Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам Ампилогова Наталья Викторовна

Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам
<
Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Ампилогова Наталья Викторовна. Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам : ил РГБ ОД 61:85-5/4838

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования . II

1.1. Условия эксплуатации и типы резинотканевых лент конвейеров горной промышленности II

1.2. Расчет конвейерных лент на прочность 16

1.2.1. Факторы, влияющие на прочность лент . 16

1.2.2. Фактические запасы прочности резинотканевых лент подземных ленточных конвейеров 20

1.2.3. Теоретическое обоснование структурного содержания коэффициента запаса прочности резинотканевых конвейерных лент 26

1.3. Цели и задачи исследования 39

Выводы 41

2. Теоретические основы расчета конвейерных лент как наследственных вязко-упругих сред нелинейного типа . 42

2.1. Виды реологических моделей конвейерных лент 42

2.2. Определяющее уравнение линейной наследственно-упругой среды и виды ядер наследственности . 48

2.3. Представление конвейерной ленты в виде наследственной модели нелинейного типа 51

2.4. Определяющее уравнение конвейерной ленты . 54

2.5. Расчет кривых ползучести 61

Выводы 63

3. Экспериментальное определение вязко-упругих свойств конвейерных лент 64

3.1. Планирование эксперимента 64

3.1.1. Используемая аппаратура 64

3.1.2. Выбор формы образца 66

3.1.3. Определение необходимого числа опытов 72

3.1.4. Влияние количества прокладок на прочность ленты 76

3.1.5. Влияние ширины образца на прочность ленты 77

3.2. Испытание конвейерных лент с постоянной скоростью нагружения и составление определяющих уравнений 84

3.3. Прогнозирование поведения конвейерных лент в различных режимах нагружения 94

3.3.1. Прогнозирование поведения конвейерных лент при постоянной скорости нагружения 94

3.3.2. Прогнозирование ползучести конвейерных лент 95

3.4. Влияние скорости нагружения на прочность конвейерных лент 99

3.5. Подобие кривых деформирования конвейерных

лент 105

Выводы 109

4. Реализация результатов выполненных исследований 113

4.1. Приложение определяющих уравнений к описанию напряженно-деформированного состояния конвейерных лент ИЗ

4.І.І. Закон нагружения конвейерной ленты, проходящей по ставу, при циклическом натружении ИЗ

4.1.2. Составление физических уравнений 118

4.1.3. Расчет деформаций конвейерной ленты с использованием ЭВМ "Мир-2" 124

4.2. Учет вязко-упругих свойств конвейерных лент

при установлении запаса прочности 128

4.2.1. Скорость нагружения конвейерной ленты на линейном участке в эксплуатационном режиме 128

4.2.2. Скорость нагружения конвейерной ленты в динамическом режиме и ее влияние на коэффициент динамичности 133

4.2.3. Экономическая эффективность эксплуатации конвейерных лент с уточненным запасом прочности 136

Выводы 140

Заключение 145

Литература

Введение к работе

"Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" предусмотрено довести добычу угля в 1985 году до 770-800 млн. т [I]. Эта задача будет решена на основе технического перевооружения угольной промышленности, что невозможно без повышения технического уровня подземного транспорта.

Конвейеризация транспорта - важное направление технического совершенствования горных предприятий на основе комплексной механизации и автоматизации производственных процессов. Конвейерный транспорт наиболее приспособлен к прогрессивной поточной технологии угледобычи. Протяженность конвейеризированных выработок за последние 10 лет увеличилась более чем в 1,8 раза. Конвейеризация транспорта по наклонным выработкам с углом наклона 16-18 в настоящее время уже завершена, а по горизонтальным доведена до 20$.

Основным средством непрерывного транспорта угольных шахт являются ленточные конвейеры, имеющие широкий диапазон производительности, относительно простую конструкцию, сравнительно небольшую величину удельного сопротивления, высокую надежность работы, благоприятное соотношение веса груза и движущихся частей конвейера, высокие технико-экономические показатели.

Основным, наиболее дорогим и наименее долговечным элементом ленточного конвейера является лента, стоимость кото-

рой составляет 50-60 % стоимости конвейера [80], а срок службы низок. Работоспособность конвейерной ленты во многом зависит от правильного выбора коэффициента запаса прочности, величина которого существенно влияет на экономическую эффективность применения конвейерного транспорта. Слишком большие запасы увеличивают капитальные затраты на оборудование, а недостаточные приводят к авариям и повышают эксплуатационные расходы.

