частот и амплитуд этих колебаний.

На основании анализа приведенных в работе научных исследований и опыта эксплуатации ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами сформулирована следующая цель работы: развитие теории и разработка методов расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами для обоснования конструктивных параметров линейной части, повышающих срок службы ленты, роликов и других элементов конвейера.

Идея работы. Повышение срока службы ленты, роликов и других элементов конвейера достигается за счет определения рациональных параметров его линейной части, полученных на основании исследования силового взаимодействия движущейся ленты с роликоопорой и разработки методов расчета конвейеров с подвесными роликоопорами.

Основные научные положения, выносимые на защиту: математическая модель силового взаимодействия ленты с подвесной роликоопорой, позволяющая определить поперечные и продольные силы, действующие на ленту в зависимости от параметров конвейера и физико-механических свойств груза; метод расчета распределённых сопротивлений движению ленты на ветвях ленточного конвейера, оборудованных подвесными роликоопорами, с учетом дополнительных продольных сил, возникающих от взаимодействия ленты с роликами, имеющими перекос в плане конвейера, и участвующих в формировании тягового усилия; математическая модель поперечного движения ленты по подвесным роликоопорам, позволяющая определить критическую жесткость системы, при которой возникает неустойчивое движение (угол бифуркации поперечного движения ленты) и обосновать с использованием фазовой плоскости области и вид устойчивого движения ленты; математическая модель вращательного движения подвесной ролико-опоры относительно мест её крепления на ставе, с установлением условий возникновения автоколебаний подвесных роликоопор и определением областей автоколебательных режимов в зависимости от конструктивных параметров конвейера и расчетом частот и амплитуд этих колебаний; метод расчета натяжения канатов става ленточного конвейера свободно лежащих на опорных стойках, с учетом силового взаимодействия ленты с подвесными роликоопорами, а также температуры окружающей среды.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается теоретическими и экспериментальными исследованиями. Теоретические исследования базируются на известных методах теоретической и прикладной механики, математическом анализе, теории дифференциальных уравнений, теории устойчивости движения механических систем, теории автоколебательных процессов. Лабораторные и промышленные исследования подтверждают правильность теоретических положений и расчетов. Расхождения полученных в диссертации теоретических и экспериментальных данных не превышает 10—12 %.

Научная новизна. Разработана математическая модель силового взаимодействия ленты с подвесной роликоопорой линейной части конвейера, отличающаяся тем, что при определении поперечных и продольных сил, действующих на ленту дополнительно учтены силы трения, возникающие от сопротивления движению ленты по роликам, имеющим перекос в плане конвейера, а также момент сил от натяжения канатов при варианте подвески роликоопоры с плечом крепления на канатах става.

Предложен метод расчета сопротивления движению ленты на линейной части конвейера с подвесными роликоопорами, отличающийся тем, что в нем учтены дополнительные продольные силы, возникающие от взаимодействия ленты с роликами, имеющими перекос в плане конвейера, и участвующие в формировании тягового усилия.

Разработана математическая модель поперечного движения ленты по ставу, оборудованному подвесными роликоопорами, представляющая собой механическую систему с распределенными параметрами, описываемую дифференциальным уравнением в частных производных пятого порядка, на основании которой определена критическая жесткость системы, характеризующая условия возникновения неустойчивого движения ленты и соответствующая углу бифуркации поперечного движения ленты. С использованием метода фазовой плоскости и построением фазовых портретов исследованы области и определен вид поперечного движения ленты для исследуемых конструктивных типов подвесных роликоопор с учетом угла наклона конвейера.

Разработана математическая модель вращательного движения подвесной роликоопоры относительно мест её крепления на ставе, с определением условий возникновения и областей существования автоколебаний подвесных роликоопор и расчетом частот и амплитуд этих колебаний в зависимости от конструктивных параметров конвейера.

Предложен метод расчета натяжения канатов става конвейера, свободно лежащих на опорных стойках, отличающийся тем, что учитывает продольные силы, возникающие в канатах от взаимодействия ленты с подвесными роликоопорами при перекосе боковых роликов, а также температуру окружающей среды.

Научное значение работы состоит в новом развитии теории и разработке методов расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами, которые базируются: на исследовании силового взаимодействия ленты с подвесной ро-ликоопорой и определении поперечных сил, действующих на ленту при её боковом сходе; на исследовании устойчивости поперечного движения ленты на конвейерах, оборудованных подвесными роликоопорами, и построении на основе теории устойчивости по A.M. Ляпунову областей устойчивого движения ленты; на уточнении тягового расчета конвейера с учетом продольных сил трения, возникающих при взаимодействии ленты с роликами подвесных роликоопор, имеющими перекос в плане конвейера; на определении областей, частот и амплитуд стационарных автоколебаний подвесных роликоопор и путей устранения этих автоколебаний; на расчете натяжения канатов става, свободно лежащих на опорных стойках, в котором учтены продольные силы трения, возникающие при взаимодействии ленты с подвесными роликоопорами, боковые ролики которых, имеют перекос в плане конвейера, а также температура окружающей среды.

