ВПЛИВ ДИНАМІЧНОГО ХАРАКТЕРУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ ВІД НАТЯГНЕННЯ ПІДЙОМНИХ КАНАТІВ НА НЕСУЧУ ЗДАТНІСТЬ УКІСНИХ ШАХТНИХ КОПРІВ
Ключові слова:
шахтні копри, сталеві конструкції, динамічні навантаження, амплітуда напружень, коефіцієнт асиметрії циклу, межа втомиАнотація
Конструкції укісних шахтних копрів – це будівельна частина шахтних підйомних установок, найвідповідальніших серед споруд шахтної поверхні. Зазначено, що основний недолік сучасних галузевих національних норм із проєктування шахтних копрів – ігнорування впливу динамічного характеру навантажень від натягнення підйомних канатів. Насправді ж рух підйомної машини супроводжується динамічними впливами від обертання неврівноважених мас напрямних шківів, а також від вимушених коливань підйомних судин на канатах. Зауважено, що внаслідок динамічного характеру навантажень від натягнення підйомних канатів часто спостерігали резонансні явища в системі шахтної підйомної установки, і як наслідок – втрату динамічної стійкості споруд, а також появу втомних тріщин у сталевих конструкціях. Для запобігання резонансних явищ для конструкцій копрів запропоновано конструктивні обмеження на найнижчу частоту власних коливань. До того ж, встановлено обмеження на відносну величину пульсацій у стиснутих стрижневих елементах для запобігання втрати їхньої динамічної стійкості. На підставі статистичного аналізу результатів експериментальних досліджень визначено амплітуди пульсаційної складової зусиль у підйомних канатах для основних етапів технологічних циклів клітьових і скіпових підйомних установок, які виникають у результаті вимушених коливань підйомних сосудів під час роботи підйомної машини. Завдяки чисельному аналізу напружено-деформованого стану характерної споруди за дії динамічних навантажень від натягнення підйомного канату встановлено значення амплітуд і коефіцієнтів асиметрії динамічних напружень, які стали підґрунтям для застосування нормативної інженерної методики аналізу втомної міцності сталевих конструкцій. На основі аналізу втомної міцності основних несучих конструкцій характерної споруди встановлено обмежений ресурс за втомою для вузлів обпирання напрямних шківів, а також для головних балок укосин. Запропоновану методику аналізу втомного ресурсу конструкцій шахтних копрів можна використати для завдань технічного моніторингу споруд, які перебувають в умовах експлуатації.
Посилання
DBN V.2.6-198:2014. Steel structures. Design norms. Kyiv: Ministry of Regional Development of Ukraine, 2014. 199 p.
DBN V.1.2-2: 2006 Loads and impacts. Kyiv: Ministry of Construction of Ukraine, 2006. 75 p.
Kushchenko V. N. Ensuring the safety of construction structures of sloping mine headframes]: monograph. Makeevka: DonNASA, 2006. 202 p.
Kushchenko V. N., Kulish V. A. Analysis of damage and emergency conditions of sloping mine headframes. Coal of Ukraine. 2011. No 10. P. 39–43.
Kushchenko V. M., Nechytailo O. E. Ensuring the design reliability of support nodes of guide pulleys of frame sloping mine headframes. Bulletin of Lviv Polytechnic National University», No 82: Theory and Practice of Construction. 2015. P. 191–199.
Kushchenko V. M., Khomitskyi D. O. Vibration Monitoring of Steel Shaft Headgears. Springer Nature Switzerland AG 2020 / Z. Blikharsky (ED): Eco CEE 2019, LNCE 47. Pp. 227–234.
Kushchenko V. M., Nechytailo O. E. Monitoring of Dynamic Loads on Steel Headframes. Springer Nature Switzerland AG 2020 / Z. Blikharsky (ED): Eco Comfort 2020, LNCE 100. Pp. 245–252.
RD 12.005-94. Metal structures of mine headframes. Operating requirements. Kyiv: Gosugleprom of Ukraine, 1994. 68 p.
