автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Выбор основных параметров линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой для горных предприятий

кандидата технических наук
Касаткин, Андрей Аркадьевич
город
Москва
год
2009
специальность ВАК РФ
05.05.06
Диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению на тему «Выбор основных параметров линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой для горных предприятий»

Автореферат диссертации по теме "Выбор основных параметров линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой для горных предприятий"

На правах рукописи КАСАТКИН Андрей Аркадьевич

003486354

ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ

КРУТОНАКЛОННОГО КОНВЕЙЕРА С ПРИЖИМНОЙ ЛЕНТОЙ ДЛЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность 05.05.06 - «Горные машины»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 ДЕК 2009

Москва 2009

Работа выполнена в Московском государственном горном университете

Научный руководитель кандидат технических наук, профессор Шешко Евгения Евгеньевна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Красников Юрий Дмитриевич

Ведущее предприятие - ОАО «Объединенные машиностроительные

технологии»

Защита диссертации состоится «17» декабря 2009 г. в Ц-ОО час на заседании диссертационного совета Д 212.128.09 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, д. 6, ауд. Д-250

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан «/? »¿¡а^аг 2009г.

кандидат технических наук

Картавый Андрей Николаевич

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Транспортная проблема - одна из самых серьезных для глубоких карьеров, из которых в настоящее время добывается до 90% минерального сырья. Ухудшение технико-экономических показателей добычи минерального сырья при увеличении глубины карьера зависит главным образом от затрат на транспортные работы. Наиболее эффективный способ отработки глубоких карьеров - это применение циклично-поточной технологии.

Ленточные конвейеры, применяющиеся в схемах с циклично-поточной технологией на глубоких карьерах, практически исчерпали себя, так как при максимальном угле подъема не превышающем 16-18° длина конвейерной линии достаточно велика, а главное, она должна представлять собой цепь коротких конвейеров с перегрузкой с одного конвейера на другой. Открытая поверхность груза на конвейере и перегрузочные комплексы служат дополнительным источником пылеобразования.

Значительно упростить трассу, уменьшить длину транспортирования и улучшить экологическую ситуацию на горных предприятиях позволяет использование крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой.

Крутонаклонные конвейеры с прижимной лентой для глубоких карьеров представляются наиболее рациональным решением, так как они универсальны, способны работать под углами наклона до 90°, обеспечивать производительность более 10000 м3/час и иметь высоту подъема одним ставом до 300 метров при современной прочности лент. Крутонаклонный конвейер с прижимной лентой эффективен при наклонном подъеме из глубоких шахт. Вместе с тем, хотя в мире эксплуатируется уже более двухсот крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой (KHK) в разных отраслях промышленности, на горных предприятиях, в том числе на карьерах и шахтах, - единицы.

Современные методики позволяют обосновать отдельные параметры KHK, но недостаточно внимания уделено выбору таких параметров, как:

рабочая ширина ленты, расстояние между роликоопорами, минимальное натяжение грузонесущей ленты на линейной части KHK. Недостаточно учтены в расчетах физико-механические характеристики используемых лент.

Поскольку вышеперечисленные параметры значительно влияют на технико-экономические показатели использования данного вида конвейерного транспорта, то обоснование основных параметров линейной части KHK с прижимной лентой является актуальной научной задачей.

Целью работы является разработка математической и цифровой моделей лент крутонаклонного конвейера с прижимной лентой на крутонаклонной линейной часта для установления зависимостей напряженно-деформированного состояния лент от величины поперечного сечения 1руза, расстояния между роликоопорами и натяжения на линейной части с учетом динамических свойств материала лент.

Идея работы заключается в ограничении деформаций и напряжений отдельных участков лент за счет варьирования конструктивных параметров конвейера, величины поперечного сечения груза и натяжения лент на линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой.

Основные паучные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:

- математическая и цифровая модели грузонесущей и прижимной конвейерных лент линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой, отличающиеся тем, что учитывают динамические свойства материала конвейерной ленты;

- аналитические выражения для расчета сил действующих на модели лент KHK на линейной крутонаклонной части;

- зависимости расстояния между роликоопорами от величины поперечного сечения груза и минимального натяжения грузонесущей ленты на линейной части KHK, учитывающие критерий минимально допустимой деформации и натяжения ленты;

- зависимости расстояния между роликоопорами линейной части KHK от ширины грузонесущей ленты и величины статического модуля упругости, учитывающие критерий минимально допустимой деформации и натяжения ленты.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов в рекомендаций подтверждаются:

- корректностью сделанных допущений при построении математической и конечно-элементной цифровых моделей;

- использованием методов теории упругости, механики сыпучих сред, методов статистической обработки данных, использованием современных компьютерных технологий и современного математического программного обеспечения;

- анализом существующих экспериментальных и теоретических данных, сравнением результатов исследования с соответствующими зарубежными аналогами крутонаклонных конвейеров и результатами их промышленной эксплуатации (расхождение параметров не превышает 12 %).

Научное значение работы заключается:

- в создании математической и адекватной ей цифровой модели грузонесущей и прижимной лен линейной части KHK с учетом динамических свойств материала лент;

- в установлении аналитических зависимостей для расчета сил действующих на модели лент KHK на линейной крутонаклонной части;

- в установлении зависимости расстояния между роликоопорами от величины поперечного сечения груза и минимального натяжения грузонесущей ленты на линейной части KHK;

- в установлении зависимости расстояния между роликоопорами линейной части KHK от ширины грузонесущей ленты и величины статического модуля упругости.

Практическое значение работы заключается в разработке методики обоснования ширины лент, величины свободных краев лент, расстояния между

роликоопорами, минимального натяжения лент на линейной части КНК и пакета прикладных программ, которые дают возможность корректировать параметры конвейера на стадии проектирования.

Реализация результатов работы. Методика обоснования ширины лент, величины свободных краев лент, расстояния между роликоопорами, минимального натяжения лент на линейной части КНК и пакет прикладных программ приняты ОАО «Объединенные машиностроительные технологии» для использования при проектировании крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на международных научно-технических симпозиумах «Неделя горняка» (МГГУ, 2007-2009 гг.), на ХП Международной экологической конференции студентов и молодых ученых «Горное дело и окружающая среда Инновации и высокие технологии XXI века» (МГГУ, 2008 г.) и на кафедре «Горная механика и транспорт» (МГГУ, 2009 г).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 5 научных статей.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и одного приложения, содержит 136 страниц, 73 рисунка, 5 таблиц и список литературы из 93 наименований.

Автор работы выражает благодарность за помощь в работе проф. Дмитриеву В.Г., проф. Галкину В.И и всему коллективу кафедры «Горная механика и транспорт» МГГУ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объектом исследования в диссертационной работе является линейная часть крутонаклонного конвейера с прижимной лентой (КНК).

В диссертационной работе кратко рассмотрены крутонажлонные ленточные конвейеры с точки зрения возможности их использования на горных

предприятиях. Отмечены достоинства и недостатки каждой конструкции и указаны области применения. Установлено, что в качестве подъемного конвейера на карьерах и шахтах наиболее целесообразно использовать крутонаклонный конвейер с прижимной лентой (рис.1), который состоит из грузонесущего контура I и прижимного контура П, каждый из которых оснащен независимым приводом Ш,ГУ и натяжными устройствами У,У1. Прижимной контур оснащен прижимными устройствами VII, с помощью которых создается необходимое усилие для удержания груза при работе КНК.

Рис.1. Схема крутонаклонного конвейера с прижимной лентой

Работа КНК с прижимной лентой рассматривалась многими учеными, однако единой теории расчета не существует. Вопросами устойчивости насыпного материала и исследованиями напряженно-деформированного состояния лент IŒK занимались: Атакулов JI.H, Зенков P.JL, Картавый А.Н., Коваленко В.И., Курятников А.В.,, Крылов BJB, Неменман Л.М., Пертен Ю.А., Спиваковский А.О., Черненко В.Д., Шешко Е.Е., Dos Santos J.A. и др.

