Цифровая модель тормозного постамента рудничной подъемной установки с резинотросовым тяговым органом

Модернизация рудничных подъемных установок за счет внедрения резинотросовых тяговых органов взамен стальных канатов обеспечит повышение их производительности, снижение металлоемкости и рост ресурса тяговых органов. Но данное техническое решение влечет изменение параметров основных узлов подъемных установок. Поэтому обоснование этих параметров является актуальной научно-практической задачей. Выполнен обзор современных исследований в области рудничного подъема, который показал, что в публикациях отсутствуют работы по тормозным системам применительно к подъемным установкам с резинотросовыми тяговыми органами. В связи с этим для обеспечения безопасности эксплуатации модернизируемых подъемных установок было предложено проанализировать возможные решения в области тормозных систем. Определено, что наиболее эффективными являются дисковые тормоза. Для анализа их работоспособности был предложен метод цифрового моделирования с применением программного комплекса SolidWorks, при помощи которого была разработана цифровая модель одного из важных элементов тормозной системы — тормозного постамента. Предлагаемая цифровая модель позволяет имитировать тормозные усилия, соответствующие эксплуатации подъемных установок, и на основании этого рассчитывать напряженно-деформированное состояние постамента. Проведена серия экспериментов с использованием предлагаемой цифровой модели, что позволило получить зависимости максимальных напряжений от конструктивных параметров постамента при различных условиях эксплуатации.

Ключевые слова: рудничные подъемные установки, цифровое моделирование, дисковый тормоз, тормозная система, тормозной постамент, резинотросовые тяговые органы, резинотросовые канаты, цифровой эксперимент.
Как процитировать:

Гылымулы С., Кантович Л. И., Тиагалиева Ж. А., Белянкина О. В. Цифровая модель тормозного постамента рудничной подъемной установки с резинотросовым тяговым органом // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 6. – С. 62–76. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_6_0_62.

Благодарности:
Номер: 6
Год: 2022
Номера страниц: 62-76
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.673
DOI: 10.25018/0236_1493_2022_6_0_62
Дата поступления: 28.01.2022
Дата получения рецензии: 24.03.2022
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.05.2022
Информация об авторах:

Гылымулы Саламат1 — аспирант, e-mail: m1606832@edu.misis.ru, ORCID ID: 0000-0001-5088-1828,
Кантович Леонид Иванович1 — д-р техн. наук, профессор, e-mail: kantovich.li@misis.ru, ORCID ID: 0000-0003-1438-8010,
Тиагалиева Жанна Асетовна1 — аспирант, e-mail: m1707439@edu.misis.ru, ORCID ID: 0000-0001-5447-2693,
Белянкина Ольга Владимировна1 — канд. техн. наук, доцент, e-mail: belyankina.ov@misis.ru, ORCID ID: 0000-0002-1506-6526,
1 ГИ НИТУ «МИСиС».

 

Контактное лицо:

Гылымулы С., e-mail: m1606832@edu.misis.ru.

Список литературы:

1. Мельник В. В., Ефимов В. И., Корчагина Т. В., Попов А. И., Музафаров Г. Г. Опыт отработки крутых угольных пластов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 11. — С. 18—38. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-11-0-18-38.

2. Pleshko M. S., Pankratenko A. N., Pleshko M. V., Nasonov A. A. Assessment of stressstrain behavior of shaft lining in bottomhole area during sinking by real-time monitoring and computer modeling data // Eurasian Mining. 2021, vol. 35, no 1, pp. 25—30. DOI: 10.17580/ em.2021.01.05.

3. Коликов К. С., Каледина Н. О., Кобылкин С. С. Кафедра безопасность и экология горного производства: прошлое, настоящее и будущее // Горный журнал. — 2018. — № 3. — С. 21—28. DOI: 10.17580/gzh.2018.03.04.

4. Batugin A., Kolikov K., Ivannikov A., Ignatov Y., Krasnoshtanov D. Transformation of the geodynamic hazard manifestation forms in mining areas / 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2019. 2019, vol. 19, book 1.3, pp. 717—724. DOI: 10.5593/ sgem2019/1.3/S03.091.

