Исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта
Предметом исследования является динамика приводов стрелочных переводов горного транспорта в режиме перемещения остряков с целью выявления закономерностей взаимосвязи режимов перемещения в узлах примыкания стрелочных переводов с безотказностью их работы и определение граничных параметров этих процесс...
Збережено в:
| Дата: | 2013 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2013
|
| Назва видання: | Геотехническая механика |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59774 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта / С.Л. Ладик, А.В. Говоруха // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 109. — С. 99-108. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-59774 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-597742014-04-11T03:03:06Z Исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта Ладик, С.Л. Говоруха, А.В. Предметом исследования является динамика приводов стрелочных переводов горного транспорта в режиме перемещения остряков с целью выявления закономерностей взаимосвязи режимов перемещения в узлах примыкания стрелочных переводов с безотказностью их работы и определение граничных параметров этих процессов. Представлена математическая модель работы привода стрелочного перевода в режиме перемещения остряков. Получены зависимости предельно допустимого времени перемещения остряка и предельно допустимого усилия перемещения от длины остряка. Проведенное моделирование показывает, что допустимое время перемещения остряков является функцией длины остряка. Результаты исследований использованы для проектирования автоматизированных приводов стрелочных переводов, анализа процесса взаимодействия остряков с рамными рельсами и обеспечения безотказности работы стрелочных переводов подземного рельсового транспорта. Предметом дослідження є динаміка приводів стрілочних переводів гірничого транспорту в режимі переміщення вістряків з метою виявлення закономірностей взаємозв'язку режимів переміщення у вузлах примикання стрілочних переводів з безвідмовністю їх роботи і визначення граничних параметрів цих процесів. Представлена математична модель роботи приводу стрілочного переводу в режимі переміщення вістряків. Отримані залежності гранично допустимого часу переміщення вістряка і гранично допустимого зусилля переміщення від довжини вістряка. Результати досліджень використані для проектування автоматизованих приводів стрілочних переводів, аналізу процесу взаємодії вістряків з рамними рейками і забезпечення безвідмовності роботи стрілочних переводів підземного рейкового транспорту. The research subjects are: dynamics of the point switch drives in the mode of tongue throwing; interdependence between throwing modes in the joints of point switches contact and reliability of their functioning; and determination of boundary parameters for these processes. A mathematical model of the point switch drive functioning in the mode of the tongue throwing is presented. Dependences of maximum allowable time period for the tongue throwing and maximum allowable throwing force on the tongue length were defined. The model shows that the allowable time period for the tongue throwing is a function of the tongue length. The findings were used for designing automated drives for point switches of the mine railway transport, analyzing process of interaction between the tongue and frame rails, and ensuring reliable operation of point switches in the underground rail transport. 2013 Article Исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта / С.Л. Ладик, А.В. Говоруха // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 109. — С. 99-108. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59774 625.1-622.6 ru Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Предметом исследования является динамика приводов стрелочных переводов горного транспорта в режиме перемещения остряков с целью выявления закономерностей взаимосвязи режимов перемещения в узлах примыкания стрелочных переводов с безотказностью их работы и определение граничных параметров этих процессов. Представлена математическая модель работы привода стрелочного перевода в режиме перемещения остряков. Получены зависимости предельно допустимого времени перемещения остряка и предельно допустимого усилия перемещения от длины остряка. Проведенное моделирование показывает, что допустимое время перемещения остряков является функцией длины остряка. Результаты исследований использованы для проектирования автоматизированных приводов стрелочных переводов, анализа процесса взаимодействия остряков с рамными рельсами и обеспечения безотказности работы стрелочных переводов подземного рельсового транспорта. |
| format |
Article |
| author |
Ладик, С.Л. Говоруха, А.В. |
| spellingShingle |
Ладик, С.Л. Говоруха, А.В. Исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта Геотехническая механика |
| author_facet |
Ладик, С.Л. Говоруха, А.В. |
| author_sort |
Ладик, С.Л. |
| title |
Исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта |
| title_short |
Исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта |
| title_full |
Исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта |
| title_fullStr |
Исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта |
| title_full_unstemmed |
Исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта |
| title_sort |
исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2013 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/59774 |
| citation_txt |
Исследование динамики приводов стрелочных переводов горного транспорта / С.Л. Ладик, А.В. Говоруха // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2013. — Вип. 109. — С. 99-108. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Геотехническая механика |
| work_keys_str_mv |
AT ladiksl issledovaniedinamikiprivodovstreločnyhperevodovgornogotransporta AT govoruhaav issledovaniedinamikiprivodovstreločnyhperevodovgornogotransporta |
| first_indexed |
2025-07-05T10:58:21Z |
| last_indexed |
2025-07-05T10:58:21Z |
| _version_ |
1836804317805281280 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
99
УДК 625.1-622.6
С.Л. Ладик, мл. научн. сотр.,
А.В. Говоруха, мл. научн. сотр.
(ИГТМ НАН Украины)
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПРИВОДОВ СТРЕЛОЧНЫХ
ПЕРЕВОДОВ ГОРНОГО ТРАНСПОРТА
С.Л. Ладік, мол. наук. співроб.,
А.В. Говоруха, мол. наук. співроб.
