Определение динамических нагрузок и ресурса одноканатных шахтных подъемных установок

• Автор: Стрелков, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК
1.1. Методы оценки остаточного ресурса элементов барабанной подъемной установки
1.2. Изученность динамики шахтных подъемных установок
1.2.1. Одномассовая модель подъемной установки
1.2.2. Модели подъемных установок, представленные системами с несколькими степенями свободы
1.3. Экспериментальные методы определения динамических нагрузок
Выводы
Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШАХТНОЙ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ ПРИ ПОСТОЯННОМ КОНТРОЛЕ РЕЖИМОВ ЕЕ РАБОТЫ
2.1. Формальное описание системы постоянного контроля параметров 41 ,
2.2. Момент, развиваемый подъемным двигателем
2.3. Массы скипов и полезного груза
2.4. Ускорение подъемного сосуда при эксплуатации подъемной установки в рабочем режиме
2.5. Динамические процессы при предохранительном торможении
2.6. Тормозное усилие
2.7. Приведенная масса подъемной машины

2.8. Диссипативные и упругие свойства подъемного каната

Выводы
Глава 3. ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ШАХТНОЙ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ С УЧЕТОМ НЕРЕГУЛЯРНОГО ХАРАКТЕРА ЕЕ НАГРУЖЕНИЯ
3.1. Общие принципы оценки остаточного ресурса шахтной подъемной установки
3.2. Напряжения, испытываемые коренным валом подъемной машины
3.3. Метод определения касательных напряжений коренного вала
3.4. Момент сопротивления коренного вала кручению и изгибу
3.5. Метод определения изгибающих напряжений коренного вала подъемной машины в зависимости от положения сосуда в стволе
3.5.1. Изгибающий момент от собственного веса конструкции
3.5.2. Изгибающий момент от натяжения ветвей подъемного каната
3.5.3. Результирующий изгибающий момент
3.6. Методика оценки остаточного ресурса шахтной подъемной установки, учитывающая нерегулярный характер нагружения ее элементов
3.7. Влияние предохранительных торможений на долговечность элементов подъемной установки
3.8. Учет работы шахтной подъемной установки до оснащения системой постоянного контроля параметров
3.9. Алгоритм расчета остаточного ресурса шахтной подъемной установки в системе постоянного контроля параметров работы
Выводы

Глава 4. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ПРИ ПОСТОЯННОМ КОНТРОЛЕ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКЕ
4 Л. Исходные данные для расчета
4.2. Расчет остаточного ресурса коренного вала подъемной машины при
его постоянной нагрузке
4.2.1. Определение крутящего момента на валу подъемной машины
4.2.2. Моменты сопротивления вала изгибу и кручению
4.2.3. Величина нагрузок от собственного веса конструкции
4.2.4. Касательные напряжения
4.2.5. Изгибающие моменты
4.2.6. Нахождение ресурса коренного вала подъемной машины
4.2.7. Оценка ресурса обечайки подъемной машины
4.3. Техническое описание регистратора параметров РПУ-03.
4.4. Расчет остаточного ресурса коренного вала подъемной машины при нерегулярной нагрузке
4.4.1. Определение крутящего момента на валу по данным регистратора параметров
4.4.2. Изгибающий момент от натяжения подъемных канатов
4.4.3. Расчет ресурса коренного вала при условии его нерегулярного нагружения
4.4.4. Расчет ресурса обечайки барабана подъемной машины с учетом предохранительных торможений
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

при динамических нагрузках, поскольку она зависит от времени эксплуатации, конструкции каната и характера нагрузок.
Проведение эксперимента могут обеспечить современные переносные измерительные системы [22], позволяющие получить параметры колебаний подъемного сосуда на канате. Сопоставление этой информации с данными системы постоянного контроля параметров дает возможность достоверно определить значение модуля упругости каната. Практическое нахождение этой величины повышает точность расчета моделей подъемной установки, представляющих канат упругой и вязкой нитью.
Модели, исследующие процесс торможения, создаются с целью обеспечения минимальных динамических нагрузок в элементах подъемной установки и ее безопасной эксплуатации [33]. Для снижения динамических нагрузок при торможении в рабочих режимах на основе математических моделей разрабатываются и совершенствуются тормозные устройства. Например, в работе [7] анализируются различные системы управления тормозом, регулирующие процесс рабочего торможения для установок с приводом переменного тока. На многоканатных подъемных установках для обеспечения безопасной работы при торможении необходимо исключить проскальзывание головных канатов относительно шкива [13]. Решение указанных задач позволяет рекомендовать к применению оптимальную расчетную тормозную характеристику. Не менее важно изучить динамические процессы и безопасность действующей подъемной установки. Для этого требуется знать реальную тормозную характеристику.
Большое количество работ [15,57,67,76] посвящено снижению динамических нагрузок при предохранительном торможении подъемной установки по причине того, что величины этих нагрузок максимальны по сравнению с другими режимами работы. Динамические процессы, происходящие при срабатывании предохранительного тормоза, во многом