5. Павленко М. В., Барнов Н. Г., Кузиев Д. А., Кенжабаев К. Н., Монзоев М. В. Вибрационное воздействие через скважины и технология дегазационной подготовки низкопроницаемого угольного пласта // Уголь. — 2020. — № 1. — С. 36—40. DOI: 10.18796/00415790-2020-1-36-40.

6. Ilin S., Adorska L., Samusia V., Kolosov D., Ilina I. Conceptual bases of intensification of mining operations in mines of Ukraine. Based on monitoring and condition management of mine hoisting systems // E3S Web of Conferences. 2019, vol. 109, article 00030, pp. 1—10. DOI: 10.1051/e3sconf/201910900030.

7. Ilin S. R., Samusya V. I., Kolosov D. L., Ilina I. S., Ilina S. S. Risk-forming dynamic processes in units of mine hoists of vertical shafts // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2018, no. 5, pp. 64—71. DOI: 10.29202/nvngu/2018-5/10.

8. Трифанов Г. Д., Князев А. А., Филатов А. П., Лаук В. В. Опыт эксплуатации шахтных подъемных установок, оснащенных системами непрерывного контроля // Безопасность труда в промышленности. — 2019. — № 6. — С. 52—58. DOI: 10.24000/0409-2961-20196-52-58.

9. Мацов С. Я., Газизуллин Г. Д., Трифанов Г. Д. Компьютерные системы защиты и мониторинга шахтных подъемных установок // Безопасность труда в промышленности. — 2016. — № 1. — С. 32—36.

10. Трифанов Г. Д., Князев А. А. Опыт использования цифровых технологий для повышения эффективности и безопасности работы шахтных подъемных установок // Актуальные проблемы повышения эффективности и безопасности эксплуатации горношахтного и нефтепромыслового оборудования. — 2018. — Т. 1. — С. 4—11.

11. Сурина Н. В., Мнацаканян В. У. Автоматизированная система проектирования технологических процессов ремонта горного оборудования // Горный журнал. — 2019. — № 7. — С. 90—95. DOI: 10.17580/gzh.2019.07.08.

12. Галкин В. И., Шешко Е. Е., Дьяченко В. П. Конструктивные параметры криволинейных участков ленточных конвейеров в горнодобывающей промышленности // Горный журнал. — 2018. — № 12. — С. 69—73. DOI: 10.17580/gzh.2018.12.14.

13. Фащиленко В. Н., Решетняк С. Н. Исследование резонансного режима работы электропривода горных машин // Горный журнал. — 2017. — № 7. — С. 80—83. DOI: 10.17580/gzh.2017.07.15.

14. Макаров Н. В., Макаров В. Н., Угольников А. В., Носырев М. Б. Оптимизация параметров вентиляторных установок устройств воздушного охлаждения // Устойчивое развитие горных территорий. — 2021. — Т. 13. — № 3. — С. 433—440. DOI: 10.21177/19984502-2021-13-3-433-440.

15. Khoreshok A., Ananiev K., Ermakov A., Kuziev D., Babarykin A. Determination of the rational number of cutters on the outer cutting drums of geokhod // Acta Montanistica Slovaca. 2020, vol. 25, no. 1, pp. 70—80. DOI: 10.46544/AMS.v25i1.7.

16. Gubanov S., Petsyk S., Komissarov A. Simulation of stresses and contact surfaces of disk rolling cutters with the rock when sinking in mixed soils // E3S Web of Conferences. 2020, vol. 177, article 03008, pp. 1—5. DOI: 10.1051/e3sconf/202017703008.

17. Dagang W., Ruixin W., Jun Z. Dynamic brake characteristics of disc brake during emergency braking of the kilometer deep coal mine hoist // Advances in Mechanical Engineering. 2020, vol. 12, no. 5, pp. 1—23. DOI: 10.1177/1687814020918097.

18. Guiyun X., Di S., Di Z., Xiaoguang Z., Shikang S. A novel mechanical design of disc brakes for fault diagnosis and monitoring positive braking pressure in mine hoist // Advances in Mechanical Engineering. 2019, vol. 11, no. 4, pp. 1—16. DOI: 10.1177/1687814019842494.