Опыт эксплуатации показывает, что при существующих запасах прочности даже длительный срок службы конвейерной ленты не влияет на ее прочность, а ленты подземных конвейеров выходят из строя вследствие механических повреждений, вызываемых дефектами изготовления и условиями эксплуатации: повреждения каркаса в виде пробоев и порывов (33 %), повреждения обкладок (36 %), повреждения стыков (18 %) и раослоениа (13 %) [781.

Оценку и снижение величины запаса прочности можно осуществить только на основе всестороннего изучения напряженно-деформированного состояния конвейерных лент при эксплуатации в условиях горного производства. Важным при этом является учет наследственных вязко-упругих свойств конвейерных лент, проявляющихся в явлениях ползучести при постоянном напряжении, релаксации напряжений при постоянной деформации, зависимости вида диаграммы деформирования от скорости, режима и предыстории нагружения, влияющих на величину напряжений, возникающих в конкретных условиях эксплуатации.

Поэтому исследование наследственных вязко-упругих свойств резинотканевых конвейерных лент горных предприятий, позволяющее оценить запасы прочности, является актуальным.

В работе решается научная задача оценки запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам.

В связи о этим в работе поставлена цель - установление зависимости между напряжением и относительной деформацией с учетом вязко-упругих наследственных свойств для оценки запасов прочности резинотканевых конвейерных лент, что позволит снизить расход лент.

Идея работы - установление запасов прочности с учетом влияния скорости, режима, предыстории нагружения и зависимости между напряжением и относительной деформацией на величину напряжения в резинотканевых лентах конвейеров горных предприятий.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:

установлены определяющие уравнения резинотканевых конвейерных лент, отличающиеся тем, что они представляют интегральные уравнения наследственной вязко-упругой среды нелинейного типа с ядром Абеля, позволяющие охарактеризовать напряженно-деформированное состояние лент и оценить их запасы прочности;

установлены коэффициенты подобия кривых деформирования резинотканевых конвейерных лент при постоянной скорости нагружения, расположенных в области, верхняя граница которой представляет кривую мгновенного деформирования, новизна которых заключается в том, что они зависят от скорости нагружения;

математическая модель конвейерной ленты, отличающаяся тем, что в ней учитывается нелинейность зависимости между напряжением и относительной деформацией и наследственные вязко-упругие свойства.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы обоснована удовлетворительной сходимостью (расхождение до 6 %) результатов теоретических и экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния конвейерных лент, достаточным объемом экспериментальных исследований с применением апробированных методов планирования и проведения экспериментов, а также обработки экспериментальных данных; использованием математического аппарата теории вязкоупругос-ти, достаточно хорошо проверенного в области исследования композиционных материалов. Объем экспериментов достаточен для того, чтобы с вероятностью 0,9 отклонение результатов не превысило 10#.

Значение работы. Научное значение заключается в том, что получены определяющие уравнения резинотканевых конвейерных лент, с использованием которых разработана расчетная модель конвейерной ленты, учитывающая нелинейность зависимости между напряжением и относительной деформацией и наследственные вязко-упругие свойства, которая может быть использована при исследовании напряженного состояния конвейерных лент и расчетах на прочность.

Практическое значение работы заключается в том, что

разработаны рекомендации по запасам прочности резинотканевых лент для угольных шахт, использование которых приводит к снижению расхода конвейерных лент;

разработана "Инструкция по определению наследственных вязко-упругих свойств конвейерных лент", позволяющая составить определяющие уравнения, описывающие напряженно-деформированное состояние конвейерных лент, установить коэффициент динамичности и запас прочности.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Разработанные

- У -

в диссертационной работе "Инструкция по определению наоледствен-'ных вязко-упругих свойств конвейерных лент" и рекомендации по запасам прочности резинотканевых конвейерных лент для угольных шахт с учетом наследственных вязко-упругих свойств конвейерных лент и особенностей их деформирования приняты ИГД им, А.А.Ско-чинского для использования по теме 0II4700000 "Создать, внедрить унифицированные шахтные ленточные конвейеры и обеспечить повышение технического уровня их эксплуатации с целью снижения трудоемкости обслуживания и повышения надежности работы подземного транспорта" при разработке документации на шахтные ленточные конвейеры.

Расчетный экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы составит 5,4 тыс.руб. на I ленточный конвейер IJH00KI, оснащенный лентой ТК-200.