Анализ теоретических работ показал, что недостаточно обоснована величина поперечного сечения груза и ее влияние на работу конвейера. В настоящий момент величина свободных краев ленты, по данным зарубежных источников, принимается равной примерно 40-50% от ширины ленты. Тяговый

расчет КНК во многом аналогичен расчету традиционного ленточного конвейера, при этом не учитывается, что действующие на ленты со стороны транспортируемого материала силы могут вызвать деформации и напряжения отдельных участков лент, несовместимые с условиями нормальной работы конвейера. Не существует однозначной теории расчета устойчивости груза на крутонаклонной линейной части в связи с тем, что имеется два подхода к моделированию сыпучих материалов. В КНК используются синтетические тканевые конвейерные ленты, обладающие ярко выраженными динамическими свойствами, которые также не учитывались в расчетах.

При обосновании геометрических и силовых параметров конвейера, в качестве исходных данных были приняты следующие параметры конвейера: производительность 0=2000 т/ч, угол подъема Д=43°, высота подъема №=100 м, насыпная плотность 7=1,9 т/м3, скорость движения у=3,15 м/с, угол установки боковых роликов 30°. Характерные точки конвейера указаны на рис.1. В результате расчета получено, что ширина ленты #=1,2 м, грузонесущая лента имеет число прокладок /^=5 при прочности на разрыв прокладки Кг =300 Н/мм, прижимная лента - гф=3. Минимальное прижимное усилие - 1206 Н/м. Расчетное натяжения грузонесущей ленты на переходном участке 12500 Н, принимаем его 6^^=25000 Н, расчетное натяжения прижимной ленты на переходном участке <^,^19040 Н, принимаем 5^ ,^=20000 Н.

Конвейерную ленту принято рассчитывать как оболочку с ортотронным линейно упругим свойством материала. Модули упругости по основе и по утку лент получены из экспериментов только на статическое растяжение. Учитывать динамические процессы можно с помощью реологической модели материала лент и абсолютного модуля упругости по основе и по утку.

Анализ научных работ показал, что достаточно использовать реологическую модель, состоящую из 3-х последовательно соединенных элементов Фохта. Элементы Фохта, отвечающие за реакции ленты на медленно протекающие процессы, обладают практически одинаковыми

характеристиками для большого количества лент, и время релаксации лежит в пределах 200-210 с.

Чтобы получить значения констант реологических элементов по основе и по утку, на кафедрах «Горная механика и транспорт» и «Физико-технический контроль процессов горного производства» была создана экспериментальная установка (рис.2).

Исследование проводилось на образцах синтетической 5-прокладочной конвейерной ленты ТК-300. На конце рычага прикладывалась импульсная нагрузка и с помощью тензодатчика и специального программного обеспечения записывались затухающие колебания в образцах. Обработка экспериментальных данных проводилась в специальной программе, в которой происходила фильтрация данных (рис.3.).

1 - по основе; 2 - по у гку.

Эксперименты проводились на образцах различной ширины с различными нагрузками. Полученные после статистической обработки значения констант реологических элементов представлены в таб.1.

Рис.2. Вид экспериментальной установки для определения реологических констант конвейерных лент: 1- переносной компьютер; 2 - АЦП LTR 212; 3- рама установки; 4 -тензодатчик; 5 - образец ленты; 6 - рычаг.

Таблица 1

Характеристики элементов Фогта_

Наименование реологической константы По основе По утку

Время релаксации, с 0,567 1,021

Модуль упругости элемента Фохта, Н/т/ 3509904 1152539

Вязкость элемента Фохта, Н*с/мм2 37753 14187

Знание абсолютного модуля упругости (1) позволяет описать динамические свойства конвейерных лент.

Дабе = ^ст + Л20)2 , (1)

где Ест - статический модуль упругости, Н/мм2; Т] - вязкость, Н-с/мм2; со -частота, с"1.

В результате экспериментов был получен абсолютный модуль упругости по основе и по утку, необходимый для учета динамических свойств материала конвейерных лент в математической и цифровой модели.

Располагая абсолютным модулем упругости лент, можно решать задачи, в которых прикладываемые нагрузки отличны от синусоидальных. Изменение натяжений в зависимости от времени прохождения грузонесущей ленты через характерные точки конвейера достаточно точно описывает полином 3-й степени. Раскладываем данный полином в ряд Фурье на отрезке от 0 до Г (период прохождения ленты по контуру конвейера 7М10 е.). Графическое представление ряда Фурье, состоящего из пяти элементарных функций, представлено на рис. 4.

Деформация модели в определенный момент времени записывается как сумма реакций системы на возмущения Сь С2...С5 с частотами ®0, 2®0...5Ю0:

(C,-/ffl(1)") (C2-e'ffl(2>') (C3-eiü!«") (C4-e'''ffl(4)") (Q-e'^5^) ^ = £„(1) ■ e^ + Еш (2) • e«™ + 4,(3) • + Ea (4) ■ + Ea (5) ■ e1*'« (2)

Образование просыпей на конвейере может начаться из-за уменьшения несущей способности грузонесущей ленты при накоплении неравномерных продольных напряжений и деформаций грузонесущей ленты KHK. Для исследования этого процесса проводилось моделирование напряжено-деформированного состояния (НДС) лент KHK с использованием метода конечных элементов и программного комплекса ANSYS и других прикладных программ.

На грузонесущую ленту действуют Wi - силы сопротивлений на каждой роликоолоре и Snp6 - натяжение ленты, на приводном барабане:

W,=N,-w; S,=S„B-£wM

» j (Jj

где N. - сила действующая на роликоопору, Н; w - коэффициент сопротивления движению по роликоопорам; S, - натяжение ленты на роликоопоре, Н.

Анализ влияния загрузки KHK на НДС грузонесущей ленты (рис.5) показал, что при 70%-й загрузке традиционного конвейера середина ленты деформируется больше краев на 0,0259м. Если загрузку увеличить до 75%, то середина деформируется больше краев на 0,0136м. Следовательно, при увеличении загрузки конвейера

Рис.5. Деформации(а) и папряжения(б) в грузонесущей ленте на приводном барабане

неравномерность вытяжки уменьшается. При загрузке более 75% традиционного конвейера достаточно учитывать динамические свойства материала лент конвейера без учета неравномерной вытяжки ленты конвейера.

Одним из этапов создания расчетных моделей лент является создание их геометрических моделей. Геометрическая модель прижимной ленты (рис.6,а) создана из пересекающихся трех дуг окружностей, повторяющих форму шапки груза и свободных краев грузонесущей ленты. Геометрическая модель грузонесущей ленты на роликоопоре создана из трех пересекающихся дуг окружностей (рис. 6,6). Это позволяет точно аппроксимировать форму грузонесущей и прижимной лент линейной части KHK.

Координатная ось х направлена вдоль вектора движения

грузонесущей ленты, координатная ось z направлена перпендикулярно движению ленты (рис.6). Координату у направим по нормали к плоскости х-у. Перемещения вдоль этих осей обозначим через и, v и w.