Практическое значение работы заключается в разработке: метода расчета поперечных сил, действующих на ленту при её боковом сходе на конвейере с подвесными роликоопорами; методики расчета сопротивления движению ленты на линейной части конвейера с подвесными роликоопорами и метода расчета натяжения канатов става; методики определения областей устойчивого поперечного движения ленты; метода определения областей и условий возникновения автоколебаний подвесных роликоопор.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Методика уточненного тягового расчета и Методика определения областей устойчивого поперечного движения ленты конвейеров с подвесными роликоопорами использованы институтами ИГД им. А.А. Скочинского, ВНИИПТМаш при проектировании ленточных конвейеров и при разработке транспортно-технологических схем, а также в учебном процессе в дисциплинах «Эксплуатация и расчет горнопроходческих машин и механизмов» и «Горнотранспортные и дорожно-строительные машины» в Московском государственном геологоразведочном университете.

Апробация работы. Работа и её отдельные положения докладывались на конференциях: «Повышение надёжности и производительности конвейерного транспорта на горнодобывающих предприятиях» (г. Челябинск, 1980 г.); «Наука и новейшие технологии при освоении месторождений полезных ископаемых на рубеже XX-XXI веков» (г. Москва, МГГА, 1998 г.); IV международная конференция «Новые идеи в науках о земле» (г. Москва, МГГА, 1999 г.); V международная конференция «Новые идеи в науках о земле» (г. Москва, МГГА, 2001 г.); Четвертая международная научно-практическая конференция «Наука и новейшие технологии при освоении месторождений полезных ископаемых» (г. Москва, МГГРУ, 2004 г.); на научном симпозиуме «Неделя горняка» (г. Моеква, МГГУ, 2004 г.); на заседании кафедры «Механизация и автоматизация горных и геологоразведочных работ» МГГРУ (г. Москва, 2005 г.); на заседании кафедры «Горной механики и транспорта» МГГУ (г. Москва, 2005 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 36 работ, в том числе получено 9 авторских свидетельств и патентов.

Объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы из 142 наименований, содержит 94 рисунка, 4 таблицы, 2 приложения.

Выводы по главе

1. При работе ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами в горизонтальных, бремсберговых и уклонных выработках возможно возникновение автоколебаний подвесных роликоопор, относительно точки их крепления, которые вызывают повышенный износ нижней обкладки ленты, роликов, а также могут оказывать дестабилизирующее воздействие на ход движения ленты.

2. Автоколебания возникают из-за силы трения скольжения, появляющейся при перекосе боковых роликов в плане конвейера. Возможность автоколебаний обусловлена наличием падающего участка характеристики приведенного коэффициента трения f - f(y), когда накопленная энергия начинает отдаваться в колебательную систему. Наличие падающего участка характеристики f экспериментально подтверждено автором при исследовании на ленточном конвейере Гайского ГОКа и стенде института УкрНИИпроект.

3. Разработана математическая модель вращательного движения подвесной роликоопоры относительно мест её крепления на ставе, с установлением условий возникновения автоколебаний подвесных роликоопор, определением областей автоколебательных режимов в зависимости от конструктивных параметров конвейера и расчетом частот и амплитуд этих колебаний.

4. На горизонтальном конвейере нежелательно применение подвесных роликоопор с шарнирным креплением (тип 2, 3), поскольку, как показали расчеты, даже при разных типах грузов; массах роликоопор, загруженности ленты, её ширины и скорости и других параметрах — у таких роликоопор всегда может возникнуть режим автоколебаний.

На ставе с подвесными роликоопорами с плечом крепления к канатам става (тип 1) автоколебания отсутствуют, поскольку натяжение канатов препятствует уводу роликоопор в область автоколебательных процессов (на падающий участок характеристики fnp - f (у).

5. На бремсберговых конвейерах с позиции устойчивости поперечного движения ленты целесообразно применение подвесных роликоопор, имеющих плечо крепления к канатам става (с шарнирным креплением, как установлено в гл. 2, 5, возникает боковой сход ленты). При этом натяжение канатов и плечи крепления подвесных роликоопор (тип 1) не должны допускать перекос боковых роликов в плане конвейера на угол, при котором приведенный коэффициент трения f начинает уменьшаться, т.е. до падающего участка характеристики. Например, для конвейера с лентой шириной 1000 мм и угле наклона /? = -10° при натяжении канатов става SK =18486 Н (при этом натяжении провес в центре пролета между стойками става составляет у = 0,0\1ст), вероятность автоколебаний отсутствует, а при натяжении канатов SK =9243 Н (у = 0,02/cm) отклонение роликоопоры, относительно места крепления, вперед по ходу движения ленты увеличивается и суммарный угол перекоса составляет У~Уп + уо =2°3,5' (при SKCp =18486 Н, у = 1°7,6'). Значение приведенного коэффициента при у = 0,021ст соответствует падающему участку характеристики fnP- f (у) и возникают автоколебания подвесных роликоопор. Практический расчет показал, что в этом случае частота стационарных колебаний равна со, =3,4 Гц при амплитуде а и 0,1317 рад. Таким образом на бремсберговом конвейере с подвесными роликоопорами типа 1: при натяжении канатов става, с провесом в центре пролета у = 0,0\1ст - автоколебания отсутствуют; при у = 0,021 ст- с угла наклона конвейера /?>-8°20' - существует область автоколебаний; при у = 0,031ст - область автоколебаний начинается с /?>~4°40'.

