Обґрунтування параметрів динамічно навантажених шахтних металевих рамних копрів, споруджених з елементів коробчастих профілів - Автореферат

За результатами експертної оцінки технічного стану металевих копрових споруд на діючих вугільних підприємствах 50 % копрів, які відпрацювали 40 і більше років, потребують виконання ремонтно-відновлювальних робіт, а близько 30 % - дорогої заміни. Для досягнення вказаної мети в дисертації поставлені наступні задачі дослідження: - дати наукове обґрунтування доцільності розробки і визначити область застосування рамних копрів коробчастої конструкції для шахтного підйому; Обєкт дослідження - рамні копри коробчастої конструкції, що розглядаються як системи пружно повязаних між собою дискретних і розподілених мас, які працюють в умовах екстремальних режимів роботи підіймальної установки. параметр копр навантаження шахтний Ідея дисертаційної роботи полягає в урахуванні впливу подовжніх коливань рамних копрів коробчастої конструкції при дії на них характерних зовнішніх навантажень, що обумовлені експлуатаційними і екстреними режимами роботи підіймального комплексу на основі математичного моделювання динамічних станів станкової частини металевого копра. Частоти коливань копрів знаходяться в незмінних областях, які не перетинаються, де щільність дискретного спектру залежить від кількості вузлових елементів конструкції, при цьому в межах кожної з областей існує одна превалююча частота, при якій елементи копра мають найбільшу парціальну кінетичну енергію, що дозволяє на цій основі проектувати їх сучасні конструкції.Питаннями становлення теорії динамічної взаємодії елементів шахтного підіймального комплексу, що визначають навантаження на копрову споруду, займалися видатні учені у галузі гірничої механіки: М.М. Один з ефективних шляхів вдосконалення шахтних металевих копрів полягає в створенні нових високонавантажених рамних копрів коробчастої конструкції шляхом вибору оптимальних параметрів їх конструктивних елементів і зниження вібраційної активності зовнішніх навантажень. Для забезпечення надійної і безпечної роботи шахтного підіймального комплексу, як при виконанні прохідницьких робіт, так і при подальшій його експлуатації необхідно дослідити, обґрунтувати і розробити компонувальні і схемні рішення конструктивних елементів рамних копрів коробчастої конструкції; розробити математичну модель динамічного стану копра при дії на нього характерних зовнішніх навантажень, обумовлених експлуатаційними і екстреними режимами роботи підіймального комплексу. За наслідками обчислень побудовані залежності вказаних геометричних параметрів поперечних перерізів від погонної їх маси для коробчастих профілів поперечних перерізів, для відкритих коробчастих профілів, відкритих коробчастих профілів, що підсилені прокатними куточками, для двотаврових профілів, для комбінованих прокатних профілів і для циліндрових (рис. Для координатних функцій маємо наступний вираз (4), що дає можливість у результаті отримати вирази для зусиль у верхньому і нижньому перерізах шпангоута (5), де для, сили, що має розмірність, і безрозмірного часу прийняті наступні позначення: На рис.Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій на основі вперше встановлених закономірностей зміни характеристик основних несучих елементів конструкції металевого копра від різного характеру зовнішніх навантажень та геометричних параметрів підйому, вирішена актуальна науково-технічна задача обґрунтування параметрів динамічно навантажених шахтних рамних копрів з елементів коробчастого профілю, що забезпечує надійну і безпечну роботу шахтного підіймального комплексу. Динамічний і напружений стан металоконструкції копра описано багатозвязковою системою диференціальних рівнянь в частинних похідних, рішення якої представлено як розкладання за властивими формами коливань коректної граничної задачі. Введено поняття динамічної жорсткості багатопросвітної конструкції копра, що дозволяє значно спростити задачу визначення спектру власних коливань копра. Ця обставина має важливу роль для побудови наближених методів вивчення динамічних станів копрів, що може стати предметом подальших досліджень. Розроблена математична модель навантаження копрової споруди дозволяє з високою достовірністю проводити дослідження динаміки копрової споруди при різних режимах роботи підіймального комплексу, що в свою чергу дозволяє проектувати копрові споруди з раціональними конструктивними параметрами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