Апробация работы. Основные положения и работа в целом докладывались и получили одобрение на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 60-летию образования СССР, "Механизация и автоматизация ручных и трудоемких операций в промышленности Кузбасса" ( Кемерово, 1982 г.), на Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов угольной промышленности (Люберцы, ИГД им, А.А.Скочинского, 1983 г,), на заседании секции по оборудованию рудничного транспорта Научно-технического совета по новой технике при Головном институте ИГД им. А.А.Скочинского (Люберцы, 1983 г.).

Публикация. Основные положения диссертационной работы достаточно полно отражены в следующих работах автора:

І. Ампилогова Н.В, Уточнение запаса прочности тканевых конвейерных лент ленточных конвейеров с учетом изгиба на барабане,- В кн.: Научные основы шахт будущего,- М.: МГИ, 1983, с, 128-130.

  1. Ампилогова Н.В. Установление запасов прочности тканевых конвейерных лент ленточных конвейеров горных предприятий. - В кн.: Совершенствование технологии, механизации и организации производства при добыче угля: Тезисы докладов научно-технической конференции молодых ученых и специалистов угольной промышленности. - М.: Минуглепром СССР, 1983, с. 35.

  2. Чугреев Л.И., Ампилогова Н.В. Определение упруго-вязких свойств конвейерных лент. - Известия вузов. Горный журнал, 1984, J 2, с. 56-59.

- II -

Факторы, влияющие на прочность лент

Эффективность применения ленточных конвейеров определяется сроком службы и прочностью конвейерных лент.

Под прочностью конвейерной ленты понимают ее способность сопротивляться разрушению в условиях эксплуатации. Отношение действительной прочности конвейерной ленты к прочности ее при полном использовании прочности составляющих ее элементов (прокладок и прослоек) есть коэффициент использования прочно В реальной конвейерной ленте прочность материалов, из которых она изготовлена, используется не полностью, что установлено сравнением прочности полноразмерных лент с результатами испытаний образцов прокладок и прослоек. Это явление обусловлено влиянием следующих основных факторов: масштабным фактором, отражающим влияние абсолютных размеров образцов на статическую прочность; наличием внутренних дефектов; различными режимами нагружения и влиянием температуры окружающей среды.

Классификация основных факторов, влияющих на прочность конвейерных лент [78], приведена на рис.

В конвейерной ленте, испытывающей сложное напряженное состояние, возникают нормальные и касательные напряжения, действующие вдоль и перпендикулярно оси ленты. Классификация напряжений, действующих в конвейерной ленте [33], дана на рис. 1.2. Анализ работ по оценке напряженно-деформированного состояния конвейерных лент показал, что при расчете конвейерных лент на прочность основное внимание следует уделять нормальным напряжениям, действующим на прокладки в направлении продольной оси ленты, так как касательные напряжения, действующие между прокладками ленты, и нормальные напряжения, действующие перпендикулярно оси ленты, оказывают малое влияние на прочность ленты.

Фактические запасы прочности резинотканевых лент подземных ленточных конвейеров Наиболее распространенной методикой расчета конвейерных лент на прочность является методика расчета по максимальному допустимому натяжению 8 max в установившемся режиме работы

Коэффициент запаса прочности должен учитывать неблагоприятное сочетание различных дополнительных видов нагрузок, не учтенных тяговым расчетом и снижающих прочность ленты. Ими могут быть [16]: на линейном ставе динамические нагрузки при прохождении ленты с грузом по роликам; циклические нагрузки от поперечного изгиба ленты на ро-ликоопорах; циклические нагрузки от продольного изгиба ленты при образовании желобчатости; давление бортов ленты на стойки рамы и дефлекторные ролики центрирующих роликоопор при сходе; в пунктах подачи груза ударные усилия от падения кусков груза на ленту над ро-ликоопорами; ударные усилия от падения кусков груза на ленту между роликоопорами; давление материала на ленту; давление на ленту уплотняющих полос; на приводе или вблизи его циклические нагрузки от тягового усилия, возрастающего при пуске; циклические нагрузки от изгиба ленты на барабана циклические нагрузки от дополнительного растяжения бортов ленты на переходных участках от желобчатой формы к плоской; давление ленты на приводной барабан; давление на ленту щеток и скребков.