6. На уклонных конвейерах подвесные роликоопоры с шарнирным креплением (тип 2, 3), как показали практические расчеты, при небольших углах наклона, за счет некоторого поворота в процессе движения ленты и увода внутренних концов боковых роликов вперед, могут перемещаться в область автоколебательных процессов. Например, при угле наклона конвейера ft ~ +6° и соответствующем перекосе боковых роликов в состоянии покоя уп =3°30', при начале движения ленты с грузом боковые ролики отклоняются от положения покоя на угол а0 «3°2Г, что соответствует углу перекоса боковых роликов от положения покоя у0 = 1°56'. Таким образом, суммарный угол перекоса боковых роликов по отношению к оси 02 (оси перпендикулярной плоскости ленты на среднем ролике) составит у = уп-у0= 3°30'-1о56' = 1°34\ Подвесная роликоопора, таким образом находится в области автоколебаний. Практический расчет показал, что частота стационарных колебаний при этом составляет соа = 1,6 Гц, при амплитуде а = ОД 147388 рад.

Из анализа автоколебательных процессов, для разных углов наклона конвейера видно, что область возможных автоколебаний уклонных конвейеров с роликоопорами типа 2,3 находится при углах наклона конвейера /?«5°-7о(7°30').

На уклонных конвейерах с подвесными роликоопорами типа 1 автоколебания роликоопор практически отсутствуют и возможны только на предельных углах наклона конвейера /? = +18° при провесе канатов в центре пролета У = 0,03b.

7. Практические расчеты при разных параметрах конвейера, степени загрузки и режима работы показали, что при этом могут меняться параметры автоколебаний, а также, что такое изменение может инициировать возможность автоколебаний.

8. Наиболее существенным фактором, препятствующим возникновению автоколебаний может быть конструктивное предотвращение перекоса боковых роликов на угол при котором приведенный коэффициент трения имеет падающий участок, т.е. в большинстве случаев на угол больше 1°45' - 2°.

Заключение

В диссертационной работе теоретически обоснована и решена крупная научная проблема, заключающаяся в развитии теории и разработке методов расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами и обосновании конструктивных параметров става, повышающих срок службы ленты роликов и других элементов и снижающих эксплуатационные расходы.

В результате выполненных исследований получены следующие результаты и выводы:

1. Разработана математическая модель силового взаимодействия ленты с подвесной роликоопорой и определены величины поперечных и продольных сил, действующих на ленту на горизонтальных и наклонных конвейерах в зависимости от конструктивных параметров конвейера и физико-механических свойств груза.

На горизонтальных и бремсберговых конвейерах нежелательно применять роликоопоры с шарнирным креплением к ставу (тип 2, 3), из-за большого перекоса боковых роликов в плане конвейера и возникновения, при боковом сходе ленты, значительных децентрирующих сил трения.

2. Разработан метод расчета распределенных сопротивлений движению ленты на ветвях ленточного конвейера, оборудованных подвесными роликоопорами, в котором учтены дополнительные продольные силы, возникающие от взаимодействия ленты с роликами, имеющими перекос в плане конвейера, и участвующие в формировании тягового усилия.

На горизонтальном конвейере с применением подвесных роликоопор с шарнирным креплением к ставу (тип 2, 3), коэффициент сопротивления движению ленты на грузовой ветви w' возрастает по сравнению с жесткоустановлен-ными роликоопорами, из-за перекоса боковых роликов в плане конвейера (у = 2 + 3°) в ~ 3,6 раза — при расчете для конвейера длиной 500 м. Однако, коэффициент сопротивления движению ленты на конвейере той же длины с подвесными роликоопорами с плечом крепления (тип 1) превышает аналогичный коэффициент для става с жесткоустановленными роликоопорами примерно в 1,3 раза. Следовательно, при прочих значительных преимуществах подвесных роликоопор, став с плечом крепления подвесных роликоопор может быть рекомендован для применения на горизонтальных конвейерах.

На бремсберговом конвейере коэффициент сопротивления движению ленты w' — значителен (так, при /3 = -8°, для конвейера длиной 500 м и Q = 745 т/ч, он равен w' « 0,057). Увеличение плеча крепления подвесных роликоопор значительно снижает перекос боковых роликов в плане конвейера и соответственно уменьшает коэффициент сопротивления движению ленты.

На уклонном конвейере коэффициент сопротивления движению ленты на ставе с подвесными роликоопорами типа 1 также значителен, например для конвейера с углом установки /? = +10° длиной 500 м и Q = 745 т/ч, он составляет wf = 0,051, примерно в три раза, превышая аналогичный коэффициент на ставе с жесткоустановленными роликоопорами.

Разработан алгоритм и составлена программа тягового расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами на ЭВМ.

3. Разработан метод расчета натяжения канатов става ленточного конвейера, свободно лежащих на опорных стойках, с учетом силового взаимодействия ленты с подвесными роликоопорами, а также с учетом температуры окружающей среды. Данный метод значительно уточняет существовавший ранее расчет канатов става, например, для конвейера длиной 500 м и лентой шириной 1000 мм: для горизонтального конвейера ~ на 54%, для бремсбергового конвейера ~ на 34%, для уклонного конвейера ~ на 31%. Исследовано влияние температуры окружающей среды на натяжение канатов става — оно значительно, при изменении температуры с -40°Сдо +40°С натяжение канатов уменьшается в ~ 5,7 раза.

4. Разработана математическая модель поперечного движения ленты по подвесным роликоопорам, позволившая определить критическую жесткость системы, при которой возникает неустойчивое движение (угол бифуркации поперечного движения ленты) и обоснованы, с использованием фазовой плоскости, области и вид движения ленты.

Полученное решение уравнения поперечного движения ленты и введённые критерии, позволили выполнить детальный анализ влияния конструктивных параметров конвейера и угла его установки на устойчивость поперечного движения ленты.

