Обоснование конструктивных параметров линейной вантовой секции подвесного канатного конвейера типа RopeCon®

В последние годы в горной промышленности России и за рубежом увеличилось количество конвейерных систем с применением ленточных конвейеров большой длины и производительности, используемых на поверхности карьера для транспортирования полезного ископаемого до склада или обогатительной фабрики. Альтернативным решением применения традиционных ленточных конвейеров может быть установка подвесного канатного конвейера типа RopeCon, обладающего следующими преимуществами: меньшим погонным весом металлоконструкции става; возможностью проектирования трассы конвейера на местности с различными препятствиями; уменьшением примерно в 4 раза потребляемой мощности привода конвейера. Первые два преимущества связаны с конструктивными особенностями вантовой системы подвесного канатного става конвейера, позволяющими в отдельных случаях устанавливать опорные вышки для канатов на расстоянии до 1100 м. Представлено описание конструкции линейной секции подвесного канатного конвейера типа RopeCon, включающей в себя трехпоясную вантовую систему, состоящую из двух верхних несущих канатов и четырех направляющих канатов, по которым движутся ходовые ролики груженой и порожней ветви конвейера. Решена задача по определению параметров вантовой системы и уточнению условий реализации минимального погонного веса и натяжения ее канатов, а также по распределению нагрузок от веса ленты, груза, лежащего на ней, веса ходовых роликов между поясами вантовой системы, обеспечивающему надежное прилегание канатов к кронштейнам опорных рам для случаев работы загруженного конвейера и порожнего. Получены аналитические выражения для определения необходимых значений коэффициентов надежности прилегания направляющих канатов к кронштейнам опорных рам, при различных загрузках конвейерной ленты, а также выражения для определения погонных весов всех канатов и натяжений в них.

Галкин В. И., Доблер М. О., Дьяченко В. П. Обоснование конструктивных параметров линейной вантовой секции подвесного канатного конвейера типа RopeCon® // Горный информационно-аналитический бюллетень.– 2023.– №11.– С.115–127. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_11_0_115.

Галкин Владимир Иванович¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: Vgalkin07@rambler.ru,
Доблер Максим Олегович¹ — ассистент, e-mail: m.dobler@yandex.ru,
Дьяченко Вячеслав Петрович¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: viach.dyachenko@yandex.ru,
¹ НИТУ «МИСиС».

Галкин В.И., e-mail: Vgalkin07@rambler.ru.

1. Галкин В. И. Новый тип ленточных конвейеров RopeCon®, реальность и перспективы. Анализ конструктивных и эксплуатационных параметров специальных ленточных конвейеров с подвеской на канатах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 6. — С. 136—146. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-06-0-136-146.

2. Neradilova N., Stolarik J. RopeСon — progressive transportation system for continuous raw materials transportation / 17th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM 2017. Albena, Bulgaria. 2017, pp. 789—796. DOI: 10.5593/sgem2017/13/S03.100.

3. Семенкин А. В. Обзор применения крутонаклонных конвейеров в качестве карьерного и магистрального транспорта // Проблемы недропользования. — 2020. — № 2. — С. 25—36. DOI: 10.25635/2313-1586.2020.02.025.

4. Diethardt P., Kessler F., Stoschka M. Calculation of the drive power for RopeCon systems // Schüttgut. 2004, vol. 10, no. 4, pp. 288—293.

5. Кромер Х. Подвесная система транспортировки сырья для цементного завода в Судане // Цемент и его применение. — 2014. — № 3. — С. 54—56.

6. Fedorko G., Molnár V., Kopas M. Calculation and simulation model of a system RopeCon // TEM Journal. 2018, vol. 7, no. 3, pp. 480—487. DOI: 10.18421/TEM73-02.

7. Pillichshammer C., Trieb H., Flebbe H. RopeCon — the new road conveyor belt // Schüttgut. 2003, vol. 9, no. 2, pp. 108—111.

8. Еремеев П. Г., Ведяков И. И., Киселев Д. Б. Пособие по проектированию висячих (вантовых) конструкций. — М.: АО «НИЦ «Строительство» — ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, 2020. — С. 148.

9. Jian Q., Liang Q., Jun C., Jiancheng W., Ming J., Chunhua H. Analysis of the working cable system of single-span circulating ropeway // MATEC Web of Conferences. 2017, vol. 136, article 02003. DOI: 10.1051/matecconf/201713602003.

10. Галкин В. И., Доблер М. О. Обоснование параметров вантовой системы ленточного конвейера на подвесных канатах типа RopeCon // Горный журнал. — 2022. — № 9. — С. 72—77. DOI: 10.17580/gzh.2022.09.12.

11. Воронцов А. Н., Волоховский В. Ю. Оценка прочности и ресурса канатов вантовых систем / Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред: Материалы XXVII Международного симпозиума им. А.Г. Горшкова. — М.: ООО «ТРП», 2021. — С. 66—68.

12. Лагерев А. В., Таричко В. И., Лагерев И. А. Определение оптимальных параметров грузовых подвесных канатных дорог c различной проектной производительностью // Известия ТулГУ. Технические науки. — 2019. — № 10. — С. 443—451.

13. Миркин Д. Р. Введение в механику гибкой нити. — М.: Наука, 1980. — 240 с.

14. Аверченко Г. А., Васильев К. А., Рудакова Е. А. Регулирование усилий в балочновантовых системах // Инновационные транспортные системы и технологии. — 2021. — Т. 7. — № 4. — С. 5—13. DOI: 10.17816/transsyst2021745-13.

15. Дукельский А. И. Подвесные канатные дороги и кабельные краны. — М.–Л.: Машиностроение, 1966. — 484 с.

16. Шумейко В. И., Карамышева А. А. Обеспечение жесткости большепролетных вантовых систем / Актуальные проблемы науки и техники—2019: Материалы национальной научно-практической конференции. — Ростов-на-Дону: ДонГТУ, 2019. — С. 789—791.

17. Цыпкина В. В., Иванова В. П., Исамухамедов Д. Н. Обобщенная математическая модель подвесной канатной дороги, обеспечивающая повышение энергоэффективности // Universum: технические науки. — 2021. — № 6-4(87). — С. 90—98. DOI: 10.32743/ UniTech.2021.87.6.12004.

18. Земсков А. Н., Оверин А. А., Бехер А. В. Вторая жизнь грузовых подвесных канатных дорог в горнодобывающей промышленности России и средней Азии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 3. — С. 175—183. DOI: 10.25018/ 0236-1493-2019-03-0-175-183.

19. Кирсанов М. Н. Статический расчет вантовой системы // Известия МГТУ МАМИ. — 2013. — № 3(17). — С. 89—93.