19. Rakhutin M., Simba N., Khoroshavin S. Analysis of the dependence of the stressed state of the tracked track of a career excavator from an angle slope // E3S Web of Conferences. 2020, vol. 177, article 03015, pp. 2—5. DOI: 10.1051/e3sconf/202017703015.

20. Снитко С. А., Яковченко А. В., Горбатюк С. М. Метод учета остаточных технологических напряжений при моделировании напряженно-деформированного состояния диска железнодорожного колеса. Сообщение 2 // Известия вузов. Черная металлургия. — 2021. — № 7. — Т. 64. — С. 477—483. DOI: 10.17073/0368-0797-2021-7-477-483.

21. Рутковский М. А. Моделирование напряженно-деформированного состояния барабана шахтной подъемной машины // Современные инновационные технологии подготовки инженерных кадров для горной промышленности и транспорта. — 2014. — № 1(1). — С. 197—205.

22. Zabolotnyi K., Panchenko O., Zhupiiev O., Haddad J. S. Justification of the algorithm for selecting the parameters of the elastic lining of the drums of mine hoisting machines // E3S Web of Conferences. 2019, vol. 123, article 01021, pp. 1—10. DOI: 10.1051/e3sconf/201912301021.

23. Перекутнев В. Е., Зотов В. В. Моделирование приводных шкивов подъемных установок с резинотросовыми канатами // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6. — С. 105—114. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-6-0-105-114.

24. Vagin V. S., Kurochkin A. I., Karpesh A. A. Compact mobile sinking hoists creation prospects / Conference on Industrial Engineering ICIE 2017. 2017, vol. 206, pp. 21—24. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.10.431.

25. Перекутнев В. Е., Зотов В. В. Сравнительная оценка резинотросовых канатов для рудничных вертикальных подъемных установок // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 7. — С. 85—93. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-7-0-85-93.

26. Курочкин А. И., Филатов А. М., Подболотов С. В. Оптимизация динамических процессов проходческих подъемных машин, оснащенных дисковыми тормозными устройствами // Естественные и технические науки. — 2020. — № 3(141). — С. 212—214.

27. Kurochkin A., Vagin V., Karpesh A., Dyorina N. Control system for electrohydraulic drive of a mobile sinking hoisting plant // MATEC Web of Conferences. 2018, vol. 224, article 02009, pp. 1—4. DOI: 10.1051/matecconf/201822402009.

28. Зотов В. В., Кузиев Д. А., Рыжов И. М. Основные направления повышения технического уровня шахтных подъемных установок // Горная промышленность. — 2014. — № 2(114). — С. 111—112.

29. Belmas I., Kogut P., Kolosov D., Samusia V., Onyshchenko S. Rigidity of elastic shell of rubber-cable belt during displacement of cables relatively to drum // E3S Web of Conferences. 2019, vol. 109, article 00005, pp. 1—14. DOI: 10.1051/e3sconf/201910900005.

30. Колосов Д. Л. Исследование напряженного состояния резинотросового каната при сложной контактной поверхности с рабочим органом подъемной машины // Науковi працi Донецького нацiонального технiчного унiверситету. Серiя: Гiрничо-електромеханiчна. — 2012. — № 2(24). — С. 97—104.

31. Сайт завода НКМЗ. URL://http://nkmz.com/ (дата обращения: 21.12.2022).

32. Сайт компании ABB. URL://https://new.abb.com/ru/ (дата обращения: 21.12.2022).

33. Zabolotnyi K. Development of a model of contact shoe brake-drum interaction in the context of a mine hoisting machine // Mining of Mineral Deposits. 2017, vol. 11, no. 4, pp. 38— 45. DOI: 10.15407/mining11.04.038.

34. Reshetnyak S., Maksimenko Y., Zakharova A. Investigation of the electric drive system of the lifting unit with parallel coordinate correction // E3S Web of Conferences. 2021, vol. 315, article 03028, pp. 1—5. DOI: 10.1051/e3sconf/202131503028.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.