Для конвейеров длиной менее 200-300 м критическая жесткость (которой соответствует угол бифуркации поперечного движения ленты) увеличивается, то есть коэффициент устойчивости поперечного движения ленты д повышается. На конвейерах длиной свыше 300 м, критическая жесткость становится достаточно малой, при которой даже небольшая децентрирующая сила может сместить ленту в боковом направлении за допустимую величину.

Значительное влияние на устойчивость поперечного движения ленты оказывает натяжение канатов става. Например, при провесе канатов в центре пролёта между стойками у = 0,02/сш, угол бифуркации, при практическом расчете составлял рб » -9°, а при у = 0,03/ст, Р6 * -4°50'.

5. На основании анализа поперечного движения ленты на фазовой плоскости, установлено, что на ставе с исследуемыми конструкциями подвесных роликоопор (тип 1, 2, 3) на горизонтальных и уклонных конвейерах движение ленты асимптотически устойчиво при любых углах установки, с устойчивым фокусом в начале координат. На бремсберговом конвейере при небольших углах наклона конвейера с подвесными роликоопорами типа 1 движение асимптотически устойчиво с устойчивым фокусом в начале координат фазовой плоскости. Далее, при увеличении угла наклона, движение ленты становится неколебательным, но асимптотически устойчивым с устойчивым узлом в центре координат фазовой плоскости. При дальнейшем увеличении угла наклона конвейера и возникновении условий, когда жесткость системы становится отрицательной, движение ленты неустойчиво с седлом в центре координат.

Выполненным исследованием самоцентрирующих возможностей различных конструкций подвесных роликоопор установлено, что лучшее центрирование ленты у става с подвесными роликоопорами типа 1. При одинаковой внешней возмущающей силе на горизонтальном конвейере, величина максимального бокового схода ленты составила на ставе с роликоопорами типа 1 — 0,052 м, на ставе с роликоопорами типа 3 — 0,0925 м и на ставе с роликоопорами типа 2 — 0,1 м.

6. Разработана математическая модель вращательного движения подвесной роликоопоры относительно мест её крепления на ставе, позволившая установить условия возникновения автоколебаний подвесных роликоопор и определить области существования автоколебательных режимов в зависимости от конструктивных параметров конвейера и расчитать частоты и амплитуды этих колебаний. Автоколебания подвесных роликоопор, вызывают повышенный износ нижней обкладки ленты и роликов, а также увеличивают расход электроэнергии. Причиной автоколебаний является сила трения скольжения, возникающая при перекосе боковых роликов в плане конвейера. Возможность автоколебаний обусловлена наличием падающего участка характеристики приведенного коэффициента трения / = /(/), экспериментально подтвержденного при проведении исследований на ленточном конвейере Гайского ГОКа и стенде ленточных конвейеров института УкрНИИпроект.

7. На горизонтальном конвейере нежелательно применение подвесных роликоопор с шарнирным креплением к ставу (тип 2, 3), поскольку, как показали расчеты, даже при разных типах грузов, массах роликоопор, загруженности ленты, её ширины и скорости движения — у таких роликоопор всегда может возникнуть режим автоколебаний. На ставе с подвесными роликоопорами с плечом крепления к канатам става (тип 1) при рекомендуемом натяжении канатов (у = 0,01/ст -0,021ст) возможность автоколебаний отсутствует.

На бремсберговых конвейерах, при применении подвесных роликоопор с плечом крепления на канатах става (тип 1), натяжение канатов и плечи крепления подвесных роликоопор не должны допускать перекос боковых роликов в плане конвейера на угол, при котором приведенный коэффициент трения f начинает уменьшаться, т.е. — до падающего участка характеристики.

Расчетами установлено, что на уклонных конвейерах, подвесные роликоопоры с шарнирным креплением к ставу (тип 2, 3), при небольших углах наклона конвейера могут перемещаться в область автоколебательных режимов, которая находится в пределах изменения угла наклона конвейера /?«5°-7°(7°30').

8. Основным фактором, препятствующим возникновению автоколебаний подвесных роликоопор является ограничение перекоса боковых роликов в плане конвейера до угла, при котором приведенный коэффициент трения имеет максимум, т.е. в большинстве случаев до угла у = 1°30' - 2°.

9. Разработаны: методика уточненного тягового расчета и методика определения областей устойчивого поперечного движения ленты конвейеров с подвесными роликоопорами использованные институтами ИГД им. А.А. Скочин-ского, ВНИИПТМаш, при проектировании ленточных конвейеров и при разработке транспортно-технологических схем, а также в учебном процессе в дисциплинах «Эксплуатация и расчет горнопроходческих машин и механизмов» и «Горнотранспортные и дорожно-строительные машины» в Московском государственном геологоразведочном университете.

1. Альбом горно-транспортного оборудования. Раздел 3. Конвейеры ленточные подземные. Под ред. Пейсаховича Г.Я. М. Центрогипрошахт. 1990. 255 л.

2. Бар И. Ленточные конвейеры с подвесными шарнирными роликоопорами. // Транспорт шахт и карьеров. М. Недра. 1971. С. 328-337.

3. Барбашин Е.А. Введение в теорию устойчивости. М. Наука. 1967. 224 с.

4. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. М. Высшая школа. 1980. 408 с.

5. Биличенко Н.Я., Высочин Е.М., Завгородний Е.Х. Эксплуатационные режимы ленточных конвейеров. Киев. Техника. 1964. 263 с.

6. Болховитинов С.И. Буроугольная промышленность ГДР. ЦНИЭИуголь. М. 1970. 96 с.

