Влияние подвижной нагрузки на надежность и долговечность канатного става ленточного конвейера

Abstract

В статье рассмотрены возможности возникновения внезапных и постепенных отказов канатного става в процессе эксплуатации ленточного конвейера. Проведены исследования динамики канатов става под действием подвижной нагрузки - ленты с грузом. Получены формулы для расчета амплитуд и частот циклических нагрузок, действующих на стойки става, что дает возможность определить вероятность усталостных разрушений элементов става за заданный промежуток времени, а также определить их геометрические характеристики, обеспечивающие надежность из условия сохранения усталостной прочности. Исследовано влияние натяжения канатов на частоты их поперечных колебаний и величину усилий, действующих на опоры става, получены соотношения параметров, которые могут привести к внезапным отказам става, обусловленным потере его устойчивости. Полученные результаты дают возможность на стадии проектирования конвейера подобрать его конструктивные и эксплуатационные параметры, не допускающие потери устойчивости става и обеспечивающие сохранение его усталостной прочности на протяжении всего срока эксплуатации конвейера.

В статті розглянуто можливості виникнення раптових і поступових відмов канатного ставу в процесі експлуатації стрічкового конвеєра. Проведено дослідження динаміки канатів ставу під дією рухомого навантаження - стрічки з вантажем. Одержано формули для розрахунку амплітуд і частот циклічних навантажень, діючих на стійки ставу, що дає можливість визначити вірогідність втомних руйнувань елементів ставу за заданий проміжок часу, а також визначити їх геометричні характеристики, що забезпечують надійність з умови збереження втомної міцності. Досліджено вплив натягнення канатів на частоти їх поперечних коливань і величину зусиль, діючих на опори ставу, одержано співвідношення параметрів, які можуть привести до раптових відмов ставу, зумовлених втратою його стійкості. Одержані результати дають можливість на стадії проектування конвеєра підібрати його конструктивні і експлуатаційні параметри, що не допускають втрати стійкості ставу і забезпечують збереження його втомної міцності протягом всього терміну експлуатації конвеєра.

Possible sudden and gradual refusals of the rope line occurred in the process of belt conveyer operation are considered in this article. Behavior of the rope line under the action of moving loads - belt with a weight – is considered. Formulas for calculating amplitudes and frequencies of the cyclic loads impacting on the bars of the line are presented which help to define probability of fatigue failures for the elements of the line at a fixed interval of time, and to specify geometrical characteristics for the elements ensuring their reliability on assumption of their preserved fatigue resistance. Impact of the rope tension on frequencies of their transversal vibrations and value of the efforts operating on supports of the roe line was studied, and correlations of parameters, which can result in the sudden refusals of the line and loss of the line stability, were determined. The findings make possible to choose, at the stage of a conveyor designing, proper structural and operating parameters which would exclude any losses of the base stability and ensure preserving of the line fatigue strength during the whole term of the conveyer exploitation.