Изгиб ленты по роликоопоре определяется гауссовой кривизной, определяемой как:

где К2 - кривизна оболочки в нормальном сечении по z; Rzj и Rz2 -

радиусы по которым изгибается Р«с. 6 Геометрические модели участков

прижимной (а) и грузонесущей (б) лент оболочка, при угле наклона боковых KHK: L, Lp - длины моделируемых

участков; О, 0\, 02 - центры окружностей, роликов 30° Rz/ в 2 раза больше Кг3. описывающих форму прижимной и

тг „ грузонесущей лент загруженного KHK; R,

Используя энергетически« ^ : радиусы окружностей; В -

метод Гамильтона-Остраградского, ширина ленты

запишем систему дифференциальных уравнений, описывающих напряженно-деформированное состояние грузонесущей и прижимной лент:

аЬсл

аЬс.2

д2и ^дм дгм/ дх2 дх дх2

Л

СЬ

д2м>

а?" г"& аГ~в.7

а р я дх2 ' д2м/

д4-

* дх* &4 | " дх2 аЬс

ди — +

дх 2

2[дх)

д2и дю

^+К

дх 1 2{дх)

д2™ „

Зи/ , 5и' —---—

& & & * &

& р 12 л ас4 р л дх2 и

(5)

где ЕабСтХ, Еабсх - абсолютные модули упругости по основе и по утку; и, ео,у, - деформации лент соответственно по осям х, у, 2\ к - толщина исследуемой ленты; К2 - кривизна ленты в нормальном сечении по г; р -

Л Л Л

плотность материала лент; ст1,сг>,сгг - силы по х,у,г, действующие на модель; о- =5/А- В - первоначальное натяжение ленты; Б — ширина ленты; К -

Е ^ ^ Аз

скорость движения лент. £) =-—-и £)_ =-—-

12(1 — М^Мг) 12(1

цилиндрическая жесткость ленты по осям х и г; и цг - коэффициенты

Пуассона по осямх иг.

В реальных конструкциях связь напряжений с деформацией является нелинейной зависимостью. НДС меняется со временем и зависит от истории нагружения, длительности приложения нагрузок и от условий окружающей среды.

При моделировании будем использовать элемент 8Ье11-63 - он обладает свойствами оболочек, воспринимает изгибы, нагрузки лежащие в его плоскости

и нагрузки нормальные к его плоскости. В набор констант элемента входит задание толщины.

При расчете использовались следующие граничные условия. На первой линейной роликоопоре (после переходного участка) - жесткая заделка, на следующей роликоопоре - скользящая заделка в направлении движения ленты.

Известно, что на элемент грузонесущей ленты в поперечном направлении действуют (рис.7,а): распорное усилие °б, составляющая веса груза и веса прижимной ленты прижимных усилий аР и сила а2, обусловленная подвижностью насыпного

материала. На прижимную ленту в Рис.7. Силы действующие па

грузопесущую(а) в прижимную поперечном направлении действует дентуГб).

только распорное усилие °б и прижимное усилие аР (рис.7,б). В пролете между роликоопорами движение ленты делится на активную и пассивную фазу, соответственно, делятся и силы, обусловленные подвижностью материала.

Силы, действующие на ленты, в значительной мере зависят от высоты слоя

Рис.8. Схема к определению высоты груза, находящегося на конвейерной слоя груза

ленте. В соответствии со схемой (рис.8) высоту слоя груза можно вычислить на каждой из дуг окружностей. Для окружности с радиусом К^

Для дуги радиусом Я^

\ - ^ ■ соэа, - Яг2 ■ соэ—+Лг2 • 1апф • вт—- Бта, 1,

2

где Л/ - радиус дуги, описывающий форму грузонесущей ленты, м; ас -центральный угол, характеризующий заполнение ленты, град; а, - угол, характеризующий положение слоя груза не ленте, град.

Зная положение узлов сетки, можно определить давление, действующее на элемент, и соответствующую ему узловую силу.

Главное давление для участка ленты описываемого вычислялось по формуле

Погонный вес прижимной ленты и погонное прижимное усилие получаются из тягового расчета и переводятся в давление, действующее на элемент расчетной модели.

Деформации края грузонесущей ленты могут привести к просыпанию груза между лентами крутонаклонного конвейера и ограничиваются, по результатам экспериментальных данных, 0,005 м. Напряжения, возникающие в ленте в направлении вектора ее движения, сказываются на устойчивости ее движения. Минимум натяжения в мировой практике принимается равным ~6 Н/мм ширины ленты (5т,я), что для 5-прокладочной синтетической конвейерной ленты шириной 1200 мм соответствует напряжению сгий1=360 кПа

При минимально допустимом прижимном усилии, рассчитанном из условия устойчивости груза на крутонаклонной части рассчитанного конвейера, возникают значительные поперечные деформации (м) (рис.9,а), нарушающие герметичность системы «прижимная лента - груз - грузонесущая лента». Увеличение натяжения ленты незначительно влияет на деформации, в большей мере влияет прижимное усилие. Дискретно увеличивая прижимное

(3.22)

усилие удалось установить, что деформации прижимной ленты (рис.9,б) будут находиться в допустимых пределах только при увеличении погонного прижимного усилия до 2400 Н/м.

а)

.015712 .047136 .078-56 .10Э384 .141308

б)

мх

чтмшёяштштшш^^шш^шжттттяшзвш

I_X

.9642-03 .008476 .015368 .023501 .031

Рис.9. Деформированные состояние прижимной ленты при погонном прижимном усилии равном 1200 Н/м(а) и при погонном прижимном усилии равном 2400 Н/м(б)

При исследовании влияния расстояния между роликоопорами на НДС грузонесущей ленты рассматривались следующие варианты загрузки конвейера относительно загрузки традиционного ленточного конвейера (рис.10): а- 0,099 м2 (60% загрузки); б - 0,131 м2 (80% загрузки); в - 0,167 м2 (100% загрузки).

Рис.10. Варианты загрузки конвейера: а) 60%; б) 80%; в) 100% - от величины загрузки традиционного ленточного конвейера

Первоначально было исследовано НДС грузонесущей ленты рассчитанного KHK для вышеуказанных загрузках. При 60%-й загрузке конвейера деформации лежат в допустимых пределах, максимальные деформации середины ленты по оси Y составляют 0,017 м и максимальные деформации краев ленты по оси Z составляют 0,0043 м. В краях ленты напряжения по оси X не переходят в зону неустойчивого движения ленты и наименьшие напряжения составляют 440 кПа.

С увеличением площади груза (80% загрузки конвейера) на ленте увеличивается зона краев лент, воспринимающих нагрузки. Это вызывает увеличение деформаций по оси У (рис.10) как середины ленты, так и краев, максимальные деформации середины ленты составляют 0,018 м, и деформаций краев ленты по оси Ъ уменьшились и составили 0,0041 м. Напряжения по оси X в краях ленты не переходят в зону неустойчивого движения ленты, и наименьшие напряжения составляют 430 кПа.

—■NSti

Рис.10. Деформации по оси Z (а) и по оси Y(6) и напряжения по оси X (в) при 80%-й загрузке КНК

Значительно изменяется характер НДС грузонесущей ленты при 100%-й загрузке конвейера в связи со значительным увеличением нагрузок на края ленты (рис.11). Максимальные деформации по оси Y приходятся на края грузонесущей ленты и составляют 0,025 м, середина ленты по оси Y деформируется на 0,0097 м. Деформации края ленты по оси Z сменили направление и составили 0,0056 м. Понижения напряжений в краях ленты переходят в зону неустойчивого движения ленты.

Отличие характера НДС заключается в том, что максимальные деформации переходят с середины ленты на ее края. Загрузка, при которой происходит изменение вида НДС, лежит в пределах от 80% до 100% загрузки традиционного ленточного конвейера. Для работы исследуемого конвейера при 100%-й загрузке потребуется значительное увеличение натяжения грузонесущей ленты либо уменьшение расстояния между роликоопорами.

*!■■ V- *и I< ■ :(• ан1' I - " I ■ I ч 1 г« <|м+Ч1 ■ 1

1«*Н П?Т I |1<£ 31 Iг:ЧП 11ЦЧ 11):4« 1'к'1

Рис.11. Деформации по оси Ъ (а) и по оси У(б) и напряжения по оси X (в) при 100%-й загрузке конвейера

Расчеты НДС рассматриваемого нами конвейера при 80%-й загрузке показали, что значения деформаций края грузонесущей ленты по оси Ъ для принятого расстояния между роликоопорами 1,2 м не выходят из допустимых границ даже при расчетном значении натяжения 12,5 кН (рис.12).