7. Бондарев B.C. Исследование воздействия динамических нагрузок на ленту и роликоопоры конвейера при транспортировании тяжелых крупнокусковых грузов. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М. МИРГЭМ. 1963. 182 с.

8. Бондарев B.C. К расчету ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами и канатным ставом. // Транспорт шахт и карьеров. М. Недра. 1971. С. 377387.

9. Буткевич Г.Р. Совершенствовать транспорт карьеров. М. Промышленный транспорт. 1980. № 3. С. 20-21.

10. Васильев М.В., Волотковский B.C., Кармаев Г.Д. Конвейеры большой протяженности на открытых работах. М. Недра. 1977. 248 с.

11. Володарский B.C., Яремчук Л.А., Михалев Ю.Н. Став ленточного конвейера. А.с. № 874517. Бюл. Изобр. № 39. 1981.

12. Высочин Е.М., Пошивайло В.Я. О допустимом сходе конвейерной ленты на верхней ветви. // Вопросы рудничного транспорта. Киев. Наукова думка. 1972. Вып. 12. С. 45-50.

13. Галкин В.И. Исследование динамических нагрузок и выбор конструктивных параметров роликоопор шахтных ленточных конвейеров. Дисс. на со-иск. уч. ст. канд. техн. наук. М. МГИ. 1975. 146 с.

14. Городецкий А.В. Влияние свойств подвесных роликоопор на процесс пуска ленточного конвейера. // Шахтный и карьерный транспорт. М. Недра. 1974. № 1. С. 139-143.

15. Гунтерман А. Преимущества и недостатки ленточных конвейеров с несущими канатами. Глюкауф. 1967. № 4. С. 31-33.

16. Диколенко Е.Я., Рубан А.Д., Крашкин Н.С. Концепция технологического развития подземного способа добычи угля в Российской Федерации (тезисы). М. Уголь. 2002. № 10. С. 25-29.

17. Дмитриев В.Г. Исследование ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами при транспортировании скальных пород. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М. МГИ. 1969. 194 с.

18. Дмитриев В.Г. Колебания канатного става ленточного конвейера при транспортировании скальных пород. // Транспорт шахт и карьеров. М. Недра. 1971. №2. С. 387-396.

19. Дмитриев В.Г. Анализ поперечного движения ленты на ставе конвейера. // Шахтный и карьерный транспорт. М. Недра. 1974. № 1. С. 102-109.

20. Дмитриев В.Г., Яхонтов Ю.А. Исследование устойчивости поперечного движения конвейерной ленты на ставах различной конструкции. Изв. вузов. Горный журнал. 1974. № 2. С. 110-115.

21. Дмитриев В.Г. Устойчивость и стабилизация поперечного движения конвейерной ленты. Изв. вузов. Горный журнал. 1974. № 3. С. 72-76.

22. Дмитриев В.Г., Дьяченко В.П. Расчет динамических нагрузок в канатах става ленточного конвейера. Изв. вузов. Горный журнал. 1974. № 11. С. 86-90.

23. Дмитриев В.Г., Галкин В.И. Исследование динамических нагрузок в роли-коопорах линейных и загрузочных секций при транспортировании крупных кусков. Изв. вузов. Горный журнал. 1975. № 1. С. 108-112.

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

25. Дмитриев В.Г., Яхонтов Ю.А. Линейная секция конвейера. А.с. № 580145. Бюлл. Изобр. № 42. 1977.

26. Дмитриев В.Г., Дьяченко В.П., Ненахов Г.С. Продольно-поперечные колебания ленты и канатного става ленточного конвейера. // Шахтный и карьерный транспорт. М. Недра. 1980. Вып. 5. С. 64-68.

27. Дмитриев В.Г., Яхонтов Ю.А., Волкоедов В.Н. Центрирование конвейерной ленты на порожняковой ветви конвейера с подвешенными к кровле роликоопорами. // Шахтный и карьерный транспорт. М. Недра. 1981. № 7. С. 61-71.

28. Дмитриев В.Г., Реутов А.А. Определение боковых смещений ленты порожняковой ветви конвейера, оборудованной центрирующими опорами. Изв. вузов. Горный журнал. 1981. № 9. С. 64-67.

29. Дмитриев В.Г. Боковой сход ленты при случайном перекосе роликоопор става. Изв. вузов. Горный журнал. 1984. № 4. С. 53-57.

30. Дмитриев В.Г., Галкин В.И., Селютин A.M. Влияние технологии изготовления на динамические нагрузки роликов роликоопор ленточных конвейеров. Изв. вузов. Горный журнал. 1986. № 6. С. 66-70.

31. Дмитриев В.Г. Теория установившегося движения ленты и повышение её ресурса на конвейерах горных предприятий. Дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. М. МГИ. 1994. 439 с.

32. Дмитриев В.Г., Яхонтов Ю.А. Особенности движения лент на бремсберго-вых конвейерах с подвесными роликоопорами. М. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004. № 7. С. 293-296.

33. Завгородний Е.Х., Попов И.Я., Ороховский И.И. Конвейеры с канатными ставами. М. Уголь. 1982. № 1. С. 35-37.

34. Карман Т., Био М. Математические методы в инженерном деле. M.-JI. ОГИЗ «Гостехиздат». 1946. 424 с.

35. Качурин В.К. Гибкие нити с малыми стрелками. М. Гостехиздат. 1956. 224 с.

36. Колосов JI.B., Колосов Д.Л., Ропай В.А. О центрировании резинотросовых конвейерных лент. М. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2001. № 7. С. 218-221.

