Введение к работе
Актуальность темы. Интенсификация горного
производства в условиях повышения значимости экономических факторов требует все более широкого применения циклично-поточной технологии, .как наиболее производительной и экономичной. При этом возрастают требования, предъявляемые к её основе - конвейерному транспорту, применяемому при разработке полезных ископаемых как подземным, так и открытым способом.
Как показывает практика, наиболее дорогим и наименее долговечным элементом ленточного конвейера является сама лента. Её стоимость составляет около половины стоимости всей конвейерной установки, вместе с тем срок службы конвейерных лент редко превышает 36 месяцев, а на многих горнорудных предприятиях ленты снимаются уже через б - 12 месяцев с начала их эксплуатации. При этом многообразие повреждающих факторов, воздействию которых подвержена лента, неоднозначность и зачастую противоречивость требований к её свойствам, затрудняют разработку методов определения наиболее рациональных параметров ее конструкции. Многие повреждающие факторы не зависят от прочности ленты, а неоправданно завышенные (до 10 'и более) значения применяемых коэффициентов запаса прочности, говорят о значительном резерве экономии средств.
Большие расходы, связанные с изготовлением и эксплуатацией наиболее распространенных резинотканевых конвейерных лент, делают весьма актуальными вопросы обоснования оптимальных сроков службы этих лент и определения необходимых для этого значений основных параметров их конструкции.
Целью работы является установление зависимостей и закономерностей, необходимых для построения модели отказов резинотканевых конвейерных лент, на основе которой могут быть определены параметры лент, обеспечивающие их оптимальную долговечность.
Основная идея работы состоит в рассмотрении долговечности лент как фактора, обусловленного сочетанием отказов разного вида, которые представляются
случайными функциями конструктивных параметров лент и условий их эксплуатации.
Научные положения, разработанные лично
диссертантом, и новизна;
,, - впервые показано, что при расчете параметров конвейерных лент целесообразно применять методы оптимального проектирования, причем в качестве критерия оптимальности следует ' принимать технико-экономический критерий, учитывающий суммарные затраты на приобретение > и эксплуатацию ленты и практический срок ее службы, определяемый функцией надежности ленты в заданных условиях эксплуатации;
впервые показано, что при построении функции надежности ленты необходимо учитывать взаимное влияние повреждающих факторов разной природы;
показано, что при решении задачи о напряженно-деформированном состоянии изогнутой конвейерной ленты необходимо учитывать явления относительного сдвига прокладок и апатия сквиджей совместно с реологическими свойствами ленты; впервые получено решение с учетом всех перечисленных факторов;
- впервые получены зависимости для определения
цилиндрической жесткости ленты, одновременно
учитывающие ее структурную неоднородность и
разномодульность материала ленты на растяжение и
сжатие.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована:
использованием апробированных методов теории надежности, теории случайных процессов, теории вероятности и математической статистики, методов механики деформируемых сред, теории пластин и оболочек и наследственной механики твердого тела - при теоретических исследованиях и применением апробированных методов измерений и современной аппаратуры - при экспериментальных исследованиях;
сходимостью теоретических и экспериментальны* результатов по определению напряженного состояния ленты; удовлетворительной сходимостью результатоЕ расчета долговечности лент с данными их фактической
долговечности.
Значение работы. Научное значение работы состоит в разработке метода оптимизации конструкции резинотканевых лент на основе: построения модели надежности лент, учитывающей взаимное влияние отказов разного вида, уточнения напряженного состояний ленты и учета её эксплуатационных свойств.
Практическое значение работы состоит в разработке методики определения оптимальных параметров проектируемых лент, позволяющей также подбирать серийные ленты, наиболее соответствующие заданным условиям эксплуатации.
Реализация выводов и рекомендаций работы. На основе проведенных исследований создана «Методика определения параметров резинотканевых лент стационарных конвейеров горнорудных предприятий, транспортирующих мелкокусковые грузы», использованная Московским НИИ эластомерных материалов и изделий.
Апробация работы. Основные положения
диссертационной работы докладывались и получили одобрение на 5-ой Всесоюзной конференции по карьерному транспорту (г. Свердловск, 1984 г.), на заседании кафедры "Промышленный транспорт" Брянского института транспортного машиностроения (г. Брянск, 1985 г.), научно-техническом семинаре лаборатории № 57 Института машиноведения РАН им. А.А.Благонравова (г. Москва, 1997г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано б печатных работ.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 144 стр^ . \ах машинописного текста, 30 рисунков, G таблиц, библиографического списка из 88 наименований.
Автор выражает благодарность доктору технических наук В.Г.Дмитриеву за помощь, оказанную при выполнении работы.