В настоящее время действующий ГОСТ 20-76 "Ленты конвейерные резинотканевые. Технические условия" [23] не оговаривает прямо величину коэффициента запаса прочности, а регламентирует показатели допустимой (расчетной) рабочей нагрузки тяговой прокладки в зависимости от среднего угла установки конвейера, вида ленты и числа тяговых прокладок каркаса. В соответствии с этим отношение разрывных напряжений к максимально допустимым рабочим напряжениям составляет величину 8,5...9,5, которая есть не что иное, как запас прочности.

Как показывает опыт эксплуатации, в подавляющем большинстве случаев конвейерные ленты работают с запасами прочности, превышающими нормативные. В табл. 1.4 приведены результаты определения фактических запасов прочности лент конвейеров, установленных на предприятиях Минуглепрома УССР, откуда видно, что только 9 % конвейеров из обследованных работают с запасами прочности, соответствующими ГОСТ 20-76. По данным ДонУГИ, средний запас статической прочности лент по 45 обследуемым конвейерам составляет 20, а в некоторых случаях превышает 50 [47]. На шахтах Кизеловского угольного бассейна средний запас прочности конвейерных лент составляет 40 [16]. Это объясняется тем, что на предприятиях существует определенный дефицит в лентах; ленты заказываются одинаковых типоразмеров без увязки с параметрами конвейерных установок; на коротких конвейерах сечение лент, выбранное по тяговому усилию, оказывается недостаточным для сопротивления ударным нагрузкам;

Определяющее уравнение линейной наследственно-упругой среды и виды ядер наследственности

Конвейерным лентам, как и всем материалам, присущи три вида деформации: упругая, исчезающая при снятии нагрузки; пластическая необратимая, не исчезающая при разгрузке и вызываемая разрывами волокон, расслоением, ростом трещин и несовершенств конструкции ленты, и вязко-упругая, выражающаяся в том, что после внезапной разгрузки деформации конвейерной ленты убывают не сразу, а постепенно.

Для получения полного представления о поведении конвейерных лент необходимо составить реологическую модель, описывающую любую степень нелинейности, и составить определяющие уравнения, позволяющие учесть вязкие эффекты, то есть чувствительность конвейерных лент к скорости нагружения. Эта расчетная модель должна давать возможность описывать не только наблюдаемые в эксперименте явления, но и переносить полученные данные на испытания с другими скоростями нагружения, так как опытное определение свойств конвейерных лент при высоких скоростях, характерных для нагружения ленты во время переходных процессов, при прохождении роликов, барабанов, при ударах материала о ленту в местах загрузки, весьма затруднительно.

Экспериментальное определение свойств конвейерных лент за короткий промежуток времени связано с существенными трудностями, а именно с инерционными эффектами в измерительной аппаратуре и с техникой записи распространяющихся напряжений и деформаций [37]. Известные методы исследования свойств конвейерных лент при высоких скоростях нагружения, такие, как методы свободных и вынужденных колебаний и резонансный метод [37], дают большую погрешность измерений и не позволяют получить диаграммы нагружения при скоростях, отличных от экспериментальных.

Поэтому необходимо составить реологическую модель, описывающую поведение конвейерной ленты во всем диапазоне скоростей и режимов нагружения с учетом нелинейности зависимости между напряжением и относительной деформацией и наследственных эффектов.

В настоящее время для изучения конвейерных лент, способных к релаксации напряжений при деформировании и проявляющих задержанное развитие деформаций после приложения напряжений (то есть ведущих себя как вязко-упругие среды, у которых произведенная над ними работа частично диссипирует и частично запасается), применяется метод механических моделей, представляющих материал в виде сочетания элементарных упругих и вязких элементов. Простейшей механической моделью, состоящей из соединенных параллельно вязкого и упругого элементов, является модель Фойгта (рис. 2.1, а). Модель описывает явления ползучести и упругого последействия, но не отображает явления релаксации напряжения при фиксированной деформации и поэтому носит название простого нерелаксирующего тела [60]. Другой простейшей моделью является элемент Максвелла, состоящий из вязкого и упругого элементов, соединенных последовательно

Так как простейшие модели недостаточно хорошо описывают поведение конвейерных лент под нагрузкой, то для точной картины нагружения используются более сложные модели, которые можно разделить на три типа:

1. Модели типа Фойгта с непрерывной вязкой связью, у которых мгновенный модуль упругости равен бесконечности и мгновенный скачок напряжений не сопровождается мгновенным скачком деформаций.

