Розробка та обґрунтування методу діагностування стану систем "підйомна посудина-армування" при запобіжному гальмуванні - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Розробка та обґрунтування методу діагностування стану систем “підйомна посудина-армування” при запобіжному гальмуванніРобота виконана на кафедрі гірничої механіки Національного гірничого університету Міністерства освіти і науки України (м. САМУСЯ ВОЛОДИМИР ІЛЛІЧ, завідувач кафедри гірничої механіки Національного гірничого університету Міністерства освіти і науки України (м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор дворников ВОЛОДИМИР ІВАНОВИЧ, професор кафедри гірничозаводського транспорту та логістики Донецького національного технічного університету Міністерства освіти та науки України доктор технічних наук, професор Сердюк андрій олександрович, завідувач кафедри автомобілів та автомобільного господарства Національного гірничого університету Міністерства освіти і науки України (м. Захист відбудеться “26” жовтня 2005р. о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.080.06 при Національному гірничому університеті за адресою: 49027, м.Навіть на ділянці стволу з плавним горизонтальним рухом підйомної посудини у робочому режимі спрацювання запобіжного гальма може викликати аварійно-небезпечне перевантаження металоконструкцій армування напрямними вузлами підйомної посудини. У звязку з масштабністю ситуації, що склалася на шахтах України, виникає наступна наукова задача: встановлення залежностей динамічних параметрів взаємодії підйомних посудин з армуванням від параметрів підйомної установки, що склалися під час запобіжного гальмування (довжини головного канату - координати посудини, параметрів уповільнення підйомної машини, параметрів пружності систем “направляючі посудини - провідники”). Мета досліджень полягає у встановлені закономірностей взаємодії підйомних посудин з армуванням під час запобіжного гальмування та у розробці на їх основі методу діагностування стану систем “підйомна посудина - армування” вертикальних стволів в екстремальних режимах роботи шахтних підйомних установок, викликаних запобіжним гальмуванням підйомних посудин. вперше показано, що в умовах інтенсивного корозійного і механічного зносу провідників та розстрілів армування, нерівномірно розподіленого по глибині стволів, головним чинником, що визначає працездатність елементів армування в зонах виникнення динамічної нестійкості взаємодії посудин з провідниками при запобіжному гальмуванні, є максимальні горизонтальні навантаження на провідники з боку підйомних посудин, які виникають у цьому режимі та викликають зниження запасу міцності елементів армування до аварійно небезпечного рівня. Наукове значення роботи полягає в розвитку теорії динамічної взаємодії шахтних підйомних посудин з армуванням жорсткого і гнучкого типів: встановлення нових закономірностей виникнення параметричної нестійкості в системах “посудина - армування” підйомних комплексів; розробка нового методу розрахунку зон параметричної нестійкості динамічної взаємодії посудин з армуванням залежно від параметрів режиму гальмування і пружно - дисипативних властивостей елементів системи; введенні і обґрунтуванні нового поняття “центр нестійкості” та дослідження динамічної поведінки підйомних посудин в його околі по глибинній координаті точки гальмування в стволі, встановлення рівня його аварійної небезпеки при експлуатації підйомів.Динамічна взаємодія підйомних посудин з армуванням жорсткого і гнучкого типів носить складний багаточастотний характер просторових коливань і може відбуватися, як в стійкому, так і в нестійкому режимах, залежно від різних технологічних умов і параметрів роботи підйомної установки. В цьому режимі виникають найбільш екстремальні навантаження на підйомну машину, канати, посудини і армування. Коливання підйомних посудин і канатів з точністю до членів більш високого порядку малості математично описуються наступною системою диференційних рівнянь (рівняння вертикальних коливань головних і врівноважувальних канатів; рівняння поворотних (горизонтальних) коливань посудин; рівняння вертикальних коливань підйомних посудин) з неоднорідними граничними і початковими умовами. Таким чином, в другому і третьому розділах отримано наступний результат: вперше показано, що в шахтних вертикальних стволах існують ділянки, де під час запобіжного гальмування вертикальні коливання посудин викликають зростання рівня динамічних параметрів взаємодії посудин з армуванням; 2) горизонтальних коливань при гальмуванні в “центрі нестійкості” від величини уповільнення підйомної машини W для підйомних установок з жорстким армуванням дозволяють зробити висновок, що інтенсивність зростання амплітуд горизонтальних коливань зростає зі зростанням уповільнення підйомної машини і швидкості руху посудини по стволу Vверт.