По допустимым деформациям края ленты по оси У либо расстояние между роликоопорами ограничивается величиной 1 м, либо натяжение в начале линейного участка следует увеличить до 50 кН, чего нельзя рекомендовать (рис. 13).

0,014--^

-♦-НШЖЕНИЕ 12 »У = °'М1х3 - 0,0961^ + 0.0738Х - 0,0181/

_ 0,012 , -4—

2 у = 0.0002х2 + 0,0007х-9Е-05 I

^ -»-НАТЯЖЕНИЕ 25кН ' 1 ' /

Я °'010 , -4-—

° -А- НАТЯЖЕНИЕ 35кН У = О.ОООЭх2-7Е-05х + 0,0002 1

с 0.008 - , —-

| НАТЯЖЕНИЕ 50кН У = 0,002/ - 0.0014х + 0,0008^

к 0,006 - ---Л----

5 —Критическая //

а --деднвди--

о. 0,004 ------—--

ч 0>002 --—,

о.ооо ^ ""^-т—Л '" "*г! Т~ " I —,-

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

расстояние между роликоопорами, м

Рис.12. Зависимость деформаций края левты по оси Ъ от расстояния между роликоопорами при различном натяжении грузопесущей ленты при 80%-й загрузке конвейера

-♦-НАТЯЖЕНИЕ 12.5кН у = 0,041х3-0,0961хг + 0.0738х-0,0181 /

-»-НАТЯЖЕНИЕ 25кН у = 0.0002Х2 + 0,0007х - 9Е-05 /

-4- НАТЯЖЕНИЕ 35кН у = 0,0009х2-7Е-05х +0,0002 /

НАТЯЖЕНИЕ 50кН у = 0.002/ -0.0014Х + 0,0008 /

—Критическая

деформация у*

расстояние между роликоопорами, м 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

0,000 а -0,005

5 -0,010

о

0

§ -0,015 о;

§■ -0,020

1 "0,025

С1 1

г

I -0,030

о>

4 -0,035

-0,040

Рис.13. Зависимость деформаций края лепты по оси У от расстояния мсзду

роликоопорами при различном натяжении грузонссущей ленты при 80%-й загрузке

конвейера

Напряжения, возникающие в краях грузонесущей ленты по оси X, как

видно из рис.14, являются более сильным ограничивающим фактором, чем деформации.

-НАТЯЖЕНИЕ 12.5кН "у = -0,0487х® + 0,0999**- 0,0749х + 0,0183~ -НАТЯЖЕНИЕ 25кН -у = -0,0134)^ + 0,0135х- 0,0039-V

- НАТЯЖЕНИЕ 35кН У = -0,0069** + 0,0057х- 0,Ю14_ ' >

- НАТЯЖЕНИЕ 50кН у = -0,0053** + 0,0045х- 0,0011

Рпс.14. Зависимость напряжений возникающих в нижней обкладке краа ленты от расстояния между роликоопорами при различном натяжепии грузоиесущей ленты при 80%-й загрузке конвейера

При 80%-й загрузке традиционного ленточного конвейера используется 79% ширины грузонесущей ленты, рабочая ширина ленты может быть увеличена на 9,2%, что увеличивает теоретическую производительность конвейера на 500 т/ч.

При прохождении по линейной части конвейера натяжение грузонесущей ленты через каждые 5 метров увеличивается на 5 кН и, соответственно, расстояние между роликоопорами по рекомендациям возрастает на 0,2 м. Например, при 80%-й загрузке конвейера и предварительном натяжении 12,5 кН расстояние между роликоопорами должно составлять 0,5 м. Через 17 метров, после начала линейной части, расстояние между роликоопорами можно принимать равным 1,2 м.

В работе рассмотрены НДС грузонесущих лент шириной 1,2 м, 1,4 м, 1,6 м при 80%-й загрузке. Так, для ленты шириной 1,4 м, было выявлено изменение характера деформаций краев ленты по оси Ъ. При увеличении натяжения до 50 кН, края деформируются к центру ленты (рис.15). Анализ НДС для ширины

ленты 1,6 показал развитие этого процесса и для натяжения 50 кН. Для лент шириной 1,4 м и 1,6 м расстояния между роликоопорами требуются более жесткие ограничения по напряжениям, возникающим в краях ленты.

Рис.15. Зависимость деформаций края ленты по оса X от расстояния между роликоопорами при различном натяжении грузопссущсй ленты шириной 1,4 м

В рамках исследования было изучено влияние статического модуля упругости в диапазоне (2-5)108 Н/мм2 на НДС грузонесущей синтетической конвейерной ленты шириной 1,4 м, при 80%-й загрузке и предварительном натяжении 25 кН.

Наименьшие деформации ленты (рис.16), как и ожидалось, соответствуют более жесткой ленте. Несмотря на незначительные деформации, жесткая лента имеет наибольшее ограничение по напряжениям (рис.17). А так как напряжения возникающие в краях грузонесущей ленты является основным лимитирующим фактором, не имеет смысла использовать слишком жесткие ленты.

Таким образом, при расчете ширины ленты и величины свободных краев необходимо проверять возможные деформации и напряжения краев лент, величины минимальных натяжений ленты и величину усилия прижимных устройств, чтобы не допустить просыпание груза между лентами конвейера.

0,000 -0,005

^ -0,010

и о о с

| -0,015

■з

П О.

& -0,020 а

-0,025 -0,030

Рис.16. Зависимость деформаций края по оси У от расстояния между роликоопорами грузонесущей ленты шириной 1,4 м при различных модулях упругости ленты

Модул, утругости 2е10+8 -у . -«1562? + 62147а1 - 2Е«6х + 2Е-К»

расстояние между ропгеоопорами, и

Рис.17. Зависимость напряжений в краях по оси X от расстояния мезвду роликоопорами грузонесущей ленты шириной 1,4 м при различных модулях упругости

На кафедре «Горная механика и транспорт» разработаны методика обоснования ширины лент, величины свободных краев лент, расстояния между роликоопорами, минимальными натяжениями лент на линейной части КНК и пакет прикладных программ.

0 1,1 1,3 1

Модуль упругое™ 2е 10+8 у « -0.0253Х3 + 0.0405Х2 - 0.0285Х + 0,0069К -»-Модуль упругости3е10+8 У »-0,0192)Г +0,0308)^-0.0223Х+0,0055 \ 1 .„„.^ у = -0,015)^ + 0.0242** - 0,0181х+ 0,0046 \ -й- модуль упругости 4е 10+8 г Л г « У»-0.0116Х3 + 0.0182^-0.0135Х+ 0.0033 \ модуль упругости 5е 10+8 \

расстояние между роликоопорами, м

Заключение

В результате теоретических и экспериментальных исследований решена актуальная научная задача по обоснованию основных параметров линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой, что позволяет повысить производительность конвейера при той же ширине ленты и срок службы ленты, обеспечив устойчивое ее движение и предотвращая расслоение прокладок.

Выводы и результаты, полученные лично автором, в процессе выполнения исследования:

1. В глубоких карьерах применяющиеся в схемах циклично-поточной технологии ленточные конвейеры исчерпали свои возможности и их необходимо заменить крутонаклонными конвейерами с прижимной лентой, которые способны упростить трассу, уменьшить длину транспортирования, улучшить экологию карьера и уменьшить энергоемкость транспортирования.

2. Анализ отечественных и зарубежных научных исследований показал, что большая часть проблем, связанных с выбором параметров крутонаклонного конвейера с прижимной лентой, решена это: устойчивость груза на лентах конвейера, параметры переходных участков, распределение мощности основного и прижимного контура и ряд других. Одной из проблем, не нашедших пока решения, можно считать обоснование основных параметров крутонаклонной линейной части конвейера.

