Содержание к диссертации
2.3. Определение параметров сивки каната с неравномерным технологическим натяжением проволок 57
2.4. Определение параметров сивки каната с неравномерным технологическим натяжением прядей 68
2.5. Определение растягивающей нагрузки в проволоках каната 70
2.6. Выводы по главе 72
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО НАТЯЖЕНИЯ ПРОВОЛОК И ПРЯДЕЙ 73
3.1. Постановка задачи 73
3.2. Технологические нагрузки 73
3.3. Определение величины технологического натяжения проволок каната 74
3.4. Определение величины технологического натяжения прядей каната 79
3.5. Алгоритм расчета технологического натяжения проволок спирального каната 80
3.6. Выводы по главе 86
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАНАТОВ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ С РАЗЛИЧНЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ НАТЯЖЕНИЕМ ПРОВОЛОК 87
4.1. Основные задачи экспериментальных исследований 87
4.2. Модельная установка машины 88
4.3. Методика проведения исследований 91
4.4. Результаты исследований 93
4.5. Выводы по главе 109
5. РАЗРАБОТКА НАТЯЖНОГО УСТРОЙСТВА КАНАТОВЬЮЩЕЙ МАШИНЫ 110
5.1. Постановка задачи 110
5.2. Разработка натяжных устройств канатовьющих машин с кольцевыми магнитами 110
5.3. Обоснование выбора конструкции постоянных магнитов 112
5.4. Разработка натяжного устройства канатовыощих машин СРН 18/200 и СРН 2x6/160 121
5.5. Расчет основных параметров 126
5.6. Результаты испытаний натяжного устройства 132
5.7. Выводы по главе 133
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 134
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 136
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Результаты замеров длин проволок при свивке канатов 146
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акт испытаний канатов, изготовленных с различным технологическим натяжением прядей 149
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Сравнительные результаты экспериментальных и теоретических исследований 151
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Методика определения технологического натяжения проволок и прядей в канатах 154
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Алгоритм расчета технологического натяжения проволок спирального каната 159
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Акт испытаний ООО «ВолгоМетиз» г.Волгоград 166
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Акт о внедрении результатов научно исследовательской работы
Введение к работе
Развитие основных отраслей промышленности невозможно без применения стальных канатов. Стальные канаты используются при добыче нефти, газа, строительстве промышленных сооружений и жилых зданий. Специальные конструкции канатов нашли широкое применение на морских судах и в авиации. В горнодобывающей промышленности стальные канаты являются основным тяговым и подъемным звеном шахтных подъемных установок. К шахтным подъемным канатам предъявляется ряд специфических требований, обусловленных условиями эксплуатации и технологическими ограничениями, предъявляемыми к шахтным подъемным машинам.
Шахтные подъемные канаты должны обладать как можно большей долговечностью, но в первую очередь они должны обеспечивать необходимые условия безопасной работы шахтного подъема.
При выборе конструкции каната необходимо учитывать те условия, в которых канат будет эксплуатироваться. Надежность работы стального каната определяется правильным выбором его типа и конструкции, методом изготовления, качеством исходных материалов, параметрами свивки, принятыми запасами прочности и другими факторами.
Большое число научно-исследовательских работ посвящено теоретическому и экспериментальному исследованию стальных подъёмных канатов. Проблемой стальных канатов занимались НИИМетиз, Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт), Одесский политехнический университет, Харьковский заочный политехнический университет, а также лаборатории сталепроволочно-канатных заводов. Они внесли большой вклад в развитие технологии стальных канатов, создание теории расчёта и проектирования.
Фундаментальный вклад в развитие теории напряженно-деформированного состояния стальных канатов внесли Н.К. Гончаренко, В.И. Бережинский, В.А. Веселовский, М.Ф. Глушко, В.Т. Козлов, В.Л. Рыжиков, СТ. Сергеев, М.Н. Хальфин, и др.
В многослойных канатах, широко используемых в настоящее время в промышленности, неравномерное технологическое натяжение проволок и прядей оказывает большое влияние на напряженно-деформированное состояние, это в свою очередь приводит к изменению параметров свивки и соответственно прочности и долговечности канатов. Основная причина снижения сроков службы канатов - появление различных остаточных напряжений и деформаций. Они возникают в результате неравномерного распределения дополнительной растягивающей нагрузки между проволоками.
Разработанные до настоящего времени конструкции натяжных устройств канатовьющих машин для многослойных канатов в одних случаях не обеспечивают заданное натяжение его элементов, а в других - обладают большой сложностью и низкой надёжностью при эксплуатации. Поэтому они не нашли широкого применения в канатном производстве.
Одновременно с усовершенствованием подъёмных механизмов сортамент стальных канатов постоянно расширяется: появляются новые, улучшенные конструкции, при изготовлении которых применяются коррозионно-стойкие стали и биметаллы, комбинируют сталь с пластмассами и полимерными покрытиями, используют протекторную защиту.
Однако наряду с этим, основным путём повышения долговечности канатов является совершенствование технологии канатного производства и в первую очередь изготовление канатов с заданным натяжением проволок и прядей. Это ставит задачу создания новых натяжных устройств канатовьющих машин, обеспечивающих равномерное натяжение проволок на протяжении всего технологического процесса.
Соответствие диссертации научному плану работ ЮРГТУ (НПИ) и целевым комплексным программам. Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления ЮРГТУ (НПИ) «Теория и принципы создания машин, автоматов, роботов и гибких автоматизированных производств», утвержденного Ученым советом ЮРГТУ (НПИ) 17.01.2001г., по госбюджетной теме кафедры «Механика и триботехника» 1ЛИ ЮРГТУ (НПИ) П 53-813 «Теория расчета и технология изготовления многослойных канатов для глубоких шахт».