37. Кондрашин Ю.А. Основные направления развития шахтного транспорта. М. Уголь. 1997. № 9. с. 33-35.

38. Котов М.А., Григорьев Ю.И., Загорский Г.А., Парнес Д.Г. Опыт эксплуатации ленточных конвейеров и конвейерных лент на угольных шахтах. ЦНИЭИуголь. М. 1970. 22 с.

39. Кузнецов Б.А., Белостоцкий Б.Х. Исследование взаимодействия ленты с роликом. // Развитие и совершенствование шахтного и карьерного транспорта. М. Недра. 1973. С. 38-48.

40. Кузнецов Б.А., Белостоцкий Б.Х. Исследование поперечной деформации ленты на конвейере. Изв. вузов. Горный журнал. 1974. № 10. С. 49-101.

41. Ланда П.С. Автоколебания в системах с конечным числом степеней свободы. М. Наука. 1980. 360 с.

42. Ленточные конвейеры в горной промышленности. (Дьяков В.А., Шахмей-стер Л.Г., Дмитриев В.Г. и др.). М. Недра. 1982. 349 с.

43. Лисица Н.И., Заболотный Ю.В. Определение дополнительных нагрузок на подшипники конвейерного ролика, вызываемых разностенностью его корпуса. // Шахтный и карьерный транспорт. М. Недра. 1974, вып. I. С. 33-37.

44. Ляпунов A.M. Общая задача об устойчивости движения. М. Гостехиздат. 1950. 471 с.

45. Мапкин И.Г. Теория устойчивости движения. М. Наука. 1966. 530 с.

46. Митропольский Ю.А., Мосеенков Б.Н. Асимптотические решения уравнений в частных производных. Киев. Вища школа. 1976. 592 с.

47. Монастырский В.Ф. Исследование путей снижения поперечных смещений ленты на груженой ветви конвейеров, транспортирующих крупнокусковыегрузы в условиях горных предприятий. Дисс. на соис. уч. ст. канд. техн. наук. Днепропетровск. ИГТМ. 1975. 135 с.

48. Меркин Д.Р. Введение в теорию устойчивости движения. М. Наука, 1971. 312 с.

49. Ненахов Г.С. Сравнительная оценка технического уровня качества жестких и подвесных роликоопор ленточных конвейеров. // Транспортные и горные машины. Киев. Наукова думка. 1983. С. 49-57.

50. Новиков Е.Е., Смирнов В.К., Монастырский В.Ф., Шкарбун О.Е., Коваль А.В. Став ленточного конвейера. А.с. № 617327. Бюл. Изобр. № 28. 1978.

51. Новиков Е.Е., Смирнов В.К. Теория ленточных конвейеров для крупнокусковых грузов. Киев. Наукова думка. 1983. 180 с.

52. Новожилов С.М., Бережной Ю.И. Установление степени влияния различных факторов на устойчивость хода конвейерной ленты. // Совершенствование техники и технологии открытой разработки месторождений. Киев. Наукова думка. 1972. Вып. 3.

53. Обморшев А.Н. Введение в теорию колебаний. М. Наука. 1965. 276 с.

54. Панкратов С.А. Динамика машин для открытых горных и земляных работ. М. Машиностроение. 1967. 447 с.

55. Пановко Я.Г., Губанова И.И. Устойчивость и колебания упругих систем. М. Наука. 1967. 420 с.

56. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. М. Наука. 1971. 240 с.

57. Пановко Я.Г., Губанова И.И. Устойчивость и колебания упругих систем. М. Наука. 1979. 383 с.

58. Патент США. № 2798589, кл. 198.

59. Патент США. № 4094401, кл. 198.

60. Патент США. № 5318170, кл. 198.

61. Патент Франции. № 1533616, кл. В 65g.

62. Патент ФРГ. № 1192100, кл. В 65g.

63. Патент ФРГ. № 1192975, кл. В 65g.

64. Патент ФРГ. № 1202215, кл. В 65g.

65. Патент ФРГ. № 1240779, кл. В 65g.

66. Патент ФРГ. № 1245843, кл. В 65g.

67. Патент ФРГ. № 1248542, кл. В 65g.

68. Подземный транспорт шахт и рудников. Справочник. Ред. Пейсахович Г.Я., Ремизов И.П. М. Недра. 1985. 565 с.

69. Подопригора Ю.А. Исследование поперечных смещений ленты конвейера. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Новочеркасск. 1972. 186 с.

70. Подопригора Ю.А. О поперечном смещении ленты на ролике. // Шахтный и карьерный транспорт. М. Недра. 1983. Вып. 8. С. 13-18.

71. Покушалов М.П. Исследование центрирования движущейся ленты конвейера. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М. МГИ. 1967. 154 с.

72. Покушалов М.П., Хечуев Ю.Д. Исследование центрирования грузопотока в пунктах перегрузки конвейеров. // Транспорт шахт и карьеров. М. Недра. 1971. С. 367-374.

73. Потапов М.Г. Развитие и совершенствование транспорта на разрезах. М. Уголь. 1997. № 1.С. 23-24.

74. Приседский Г.В., Бондарев B.C., Барабанов В.Я., Спиваковский А.О., Дмитриев В.Г. Ленточные конвейеры для перемещения скальных пород и руд. // Поточная технология открытой разработки скальных горных пород. М. Недра. 1970. С. 201-218.

75. Приседский Г.В., Донской С.И., Смирнов Л.П., Щербина В.К. Опыт применения роликов с податливой оболочкой в местах загрузки ленточных конвейеров. // Транспорт шахт и карьеров. М. Недра. 1971. С. 355-361.

