Теоретичні основи розробки несучих і тягових канатних систем - Автореферат

Національний університет “Львівська політехніка”Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Робота виконана в Українському державному лісотехнічному університеті Міністерства освіти і науки України. Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Малащенко Володимир Олександрович, Національний університет “Львівська політехніка”, професор кафедри “Деталі машин”; доктор технічних наук, професор Гончаренко Неоніла Констянтинівна, Севастопольський державний технічний університет, професор кафедри “Технічна механіка і машинознавство”; доктор технічних наук, професор Берник Павло Степанович, Вінницький державний аграрний університет, завідувач кафедри “Автоматизація та комплексна механізація технологічних процесів”. Захист відбудеться 3 жовтня 2001 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.06 у Національному університеті “Львівська політехніка” за адресою: 79013, м.Канатні системи порівняно з іншими машинами та механізмами, відрізняються низькою метало-та енергомісткістю, що значно підвищує економічність та ефективність під час їх експлуатації. Практика показала, що в процесі експлуатації особливо швидко зношується канатна оснастка, тому для підвищення її довговічності та ефективності роботи машин і механізмів в цілому необхідно виконати комплексні дослідження з метою обгрунтованого вибору їх основних конструктивних та експлуатаційних параметрів. Особливо актуальною і до цього часу невирішеною залишається проблема розробки канатних систем для механізації робіт у гірських лісах. Мета дослідження - розробка теоретичних основ проектування несучих і тягових канатних систем, обгрунтування їх параметрів та створення нових установок, які забезпечують механізацію робіт в гірських лісах. Розробити систему підвісних канатних установок і дати практичні рекомендації для їх проектування та експлуатації; впровадити результати досліджень у виробництво.З метою визначення навантаження на колеса в умовах, близьких до реальних, досліджено вплив прогинів каната і опору рухові каретки на їх величину. При її розробці прийнято, що кривою провисання несучого каната є ланцюгова лінія, а канат є пружна нитка, деформація якої відповідає закону Гука. Враховуючи, що перевантажувальний пристрій сприймає навантаження як від маси поперечного, так і від маси поздовжнього канатів, зведену вагу каната можна визначити із залежності , (15) де kk - коефіцієнт, який враховує кількість дротин, що контактують з ободом колеса, залежить від конструкції ободу та каната; Е1 - модуль пружності матеріалу ободу колеса каретки; E2 - модуль пружності матеріалу дротин каната; ? - радіус кривизни згину каната (в роботі наведено методику визначення ?). , (21) де Wx, Пх - відповідно кінетична і потенціальна енергія каната, що коливається; q - вага погонного метра каната; P - зусилля, що діє на канат з урахуванням динамічної складової.На основі проведених комплексних досліджень розвязана важлива науково-технічна проблема, яка полягає у розробці теоретичних основ для несучих і тягових канатних систем, дослідженні, аналізі та створенні системи нових канатних установок для транспортування деревини в гірських умовах. Розроблено математичну модель канатної установки, як складної пружної системи, і отримано теоретичні залежності для визначення зусиль в несучих канатах мобільних, багатопрольотних і спарених установок з врахуванням коливань канатів і динамічних навантажень. Розроблено, за критерієм оптимізації коефіцієнту нерівномірності розподілу навантажень між колесами, методику для вибору основних параметрів вантажних кареток: кількості коліс, відстані між ними, висоти підвіски вантажу і відстані від осей балансирів до точки прикладання тягового зусилля. Запропоновано методику розрахунку приводів, яка дозволяє враховувати вплив деформації каната на зміну опору рухові каретки, зміну моменту інерції барабанів в процесі намотування каната, що дає змогу рекомендувати змінні жорсткості ліній зєднань двигун-передача-барабан залежно від механічних характеристик двигуна. Створено пакети прикладних програм для розрахунку основних елементів несучих і тягових канатних систем, які дозволяють на основі результатів теоретичних і експериментальних досліджень, враховувати тип та особливості технологічних схем їх роботи під час визначення основних параметрів і силових розрахунках окремих вузлів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