3. Математические модели напряженно-деформированного состояния лент на линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой описываются системой уравнений в частных производных, варьируемыми параметрами в которых являются нагрузки, действующие на ленту, модули упругости и коэффициенты Пуассона с учетом динамических свойств материала лент. Цифровые модели напряженно-деформированного состояния лент также позволяют учитывать динамические свойства лент, что важно, так как синтетические прокладочные конвейерные ленты, в основном применяемые в

этом виде конвейеров, отличаются явно выраженными динамическими свойствами.

4. Работе конвейера могут препятствовать как деформации краев грузонесущей ленты, обусловливающие просыпи на линейной части конвейера, так и снижение напряжений отдельных участков ленты ниже допустимых пределов, вызывающее неустойчивое движение ленты.

5. Анализ зависимости напряженно-деформированного состояния грузонесущей ленты от степени загрузки полотна конвейера, натяжения грузонесущей ленты, прижимного усилия и расстояния между роликоопорами показал, что имеется реальная возможность увеличения степени заполнения конвейера.

6. Принятое в зарубежных моделях крутонаклонных конвейеров поперечное сечение груза на ленте составляет примерно 60% величины загрузки традиционного ленточного конвейера, что приводит к увеличению ширины дорогостоящей конвейерной ленты.

7. Зависимости напряженно-деформированного состояния лент от параметров линейной части конвейера показывают, что для обеспечения его работоспособности при 100%-й величине загрузки традиционного ленточного конвейера потребуется увеличение минимального натяжения грузонесущей ленты на линейной части и увеличение прижимного усилия в 3 раза. Это может вызвать необходимость в более прочной грузонесущей ленте, а прижимные усилия могут превысить максимальную допустимую величину. Более рациональным является варьирование расстояния между роликоопорами.

8. Анализ напряженно-деформированного состояния лент при дискретном увеличении площади поперечного сечения груза на ленте позволил заключить, что при 80%-й величине загрузки традиционного конвейера добиться работоспособности КНК можно без увеличения минимального натяжения грузонесущей ленты конвейера на линейной части. При расчетном минимальном натяжении 12,5 кН для ленты шириной 1,2 м расстояние между

роликоопорами должно составлять 0,5 м. При минимальном натяжении 25 кН расстояние между роликоопорами может быть увеличено до 0,9 м.

9. Установка роликоопор грузонесущей ленты с переменным шагом (увеличивая его по мере увеличения натяжения ленты) позволит снизить металлоемкость конвейера с прижимной лентой.

10. Анализ зависимости напряженно-деформированного состояния грузонесущей ленты показал, что с увеличением ширины ленты увеличивается не только деформация краев лент, но изменяется направление деформаций краев ленты по оси Ъ, что обусловливает более жесткие требования к натяжению и расстоянию между роликоопорами. Напряжения, возникающие в краях ленты, являются основным лимитирующим фактором при выборе расстояний между роликоопорами.

11. Исследования влияния статического модуля упругости, в диапазоне (2 - 5) ■ 108 Н/мм2 на НДС грузонесущей ленты показали, что деформация ленты уменьшается с увеличением жесткости последней, но резко увеличивается перенапряжение ленты, края которой могут переходить в зону сжимающих напряжений. Учитывая, что ограничения по напряжениям ленты являются, как правило, лимитирующими по всем параметрам линейной части конвейера, модуль упругости ленты по основе должен составлять (3 - 4) -108 Н/мм2.

12. Методика обоснования ширины лент, величины свободных краев лент, расстояния между роликоопорами, минимальными натяжениями лент на линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой и пакет прикладных программ приняты ОАО «Объединенные машиностроительные технологии» для использования при проектировании крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Касаткин A.A. Сравнительная оценка крутонаклонных ленточных конвейеров для горной промышленности // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - №9. - С. 103 - 108.

2. Касаткин A.A. Моделирование лент крутонаклонного конвейера с прижимной лентой для обоснования их деформаций // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2009, - №2. - С.260 - 265.

3. Касаткин A.A. Обоснование продольных деформаций конвейерной ленты грузонесущего контура крутонаклонного конвейера с прижимной лентой // Эксперт-техника. - 2008. - №2. - С.34 - 36.

4. Шешко Е.Е., Касаткин A.A. Влияние напряженно-деформированного состояния лент крутонаклонного конвейера с прижимной лентой на его работоспособность // Горный журнал. - 2009. - № 1. - С.79 - 82.

5. Шешко Е.Е., Касаткин A.A. Обоснование продольных деформаций конвейерной ленты грузонесущего контура крутонаклонного конвейера с прижимной лентой // Горное оборудование и электромеханика. - 2009. - №1. -С.46 - 49.

Подписано в печать Формат 60x90/16

Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №

Отдел печати Московского государственного горного университета. Москва, Ленинский проспект, 6

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Касаткин, Андрей Аркадьевич

Введение.

ГЛАВА 1. Обзор и анализ конструктивных схем крутонаклонных ленточных конвейеров и существующих методик расчета основных параметров.

1.1 Современные конструкции крутонаклонных ленточных конвейеров.

1.2 Анализ методик расчета основных параметров крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой.

1.3 Постановка задач исследований.

1.4 Выводы по главе.

ГЛАВА 2. Обоснование моделей описывающих динамические характеристики синтетических конвейерных лент.

2.1 Описание физико-механических свойств синтетических конвейерных лент.

2.2 Описание возмущающих нагрузок.

2.3 Экспериментальное определение реологических констант синтетических конвейерных лент.

2.4 Исследование неравномерности распределения напряжения по поперечному сечению грузонесущей ленты.

2.5 Выводы по главе.

ГЛАВА 3. Математическая и цифровая модели напряженно-деформированного состояния лент крутонаклонного конвейера с прижимной лентой.

3.1 Математическая модель напряженно-деформированного состояния лент конвейера.

3.2 Описание математического аппарата для расчета оболочек в пакете программ ANS YS.

3.3 Цифровая модель конвейерной ленты в пакете программ ANS YS.

3.4 Аналитическое описание нагрузок, действующих на ленты крутонаклонного конвейера на его линейном участке.

3.5 Выводы по главе.

ГЛАВА 4. Определение напряженно-деформированного состояния лент крутонаклонного конвейера с прижимной лентой.

4.1 Исследование напряженно-деформированного состояния прижимной ленты на линейной части конвейера.

4.2 Исследование влияние величины загрузки конвейера на напряженно-деформированное состояние грузонесущей ленты конвейера.

4.3 Исследование влияния ширины грузонесущей ленты на ее напряженно-деформированное состояние.

4.4 Исследование влияния статического модуля упругости ленты на ее напряженно-деформированное состояние.

4.5 Выводы по главе.

Введение 2009 год, диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению, Касаткин, Андрей Аркадьевич

Транспортная проблема - одна из самых серьезных для глубоких карьеров, из которых в настоящее время добывается до 90% минерального сырья. Ухудшение технико-экономических показателей добычи минерального сырья при увеличении глубины карьера зависит главным образом от затрат на транспортные работы. Наиболее эффективный способ отработки глубоких карьеров - это применение циклично-поточной технологии.

Ленточные конвейеры, применяющиеся в схемах с циклично-поточной технологией на глубоких карьерах, практически исчерпали себя, так как при максимальном угле подъема не превышающем 16-18° длина конвейерной линии достаточно велика, а главное, она должна представлять собой цепь коротких конвейеров с перегрузкой с одного конвейера на другой. Открытая поверхность груза на конвейере и перегрузочные комплексы служат дополнительными источниками пылеобразования.