2. Модели типа Максвелла, не имеющие непрерывной упругой связи, у которых длительный модуль упругости равен нулю. Эти модели при постоянной нагрузке деформируются неограниченно, а при постоянной величине деформации напряжение в них стремится к нулю.

3. Модели типа Кельвина с конечным мгновенным и длительным модулем упругости. Эти модели имеют непрерывную упругую связь, но не имеют непрерывной вязкой связи. При длительном действии постоянной нагрузки деформации в них стремятся к конечному значению; при длительной постоянной деформации напряжение также стремится к постоянной величине.

В работе [25] для описания поведения ленты принята модель, состоящая из бесконечного числа последовательно включенных элементов Фойгта.

Определение необходимого числа опытов

Для определения необходимого числа опытов предварительно были проведены испытания выборки из С = 10 предварительно подготовленных в соответствии с 3.1.2 образцов конвейерной ленты ТА-ЮО с двумя прокладками.

Каждый образец испытан на разрыв на испытательной машине "Инстрон" с постоянной скоростью нагружения (3 = ОДЦ/мыгс с записью диаграмлы напряжение - деформация. Результаты испытаний занесены в таблицу 3.1. В результате испытаний установлено, что предел прочности конвейерной ленты (5 6 - случайная величина, имеющая существенный разброс, и были определены характеристики распределения отклонений для данной испытательной машины: среднее арифметическое случайной величины Так как в работе [71] показано, что предел прочности конвейерных лент - величина, подчиняющаяся нормальному закону распределения, то для определения числа необходимых опытов С о использовалась формула сЬз (3.3) где Ь 3 полуширина доверительного интервала; Ь - дисперсия; tp - параметр, определяемый из интеграла где Г 00 - гамма-функция Эйлера; S с 4 - плотность распределения Стьюдента с С - I степенями свободы.

Интеграл (3.4) в общем виде не берется, но его значения рассчитаны и приводятся в руководствах по теории вероятности. Так, при вероятности Р =0,9 попадания в доверительный интервал и числе степеней свободы С - I = 9 to = 1,833 [ІЗ].

Полуширина доверительного интервала S Э с центром в (og . в котором с вероятностью Р должны находиться текущие значения б t L » в машиностроении и горном деле принимается равной [38] Ьз ж U6g = \ЬЯ (3.7)

Как показано в [41], такая точность является приемлемой для конвейерных лент, характеристики которых колеблются от образца к образцу, а определение характеристик материала с точностью выше 10 % их абсолютных значений имеет смысл только для изготовителей лент, которые в состоянии варьировать измеренные величины за счет изменения производственных условий и сырья. Откуда необходимое число опытов С» =тЦг- 265,7 = 2,695 , (3.8) где 2Ь = S = 265,7 - дисперсия. Принимается С о = 3. 3.1.4. Влияние количества прокладок на прочность ленты

Для конвейерных лент чувствительность к масштабному эффекту проявляется даже при статическом нагружении. Прочность образца конвейерной ленты падает с увеличением площади поперечного сечения образца, то есть зависит от числа прокладок и ширины испытываемого образца.

Влияние размеров образца на прочность наблюдается у многих композиционных материалов. Так, отмечено уменьшение кратковременной статической прочности образцов из армированных пластиков при растяжении в среднем на 25...30 % при увеличении размеров в 10...15 раз [68]. При росте толщины образца из стеклопластика в 4 раза падение прочности на растяжение составляет 25...30 % [68].

Для того, чтобы правильно перенести данные, полученные при изучении образцов, на полноразмерную ленту, необходимо установить зависимость прочности от количества прокладок и ширины ленты.

Отождествлять работу отдельной прокладки с ее работой в цельном образце нельзя. Снижение прочности ленты по сравнению с суммарной прочностью прокладок, из которых она собрана, объясняется неравномерностью распределения натяжений между прокладками несущего каркаса, причем с увеличением количества прокладок эта неравномерность увеличивается [45].

Эксперименты по выявлению влияния количества прокладок в опытном образце на прочность проводились в ДонУГИ. В результате исследований была получена эмпирическая зависимость коэффициента снижения прочности для конвейерных лент на основе синтетических тканей - 77 Кн -- - о,см і (3.9) где L - число прокладок в ленте. Для однопрокладочной ленты в соответствии с формулой коэффициент снижения прочности К = 0,99 , то есть формула не пригодна для расчета.