76. Приседский Г.В., Клейнерман И.И., Крылов В.В., Дорошенко Н.П. Определение нагрузок на роликоопоры с учетом нелинейной жесткости канатного става. // Шахтный и карьерный транспорт. М. Недра. 1974. № 1. С. 31-33.

77. Расчет и конструирование горных транспортных машин и комплексов. Под ред. ШтокманаИ.Г. М. Недра. 1975. 464 с.

78. Реутов А.А. Исследование и обоснование рациональных способов центрирования лент конвейеров горных предприятий. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М. МГИ. 1982. 169 с.

79. Реутов А.А. Меры обеспечения центрального движения ленты конвейера. // Научные основы создания высокопроизводительных и автоматизированных шахт. Научные труды МГИ. Изд. МГИ. 1981. С. 32-33.

80. Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М. Недра. 1980. 632 с.

81. Савиных В.В., Яхонтов Ю.А. Методические указания. Конвейеры ленточные для энергостроительства. Расчет и установление основных параметров. М. Оргэнергострой. 1985. 53 с.

82. Савиных В.В., Тиллес Р.С., Яхонтов Ю.А., Краснов В.А. Ленточный конвейер. Патент США. № 4650065. 1987.

83. Савиных В.В., Тиллес Р.С., Яхонтов Ю.А., Краснов В.А. Ленточный конвейер. Патент Аргентины. № 235776. 1987.

84. Савиных В.В., Тиллес Р.С., Яхонтов Ю.А., Краснов В.А. Ленточный конвейер. Патент Италии. № 1191476. 1988.

85. Савиных В.В., Тиллес Р.С., Яхонтов Ю.А., Краснов В.А. Став ленточного конвейера. А.с. № 1433876. Бюл. Изобр. № 40. 1988.

86. Савиных В.В., Тиллес Р.С., Яхонтов Ю.А., Краснов В.А. Ленточный конвейер. Патент Франции. № 2593477. 1988.

87. Савиных В.В., Тиллес Р.С., Яхонтов Ю.А., Краснов В.А: Ленточный конвейер. Патент Турции. № 23017. 1989.

88. Светлицкий В.А., Стасенко И.В. Сборник задач по теории колебаний. М. Высшая школа. 1979. 368 с.

89. Селютин A.M. Обоснование параметров роликового става шахтных магистральных ленточных конвейеров с целью повышения их производительности. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М. МГИ. 1986. 193 с.

90. Сиразетдинов Т.К. Устойчивость систем с распределенными параметрами. Новосибирск. Сиб. отд. Наука. 1987. 231 с.

91. Смирнов В.К., Высочин Е.М., Пошивайло В .Я., Монастырский В.Ф. Взаимодействие движущейся конвейерной ленты с перекошенным роликом. // Вопросы рудничного транспорта. Киев. Наукова думка. 1972. Вып. 12. С. 3245.

92. Смирнов В.К. Основное уравнение поперечного смещения конвейерной ленты. // Вопросы рудничного транспорта. Киев. Наукова думка. 1976. Вып. 14. С. 9-13.

93. Смирнов В.К., Новиков Е.Е. Об устойчивости равновесного положения движущейся конвейерной ленты. // Механика горных машин. Киев. Наукова думка. 1980. С. 3-30.

94. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины. М. Машиностроение. 1968. 504 с.

95. Спиваковский А.О., Дмитриев В.Г. Вопросы уточнения методики тягового расчета ленточного конвейера. // Горная электромеханика и механизация горных работ. М. Недра. 1969. С. 234-247.

96. Спиваковский А.О., Дмитриев В.Г. Экспериментальные и теоретические исследования ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами. // Горнорудное производство. Вопросы карьерного транспорта. Свердловск. 1975. С. 53-59.

97. Спиваковский А.О., Дмитриев В.Г. Теоретические основы расчета ленточных конвейеров. М. Наука. 1977. 154 с.

98. Спиваковский А.О., Дмитриев В.Г. Теория ленточных конвейеров. М. Наука. 1982. 191 с.

99. Спиваковский А.О., Потапов М.Г. Транспортные машины и комплексы открытых горных разработок. М. Недра. 1983. 383 с.

100. Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний. М. Наука. 1964. 440 с.

101. Теодорчик К.Ф. Автоколебательные системы. М.-Л. ОГИЗ. Гостехиздат. 1948. 244 с.

102. Тондл А. Автоколебания механических систем. М. Мир. 1979. 429 с.

103. Трощило B.C. Исследование центрирующих опор ленточных конвейеров. Дисс. на соиск. уч.ст. канд.техн.наук. Днепропетровск. 1968. 158 с.

104. Трощило B.C. Экспериментальное исследование процесса взаимодействия ленты конвейера с перекошенным роликом. // Вопросы рудничного транспорта. М. Недра. 1970. Вып. 11. С. 80-84.

105. Фролов В.И., Барков В.А., Аляпкин Г.В., Савиных В.В., Яхонтов Ю.А. Став ленточного конвейера. А.с. № 1493564. Бюл. изобр. № 26. 1989.

106. Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. Тяговые расчеты ленточных конвейеров. М. МГИ. 1969. 108 с.

107. Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. Теория и расчет ленточных конвейеров. М. Машиностроение. 1978. 392 с.

108. Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. Теория и расчет ленточных конвейеров. М. Машиностроение. 1987. 336 с.