Значительно упростить трассу, уменьшить длину транспортирования и улучшить экологическую ситуацию на горных предприятиях позволяет использование крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой.

Крутонаклонные конвейеры с прижимной лентой для глубоких карьеров представляются наиболее рациональным решением, так как они универсальны, способны работать под углами наклона до 90°, обеспечивать производительность более 10000 м3/час и иметь высоту подъема одним ставом до 300 метров при современной прочности лент. Крутонаклонный конвейер с прижимной лентой эффективен при наклонном подъеме из глубоких шахт. Вместе с тем, хотя в мире эксплуатируется уже более двухсот крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой (KHK) в разных отраслях промышленности, на горных предприятиях, в том числе на карьерах и шахтах, - единицы.

Современные методики позволяют обосновать отдельные параметры KHK, но недостаточно внимания уделено выбору таких параметров, как: рабочая ширина ленты, расстояние между роликоопорами, минимальное натяжение грузонесущей ленты на линейной части KHK. Недостаточно учтены в расчетах физико-механические характеристики используемых лент.

Поскольку вышеперечисленные параметры значительно влияют на технико-экономические показатели использования данного вида конвейерного транспорта, то обоснование основных параметров линейной части KHK с прижимной лентой является актуальной научной задачей.

Целью работы является разработка математической и цифровой моделей лент крутонаклонного конвейера с прижимной лентой на крутонаклонной линейной части для установления зависимостей напряженно-деформированного состояния лент от величины поперечного сечения груза, расстояния между роликоопорами и натяжения на линейной части с учетом динамических свойств материала лент.

Идея работы заключается в ограничении деформаций и напряжений отдельных участков лент за счет варьирования конструктивных параметров конвейера, величины поперечного сечения груза и натяжения лент на линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой.

Основные научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:

- математическая и цифровая модели грузонесущей и прижимной конвейерных лент линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой, отличающиеся тем, что учитывают динамические свойства материала конвейерной ленты;

- аналитические выражения для расчета сил действующих на модели лент KHK на линейной крутонаклонной части;

- зависимости расстояния между роликоопорами от величины поперечного сечения груза и минимального натяжения грузонесущей ленты на линейной части KHK, учитывающие критерий минимально допустимых деформации и натяжения ленты;

- зависимости расстояния между роликоопорами линейной части KHK от ширины грузонесущей ленты и величины статического модуля упругости, учитывающие критерий минимально допустимых деформации и натяжения ленты.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- корректностью сделанных допущений при построении математической и конечно-элементной цифровых моделей;

- использованием методов теории упругости, механики сыпучих сред, методов статистической обработки данных, использованием современных компьютерных технологий и современного математического программного обеспечения;

- анализом существующих экспериментальных и теоретических данных, сравнением результатов исследования с соответствующими зарубежными аналогами крутонаклонных конвейеров и результатами их промышленной эксплуатации (расхождение параметров не превышает 12 %).

Научное значение работы заключается:

- в создании математической и адекватной ей цифровой модели грузонесущей и прижимной лен линейной части KHK с учетом динамических свойств материала лент;

- в установлении аналитических зависимостей для расчета сил действующих на модели лент KHK на линейной крутонаклонной части;

- в установлении зависимости расстояния между роликоопорами от величины поперечного сечения груза и минимального натяжения грузонесущей ленты на линейной части KHK ;

- в установлении зависимости расстояния между роликоопорами линейной части KHK от ширины грузонесущей ленты и величины статического модуля упругости.

Практическое значение работы заключается в разработке методики обоснования ширины лент, величины свободных краев лент, расстояния между роликоопорами, минимального натяжения лент на линейной части KHK и пакета прикладных программ, которые дают возможность корректировать параметры конвейера на стадии проектирования.

Реализация результатов работы. Методика обоснования ширины лент, величины свободных краев лент, расстояния между роликоопорами, минимального натяжения лент на линейной части КНК и пакет прикладных программ приняты ОАО «Объединенные машиностроительные технологии» для использования при проектировании крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на международных научно-технических симпозиумах «Неделя горняка» (МГГУ, 2007-2009 гг.), на XII Международной экологической конференции студентов и молодых ученых «Горное дело и окружающая среда. Инновации и высокие технологии XXI века» (МГГУ, 2008 г.) и на кафедре «Горная механика и транспорт» (МГГУ, 2009 г).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано пять статей, общим объемом 1.5 п.л, из них личный вклад соискателя 1 п.л.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 136 страниц, 73 рисунка, 5 таблиц и список литературы из 93 наименований.

Заключение диссертация на тему "Выбор основных параметров линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой для горных предприятий"

Выводы и результаты, полученные лично автором, в процессе выполнения исследования:

1. В глубоких карьерах применяющиеся в схемах циклично-поточной технологии ленточные конвейеры исчерпали свои возможности и их необходимо заменить крутонаклонными конвейерами с прижимной лентой, которые способны упростить трассу, уменьшить длину транспортирования, улучшить экологию карьера и уменьшить энергоемкость транспортирования.

2. Анализ отечественных и зарубежных научных исследований показал, что большая часть проблем, связанных с выбором параметров крутонаклонного конвейера с прижимной лентой, решена это: устойчивость груза на лентах конвейера, параметры переходных участков, распределение мощности основного и прижимного контура и ряд других. Одной из проблем, не нашедших пока решения, можно считать обоснование основных параметров крутонаклонной линейной части конвейера.

3. Математические модели напряженно-деформированного состояния лент на линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой описываются системой уравнений в частных производных, варьируемыми параметрами в которых являются нагрузки, действующие на ленту, модули упругости и коэффициенты Пуассона с учетом динамических свойств материала лент. Цифровые модели напряженно-деформированного состояния лент также позволяют учитывать динамические свойства лент, что важно, так как синтетические прокладочные конвейерные ленты, в основном применяемые в этом виде конвейеров, отличаются явно выраженными динамическими свойствами.

4. Работе конвейера могут препятствовать как деформации краев грузонесущей ленты, обусловливающие просыпи на линейной части конвейера, так и снижение напряжений отдельных участков ленты ниже допустимых пределов, вызывающее неустойчивое движение ленты.

5. Анализ зависимости напряженно-деформированного состояния грузонесущей ленты от степени загрузки полотна конвейера, натяжения грузонесущей ленты, прижимного усилия и расстояния между роликоопорами показал, что имеется реальная возможность увеличения степени заполнения конвейера.

6. Принятое в зарубежных моделях крутонаклонных конвейеров поперечное сечение груза на ленте составляет примерно 60% величины загрузки традиционного ленточного конвейера, что приводит к увеличению ширины дорогостоящей конвейерной ленты.

7. Зависимости напряженно-деформированного состояния лент от параметров линейной части конвейера показывают, что для обеспечения его работоспособности при 100%-й величине загрузки традиционного ленточного конвейера потребуется увеличение минимального натяжения грузонесущей ленты на линейной части и увеличение прижимного усилия в 3 раза. Это может вызвать необходимость в более прочной грузонесущей ленте, а прижимные усилия могут превысить максимальную допустимую величину. Более рациональным является варьирование расстояния между роликоопорами.

8. Анализ напряженно-деформированного состояния лент при дискретном увеличении площади поперечного сечения груза на ленте позволил заключить, что при 80%-й величине загрузки традиционного конвейера добиться работоспособности KHK можно без увеличения минимального натяжения грузонесущей ленты конвейера на линейной части. При расчетном минимальном натяжении 12,5 кН для ленты шириной 1,2 м расстояние между роликоопорами должно составлять 0,5 м. При минимальном натяжении 25 кН расстояние между роликоопорами может быть увеличено до 0,9 м.

9. Установка роликоопор грузонесущей ленты с переменным шагом (увеличивая его по мере увеличения натяжения ленты) позволит снизить металлоемкость конвейера с прижимной лентой.