Для установления коэффициента снижения прочности многопрокладочных лент с прокладками на основе синтетических тканей при испытании с постоянной скоростью нагружения были испытаны образцы конвейерной ленты ТА-ЮО с одной, двумя и тремя прокладками, предварительно подготовленные в соответствии

Закон нагружения конвейерной ленты, проходящей по ставу, при циклическом натружении

Для составления физических уравнений необходимо задаться законом нагружения конвейерной ленты. При прохождении конвейерной ленты по ставу нагрузка в ней меняется периодически (рис. 4.1). Как показано в 4.2.1. скорость нагружения ленты на прямолинейных участках постоянна, поэтому, пренебрегая временем разгрузки ленты на барабане вследствие его малости в сравнении с периодом Т , запишем закон нагружения ленты за период в виде

Расчет, проведенный для ленты конвейера ІЛ7І00, показал, что, при удержании в разложении 46 членов, отклонение результатов от реального закона нагружения ленты при шаге вычислении Д L - тгл не превышает I %. На рис. 4.2 показан закон нагружения ленты при удержании 3-х членов в разложении. При расчете использованы следующие зависимости и исходные данные: S0=8&p(9rP+9A) 5 р = 1,2 м; Qrp = 92 кг/м; РЛ = 13,4 кг/т; Рр =20,4кг/м; Рр = 3,6 кг/м; 00% = 0,03; А = 0; V = 1.6 м/с; L = 100 м.

Для установления зависимости между напряжением и деформацией конвейерной ленты воспользуемся определяющим уравнением, аппроксимировав кривую мгновенного деформирования, как показано в 3.5.

Для определения деформаций конвейерной ленты при прохождении по ставу разработан алгоритм (рис. 4.3), реализованный в виде программы на языке "Аналитик" для ЭВМ "Мир-2". Пример расчета деформаций конвейерной ленты, навешенной на конвейер, характеристики которого приведены в табл. 4.1, дан в приложении. Результаты расчета приведены на рис. 4.4.

Из рис. 4.4 видно, что деформации конвейерной ленты, рассчитанные по формуле (4.24), превышают деформации, полученные без учета наследственных вязко-упругих свойств, в связи с тем, что они учитывают деформации ползучести, развивающиес

Сопротивления движению конвейерной ленты на прямолинейных участках ленточного конвейера являются распределенными, то есть действуют вдоль участка по его длине.

Сила сопротивления движению отрезка конвейерной ленты длиной X на грузовой ветви равна: УР9ХСГ , Н (4.25) где 0Гп - масса груза, приходящаяся на І м длины конвейера, кг/м; РЛ - линейная плотность ленты, кг/м; 6р - масса вращающихся частей роликов, приходящаяся на І м длины грузовой ветви конвейера, кг/м; СОг - коэффициент сопротивления движению для грузовой ветви; Й - угол наклона прямолинейного участка конвейера, град; Q - ускорение свободного падения, м/с . Угол (Ь принимается отрицательным, если потенциальная энергия ленты и груза при движении уменьшается, в противном случае 0 принимается положительным.

В общем случае коэффициент сопротивления движению не постоянен и зависит от натяжения ленты, длины конвейера, конструкции и диаметра роликов, линейной плотности ленты, скорости движения ленты, температуры, деформации груза и ленты при прохождении по роликам и т.п. і 733. Поскольку эти факторы оказывают влияние при высоких скоростях ( V 3 м/с) , низких температурах (t -10) и малой длине, что не ха-рактерно для подземных конвейеров [7], то примем ajr = СОх = = 0,03= COnSl. В табл. 4.2 приведены результаты расчета скорости нагружения для подземных ленточных конвейеров угольных и сланцевых шахт, оснащенных лентой ТК-200. Параметры конвейерных установок приняты в соответствии с [Ы \. Расчет проведен при минимально возможном числе прокладок в случае, если длина конвейера составляет до 50 % максимально допустимой в соответствии с "Правилами эксплуатации подземных ленточных и пластинчатых конвейеров на угольных и сланцевых шахтах" [51]. В остальных случаях число прокладок конвейерных лент больше, и, следовательно, скорость нагружения уменьшается обратно пропорционально числу прокладок. Из данных таблицы 4.2 видно, что скорость нагружения прокладки ленты (5 д увеличивается с увеличением погонной нагрузки и угла установки конвейера

Похожие диссертации на Оценка запасов прочности резинотканевых лент конвейеров горных предприятий по наследственным вязко-упругим свойствам