109. Шпакунов И.А. Исследование основных составляющих коэффициента сопротивления движению ленты на длинных горизонтальных ленточных конвейерах. Дисс. на соиск. уч. ст. канд.техн.наук. М. 1968. 160 с.

110. Штокман И.Г., Эппель Л.И. Прочность и долговечность тяговых органов. М. Недра. 1967.219 с.

111. Яхонтов Ю.А. Боковой сход грузовой ветви ленты. // Шахтный и карьерный транспорт. М. Недра. 1974. Вып. 1. С. 113-115.

112. Яхонтов Ю.А. Сравнение действия поперечных сил при боковом сходе ленты на ставах с жесткими и подвесными роликоопорами. // Шахтный и карьерный транспорт. М. Недра. 1974. Вып. 1. С. 110-112.

113. Яхонтов Ю.А. Определение поперечной силы при сходе ленты на роликоопорах. М. ЦНИЭИуголь. Реф. Сб. Добыча угля открытым способом. 1974. №7.

114. Яхонтов Ю.А. Установление метода и средств обеспечения устойчивого движения ленты конвейера при транспортировании насыпных грузов на горных предприятиях. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М. МГИ. 1975. 152 с.

115. Яхонтов Ю.А. Технико-экономическая оценка эффективности применения подвесных роликоопор для улучшения центрирования движения ленты конвейера. // Шахтный и карьерный транспорт. М. Недра. 1977. Вып. 3. С. 114117.

116. Яхонтов Ю.А., Савиных В.В. Тяговые расчеты мобильных ленточных конвейеров. Сер. Эксплуатация и ремонт машин и оборудования для энергетического строительства. М. Информэнерго. 1985. Вып. 4. С. 10-12.

117. Яхонтов Ю.А., Савиных В.В., Никитин В.В., Ларионова Т.П. Расчет основных параметров мобильных ленточных конвейеров. Сер. Эксплуатация иремонт машин и оборудования для энергетического строительства. М. Ин-формэнерго. 1985. Вып. 5. С. 7-12.

118. Яхонтов Ю.А., Савиных В.В., Краснов В.А. Быстроразборные конструкции ленточных конвейеров с жестким ставом. // Энергетическое строительство за рубежом. М.: Энергоатомиздат. 1986. № 4. С. 31 35.

119. Яхонтов Ю.А., Краснов В.А. Основные параметры машин типажного ряда конвейерного оборудования. // Механизация и автоматизация энергетического строительства. М.: Оргэнергострой. 1988. С. 48 52 .

120. Яхонтов Ю.А., Краснов В.А. Транспортирование песчано-гравийных и бетонных смесей ленточными конвейерами в энергостроительстве. М. Ин-формэнерго. Сер. Тепловые электростанции и тепловые сети. 1988. Вып. 6. 40 с.

121. Яхонтов Ю.А., Яхонтов А.А., Краснов В.А. Способы центрирования движения порожней ветви ленточного конвейера. М. Информэнерго. Сер. Сооружение тепловых электростанций. 1988. Вып. 9. С. 5-8.

122. Яхонтов Ю.А., Краснов В.А. Устройство для центрирования ленты конвейера. А.с. № 1668238. Бюл. Изобр. № 29. 1991.

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

124. Яхонтов Ю.А. К вопросу о разработке ленточных телескопических проходческих конвейеров. IV международная конференция «Новые идеи в науках о земле». Тез. докл. М. МГГА. 1999. С. 150.

125. Яхонтов Ю.А. Исследование устойчивости движения ленты на конвейерах с изменяющейся длиной. V международная конференция «Новые идеи в науках о земле». Тез. докл. М. МГГА. 2001. С. 135.

126. Яхонтов Ю.А. Исследование устойчивости поперечного движения ленты конвейера с подвесными роликоопорами. Изв. вузов. Геология и разведка. 2004. № 1.С. 56-60.

127. Яхонтов Ю.А. Исследование бокового схода ленты на конвейерах с подвесными роликоопорами. Изв. вузов. Геология и разведка. 2004. № 2. С. 5759.

128. Яхонтов Ю.А. Автоколебания подвесных роликоопор ленточных конвейеров. М. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004. № 10. С. 247-248.

129. Яхонтов Ю.А. Определение поперечных сил, действующих на ленту при её боковом сходе на бремсберговом конвейере с подвесными роликоопорами. М. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005. № 1.С. 63-65.

130. Яхонтов Ю.А. Уточненный тяговый расчет ленточного конвейера с подвесными роликоопорами. М. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005. № 1. С. 65-67.

131. Яхонтов Ю.А. Определение натяжения канатов става ленточного конвейера с подвесными роликоопорами. М. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005. № 1. С. 67-69.

132. Яхонтов Ю.А. Вывод уравнения движения подвесной роликоопоры ленточного конвейера с исследованием автоколебательных процессов. // Из. вузов. Геология и разведка. 2005. №2. С. 60-63.

133. Colliery Guard. 1968. № 5579. p. 216.

134. Quaas H. Der Laufwiderstand von Tragrollen mit Fastachse Bergbautechnilc. 1970. № 8. S. 404-410.

135. Reiner F., Pfeifer J. Berechnungsgrundlagen fur Gurtbandfо rderer. Hebezeuge und F 5 rdermittel. 1970. № 7. S. 376-379.

136. Urban G., Sommer H. Betrachtungen zu einigen Fragen der Anordnung und Konstruktion von Untertrumrollen in Gurtbandf о rderanlagen. Bergbautechnilc. 1968. №3. S. 137-142.