Аннотация

Е. В. Панченко к. т. н., доцент, М. А. Рутковский, к. т. н., ассистент, Я. С. Цыбульский, студент гр. ГМмм–С–12–1 Разработка компьютерной модели узла шкива трения в сборе многоканатной подъемной машины МПМН5х4. В данной работе разрабатывается компьютерная модель шкива трения для определения напряженно–деформированного состояния барабана..

Многоканатные подъемные машины со шкивом трения обычно применяются при больших глубинах подъемов до 1500 м. [1]. Так для шведского железного рудника Кируна с глубиной ствола 1200 м. спроектирована многоканатная подъемная установка с двенадцатью канатами диаметром 33 мм. каждый. Эта подъемная установка поднимает одновременно 60 т руды. Учитывая, что вагонетки весят 33 т. и клеть 30 т., та общая концевая нагрузка составляет 123 т. Таким образом, в многоканатном подъеме практически нет предела для веса поднимаемого груза. Известно, что многоканатные шахтные подъемные машины (ШПМ) по сравнению с одноканатными имеют ряд преимуществ, среди которых можно выделить: меньшие габариты и величину крутящего момента на коренном валу, повышенную безопасность работы, возможность подъема с больших глубин, сокращение капитальных затрат и занимаемой площади при размещении машины на копре.

Рассмотрим конструкцию шахтной подъемной установки со шкивом трения на примере ШПМ МПМН 5х4 (рис.1). Подъемная установка содержит следующие основные узлы: отклоняющий шкив (1), шкив трения (2), редуктор (3), двигатель (4), воздухозаборник (5), канат (6), противовес (7), фундамент (8), пульт управления (9), тормозное устройство с двумя угловыми рычагами (10).

Рисунок 1 – Общий вид шахтной подъемной машины МПМН 5х4

Отечественные производители ШПМ изготавливают барабаны шкивов трения целиком сварной конструкции из листовой и профилированной стали, с тонкими (до 55 мм) обечайками и лобовинами. Последние привариваются к стальным ступицам, посаженным по горячей посадке на вал. В то же время, западные производители изготавливают шкивы с литыми обечайками толщиной до 160 мм, соответственно имеющими больший запас прочности и массивность по сравнению с отечественными аналогами. Для обеспечения достаточного запаса прочности барабанов шкивов трения отечественного производства, в них устанавливаются различного типа подкрепления. Геометрические и жесткостные параметры обечкайки, лобовин и подкреплений существенно влияют на характер распределения напряжений в барабане шкива трения, а значит и на запас прочности. Поэтому определение зависимости напряженно–деформированного состояния шкива трения подъемной машины от геометрических параметров конструкции является актуальной научной задачей.

Цель работы – разработать компьютерную модель шкива трения для определения напряженно–деформированного состояния барабана.

Идея работы – использование современных методов моделирования для решения задачи оптимизации конструкции шкива трения.

Для достижения поставленной цели создана компьютерная модель шкива трения подъемной машины МПМН 5х4 рис. 1.

Шкив трения (рис.2) состоит из следующих основных элементов: главный вал (1), канатоведущий шкив с тормозными полями (2), подшипник промежуточный с постаментом (3), крепежные колодки (4), реборды (5), полумуфта (6), футеровка (7).

Рисунок 2 – Шкив трения подъемной машины МПМН 5х4

Вывод:

1. Компьютерная модель шкива трения подготовлена и проверена на собираемость на базе программного обеспечения SolidWorks.

2. Разработанная компьютерная модель шкива трения для определения напряженно–деформированного состояния барабана.

Перечень ссылок:

1. Л. .Ф. Завозин, Шахтные подъемные установки. Изд. 2–е, переработ. и доп. М., Недра,1975, 368 с.

2. З. М. Федорова, Р. Н. Хаджиков, В. М. Качеровский Рудничные подъемные установки. Издательство – М.: Недра, 1966, 305 с.

3. Правила безопасности в угольных шахтах. .: отв. ред. С. О. Сторчак – К.: Охрана труда, 2010.–221 с. (Нормативно–правовой акт по охране труда НПАОП 10.0–1.0110)