10. Анализ зависимости напряженно-деформированного состояния грузонесущей ленты показал, что с увеличением ширины ленты увеличивается не только деформация краев лент, но изменяется направление деформаций краев ленты по оси Z, что обусловливает более жесткие требования к натяжению и расстоянию между роликоопорами. Напряжения, возникающие в краях ленты, являются основным лимитирующим фактором при выборе расстояний между роликоопорами.

11. Исследования влияния статического модуля упругости, в диапазоне (2 - 5) • 108 Н/мм2 на НДС грузонесущей ленты показали, что деформация ленты уменьшается с увеличением жесткости последней, но резко увеличивается перенапряжение ленты, края которой могут переходить в зону сжимающих напряжений. Учитывая, что ограничения по напряжениям ленты являются, как правило, лимитирующими по всем параметрам линейной части конвейера, модуль упругости ленты по основе должен составлять (3 - 4) • 108 Н/мм2.

12. Методика обоснования ширины лент, величины свободных краев лент, расстояния между роликоопорами, минимальными натяжениями лент на линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой и пакет прикладных программ приняты ОАО «Объединенные машиностроительные технологии» для использования при проектировании крутонаклонных конвейеров с прижимной лентой.

Заключение

В результате теоретических и экспериментальных исследований решена актуальная научная задача по обоснованию основных параметров линейной части крутонаклонного конвейера с прижимной лентой, что позволяет повысить производительность конвейера при той же ширине ленты и срок службы ленты, обеспечив устойчивое ее движение и предотвращая расслоение прокладок.

Библиография Касаткин, Андрей Аркадьевич, диссертация по теме Горные машины

1. Андреев A.B., Дьяков В.А., Шешко Е.Е. Транспортные машины и автоматизированные комплексы открытых разработок. — М.: Недра, 1975.

2. Абуханов А.З. Механика грунтов: Учебное пособие. Ростов н/Д: Феникс, 2006

3. Атакулов JI.H. Определение рациональных параметров переходного участка крутонаклонного конвейера с прижимной лентой//Ж. Горное оборудование и электромеханика №8 М.: изд-во «Новые технологии», 2007

4. Атакулов JI.H. Обоснование параметров переходного участка загрузочного узла крутонаклонного конвейера с прижимной лентой для открытых горных работ. // Дисс. на соиск. уч.степ. канд. техн. наук. — М.: МГГУ, 2007

5. Басов К.A. Ansys: справочник пользователя. М.: ДМК Пресс, 2005

6. Бреннер В.А., Кутлунин В.А. Динамика горных машин: Уч. пособие. — Т.: Изд-во ТГУ, 1998.

7. Бродский Г.И. и др. Истирание резин. — М.: Химия, 1975.

8. Вольмир A.C. Гибкие пластины и оболочки. — М.: Гостехиздат, 1956

9. Волотковский B.C., Нохрин Е.Г., Герасимова М.Ф. Износ и долговечность конвейерных лент. — М.: Недра, 1976.

10. Галкин В.И., Дмитриев В.Г., Дьяченко В.П., Запенин И.В., Шешко Е.Е. Современная теория ленточных конвейеров горных предприятий. М.: МГГУ, 2005.

11. Гончаревич И.Ф. Виброреология в горном деле. М.: Наука, 1977.

12. Гончаревич И.Ф., Дьяков В.А. Транспортные машины и комплексы непрерывного действия для скальных грузов. — М.: Недра, 1989.

13. Григорьев В.Н., Дьяков В.А., Пухов Ю.С. Транспортные машины для115подземных горных разработок. — М.гНедра, 1984.

14. Гущин В.М. Исследование крутонаклонного конвейера с лентой глубокой желобчатости применительно к условиям открытых горных разработок. // Дисс. на соиск. уч. ст.канд. техн. наук. — М.: 1972.

15. Гущин В.М. Экспериментальные исследования давления насыпного груза на ленту глубокой желобчатости. // Шахтный и карьерный транспорт, вып. 2. М.:Недра, 1975

16. Давыдов Б.Л., Скородумов Б.А. Статика и динамика машин. — М. Машиностроение, 1967.

17. Дарков A.B., Шапошников Н. Н. Строительная механика. Уч —к для вузов. М.: Высшая школа, 1986.

18. Дмитриев В.Г., Егоров П.Н., Малахов В.А. Основы автоматизации проектирования горных транспортных машин. — М.: МГГУ, 2004

19. Докукин A.B., Красников Ю.Д., Хургин З.Я. Статистическая динамика горных машин. —М.: Машиностроение, 1978.

20. Докукин A.B., Красников Ю.Д., Хургин З.Я., Шмарьян Е.М. Корреляционный анализ нагрузок выемочных машин. — М.: Наука, 1969.

21. Дос сантос Дж., Макгаха Рэй Дж. Современные системы и оборудование по бесперебойной транспортировке. Семинар по современному горношахтному оборудованию и технологии угледобычи. М.: Росуголь, 1996.

22. Дунаев В.П. Установление рациональных параметров линейных секций ленточных конвейеров с повышенными скоростями при перемещении рыхлых горных пород. // Дисс. на соиск. уч. ст.канд. техн. наук. М/.1972.

23. Дьяков В.А., Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г., Запенин И.В., Пухов Ю.С., Шешко Е.Е. Ленточные конвейеры в горной промышленности. Под ред. Спиваковского А. О. М.: Недра, 1982.

24. Дьяконов В. П., Абраменкова И. В. Mathcad 8 Pro в математике, физике и Internet. -М.: Нолидж, 1999.

25. Дюкарев В.П., Радьков В.А. и др. Проблемы и перспективы применения конвейерного транспорта при добыче алмазов в районе Крайнего Севера. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 5, М.гМГГУ, 1997.

26. Егер Дж. К. Упругость, прочность и текучесть. — М.: Машгиз, 1961

27. Зажигаев Л.С., Кишьян A.A., Романиков Ю.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. — М.: Атомиздат, 1978.

28. Запенин И.В. Исследование нестационарных процессоы в мощных ленточных конвейерах. // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М.: 1966

29. Зенков Р.Л., Ивашков И.И., Колобов JI.H. Машины непрерывного транспорта. — М.: Машиностроение, 1987.

30. Зенков P. JI. Механика насыпных грузов. — М.: Машиностроение, 1964

31. Картавый А.Н. Обоснование основных параметров крутонаклонного конвейера с прижимной лентой для карьеров с большими грузопотоками. // Дисс. на соиск. уч. степ. канд. Техн. Наук. М.: МГГУ, 2000

32. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. Ansys в руках инженера. -М.: Едиториал УРСС, 2004

33. Касаткин A.A. Сравнительная оценка крутонаклонных ленточных конвейеров для горной промышленности // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2007. — №9. — С. 103 — 108.

34. Касаткин A.A. Моделирование лент крутонаклонного конвейера с прижимной лентой для обоснования их деформаций // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009, - №2. — С.260 - 265.

35. Касаткин A.A. Обоснование продольных деформаций конвейерной ленты грузонесущего контура крутонаклонного конвейера с прижимной лентой // Эксперт-техника. 2008. - №2. - С.34 - 36.

36. Клейнерман И. И., Неменман JL М. и др. Крутонаклонные конвейеры в СССР и за рубежом: обзор, ЦНИЭИуголь. — М.: 1987.

37. Коваленко В.И. Исследование крутонаклонного конвейера с прижимной лентой применительно к открытым горным разработкам. // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — К.: 1969.

38. Кожушко Г.Г. Механика деформирования и прогнозирование ресурса резинотканевых лент конвейеров горнорудных предприятий. // Автореферат дисс. на соиск. уч.степ. докт. техн. наук. Екатеринбург, 1992

39. Кожушко Г.Г. Исследование напряженно-деформированного состояния резинотканевых конвейерных лент в линейной части конвейера. // Известия высших учебных заведений Горный журнал, № 2, 1976

40. Колебания машин, конструкций и их элементов: под ред. Диментберга Ф.М., Колесникова К.С. -М.: Машиностроение, 1980.

41. Крылов В.В. Исследование вертикального двухленточного конвейера дляподъема насыпных грузов. // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — М.: 1973.

42. Курятников A.B. Установление рациональных параметров высокопроизводительных крутонаклонных конвейеров с прижимными элементами для горной промышленности. // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — М.: 1976.

43. Кучерский Н.И., Лукьянов А.Н., Иоффе A.M. Применение крутонаклонных конвейеров на карьере Мурунтау. Горный вестник №4. - М.:1996

44. Кучерский Н.И., Мальгин О.Н., Сытенков В.Н., Ларионов Е.Д., Иоффе A.M., Шелепов В.И. Эффективность проектируемого комплекса ЦПТ-руда с крутонаклонным конвейером для карьера Мурунтау. Горный Журнал №11.-М.: 2005

45. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин. — М.: Наука, 1990.

46. Ленты конвейерные резинотканевые, ГОСТ 20 — 85, переизд. 1999.118

47. Логинов И.Г., Слепян В.И., Мальгин О.Н. Конструктивные особенности крутонаклонного конвейера подъема скальных руд на карьере «Мурунтау». Горный журнал. - М.: 2005, №11.

48. Мягков С.Д. Исследование сопротивления движению ленты по роликоопорам мощных ленточных конвейерв. // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — М.: 1975.

49. Неменман JI.M. Установление рациональных параметров двухленточных крутонаклонных конвейеров с учетом характера существующих грузопотоков шахт и разрезов. // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — М.: 1980.

50. Неменман JI.M. Исследование давления на ленты крутонаклонного конвейера при прерывистом грузопотоке. // Шахтный и карьерный транспорт, вып. 5. -М.: Недра, 1980.

51. Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений.— Л.: Энергоатомиздат, 1991.

52. Очков В. Ф. Mathcad 8 Pro. — M.: КомпьютерПресс, 1999.

53. Панкратов С.А. Динамика машин для открытых горных и земляных работ. -М. ¡Машиностроение, 1967

54. Папоян P.JL, Пертен Ю.А., Бабокина Р.И. Крутонаклонные и вертикальные конвейеры (патентный обзор), ЦНИЭИуголь. — М.: 1973.

55. Папоян P.JL, Милехина Н.Г. Крутонаклонные и вертикальные конвейеры(патентный обзор), ЦНИЭИуголь. — М.: 1977.

56. Патент США 4,566,586, автор Dos Santos J.A., фирма «Continental Conveyor & Equipment Company», заявл. 17.08.1983, опубл. 21.01.1986.

57. Патент США 4,609,097, автор Joseph А. Dos Santos, фирма «Continental Conveyor & Equipment Company», заявл. 17.08.1983, опубл. 28.01.1986.

58. Патент РФ № 2165384, МГГУ, Картавый Н.Г., Шешко Е.Е., Картавый А.Н.-Б.И.№11,2001

59. Патент DE 196 41 161 С 2 фирмы «Man Takraf», 1996.

60. Патент A.c. СССР №268979. Крутонаклонный ленточный конвейер.-Б.И.№14, 1970

61. Патент A.c. СССР №259022. Крутонаклонный ленточный конвейер. -Б.И.№2, 1973

62. Перельмутер A.B., Сливкер В.И. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа. — М.: ДМК Пресс, 2007.

63. Подэрни Р.Ю. Механическое оборудование карьеров. М.: МГГУ, 2007.

64. Пертен Ю.А. Крутонаклонные ленточные конвейеры. Л: Машиностроение, 1976.

65. Полунин В. Т., Гуленко Г. Н. Конвейеры для горных предприятий. М.: Недра, 1978.

66. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в 3-х томах. Т. 1. Под ред. Биргера И.А. и Пановко Я.Г. — М.: Машиностроение, 1968.

67. Рейнер М. Реология: перевод с английского Малинина Н.И., под ред. Григолюка Э.И. М.: Наука - 1965

68. Спиваковский А. О., Дмитриев В. Г. Теоретические основы расчета ленточных конвейеров. — М.: Наука, 1977.

69. Спиваковский А. О., Потапов М. Г., Котов М. А. Карьерный конвейерный транспорт. —М.: Недра, 1965.

70. Спиваковский А. О. и др. Поточная технология открытой разработки скальных горных пород. — М.: Недра, 1970.

71. Справочник механика открытых горных работ Экскавационно-транспортные машины непрерывного действия. Щадов М. И. и др. — М.: Недра, 1989.

72. Слюсарев A.C. Разработка основ расчета и конструирования рабочих120органов подъемно-транспортных машин, подвергающих сыпучий материал объемному сжатию: Дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Нижний Новгород, 1991

73. Соколовский В.В Статика сыпучей среды. М.: изд. физмат, лит., 1960.

74. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник для вузов 10-е издание. -М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001

75. Филяков А.Б. Взаимодейтсвие рабочих органов перегрузочных машин с насыпными грузами. Астрахань: Изд. АГТУ, 2004

76. Черненко В. Д. Теория и расчет крутонаклонных конвейеров. — Л.: Изд. Ленингр. ун-та, 1985.

77. Черненко В.Д. Расчет средств непрерывного транспорта: Учебное пособие.- СПб.: Политехника, 2008.

78. Чугреев Л. И. Динамика конвейеров с цепным тяговым органом. — М.: Недра, 1976.

79. Цытович И.А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1983.

80. Шахмейстер Л. Г., Дмитриев В. Г. Вероятностные методы расчета транспортирующих машин. -М.: Машиностроение, 1983.

81. Шахмейстер Л. Г., Дмитриев В. Г. Теория и расчет ленточных конвейеров.1. М.: Машиностроение, 1987.

82. Шахмейстер Л. Г., Солод Г. И. Подземные конвейерные установки. Под ред.чл. — корр. АН СССР А. О. Спиваковского. — М.: Недра, 1976.

83. Шешко Е.Е. Горно-транспортные машины и оборудование для открытых горных работ. -М.:МГГУ, 2003

84. Шешко Е.Е. Эксплуатация и ремонт оборудования транспортных комплексовкарьеров. — М.: МГГУ, 1996.

85. Шешко Е.Е. Сравнительная оценка крутонаклонных конвейеров подъёма из глубоких карьеров// Научные проблемы горного производства. Сб.

86. Статей к 80-летию акад.Ржевского В.В. М.: МГГУ, 2000.

87. Шешко Е.Е., Касаткин А.А. Влияние напряженно-деформированного состояния лент крутонаклонного конвейера с прижимной лентой на его работоспособность // Горный журнал. 2009. - №1. - С.79 - 82.

88. Шешко Е.Е., Касаткин А.А. Обоснование продольных деформаций конвейерной ленты грузонесущего контура крутонаклонного конвейера с прижимной лентой // Горное оборудование и электромеханика. — 2009. — №1. С.46 — 49.

89. Шкуратник В. Л. Измерения в физическом эксперименте. — М.: МГГУ, 1996.

90. Якушев B.JI. Нелинейные деформации и устойчивость тонких оболочек. — М.: Наука, 2004

91. Sicon Enclosed belt conveyor system. Contitech AG. Product catalog, 2007.

92. Dos Santos J. A. Sandwich Belt High Angle Conveyors НАС. — Evolution to Date. Bulk solids handling, Vol. 6, № 2. USA, 1986.

93. E)os Santos J. A. Sandwich Belt High Angle Conveyors According to the Expanded Conveyor Technology. — Bulk solids handling, Vol. 20, № 1. USA, 2000.

94. Release 10.0 Documentation for ANSYS. ANSYS, Inc., 2005.