(ИГТМ НАН Украины)
ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМИКИ ПРИВОДІВ СТРІЛОЧНИХ ПЕРЕВОДІВ
ГІРНИЧОГО ТРАНСПОРТУ
S.L. Ladik, Junior Researcher,
A.V. Govorukha, Junior Researcher
(IGTM NAS of Ukraine)
RESEARCH OF POINT SWITCHES DRIVES DYNAMICS OF MINE
TRANSPORT
Аннотация.
Предметом исследования является динамика приводов стрелочных переводов горного
транспорта в режиме перемещения остряков с целью выявления закономерностей взаимосвя-
зи режимов перемещения в узлах примыкания стрелочных переводов с безотказностью их
работы и определение граничных параметров этих процессов. Представлена математическая
модель работы привода стрелочного перевода в режиме перемещения остряков. Получены
зависимости предельно допустимого времени перемещения остряка и предельно допустимо-
го усилия перемещения от длины остряка. Проведенное моделирование показывает, что до-
пустимое время перемещения остряков является функцией длины остряка. Результаты ис-
следований использованы для проектирования автоматизированных приводов стрелочных
переводов, анализа процесса взаимодействия остряков с рамными рельсами и обеспечения
безотказности работы стрелочных переводов подземного рельсового транспорта.
Ключевые слова: привод стрелочного перевода, остряк, допустимое усилие перемеще-
ния, допустимое время перемещения.
Введение.
В путевой структуре (рельсовый путь, стрелочные переводы и др.) в тече-
ние последних 50 лет не происходило существенных изменений и в эксплуата-
ции находятся несовершенные конструкции стрелочных переводов. Это требует
значительных затрат на эксплуатацию, замену разрушенных и изношенных
конструкций, а также приводит к травматизму и нарушениям безопасности ра-
бот на шахтном рельсовом транспорте [1 – 3].
© С.Л. Ладик, В.А. Говоруха, 2013
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
100
Сроки службы стрелочных переводов, включая приводы, не превышают 1–3
лет, а межремонтные сроки содержания соответствуют 3–12 месяцам [4].
Стрелочные переводы и их приводы, как составная часть рельсового пути,
подвергаются нагрузкам, возникающим в процессе взаимодействия подвижного
состава и рельсового пути. В связи с достижением предельных возможностей
существующих конструкций стрелочных переводов и приводов возникла по-
требность в совершенствовании стрелочной продукции, технологии ее произ-
водства, применяемых материалов, а также в создании новых конструкций, ра-
нее не производимых. Детали приводов стрелочных переводов оставались без
изменений на протяжении десятков лет и теперь не соответствуют современ-
ным требованиям рельсового транспорта с точки зрения безопасности и надеж-
ности движения.
Целью работы является выявление закономерностей взаимосвязи режимов
перемещения в узлах примыкания стрелочных переводов с безотказностью их
работы и определение граничных параметров этих процессов.
Основная часть исследований. В подземном рельсовом транспорте требу-
ется обеспечить быстродействие привода, удовлетворяющее условиям безот-
казности работы стрелочного перевода. Серийно выпускаемые электроприводы
стрелочных переводов для подземных условий работы (типов ПМС-5, ПСС-4 и
др.) обладают высокими характеристиками по быстродействию, приводящими
к быстрому изнашиванию и разрушению остряков и снижению безотказности и
долговечности стрелочного перевода в целом [4].
Минимально допустимое по условиям безотказности время перевода стрел-
ки было оценено из условий динамики взаимодействия остряка с рамным рель-
сом в момент завершения перемещения остряков [5].
Для исследования динамики перемещения остряков рассмотрим кинемати-
ческую схему привода стрелочного перевода (рис. 1).
1 – электродвигатель; 2 – вал электродвигателя с гайкой; 3 – ходовой винт;
4 – перемещаемые массы (остряки); 5 – направляющие (подушки рамных рельсов)
Рисунок 1 – Кинематическая схема привода стрелочного перевода
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
101
Для данного привода преобразование вращательного движения ротора эле-
ктродвигателя в поступательное, согласование скоростей и моментов осу-
ществляется передачей винт – гайка скольжения.
Цикл работы включает в себя перемещение остряков из одного крайнего
положения в противоположное.
Определяющими для привода стрелочного перевода являются следующие
показатели: максимальный ход перемещаемых масс Н; максимальная скорость
перемещения v (определяется по методике, изложенной в [5]); масса перемеща-
емых остряков m; осевое усилие, развиваемое в направлении перемещения Р.
Для выявления закономерностей взаимосвязи режимов перемещения в уз-
лах примыкания стрелочных переводов с безотказностью их работы и опреде-
ления граничных параметров этих процессов рассмотрим следующую диаграм-
му скорости перемещаемых масс остряков (рис. 2).
Рисунок 2 – Диаграмма скорости перемещаемых масс
Для безопасной работы стрелочного перевода необходимо обеспечить без-
ударное взаимодействие остряка с рамным рельсом, т.е. в процессе перемеще-
ния остряка его скорость должна изменяться по диаграмме ABCD (рис. 2). Та-
кой режим требует построения регулируемого позиционного электропривода
по типу приводов робототехнических комплексов. При этом сложность подоб-
ной системы управления будет сопоставима со сложностью систем управления
шахтными подъемными машинами. В связи с этим процесс перемещения ост-
ряка предполагает изменение скорости по диаграмме ABЕD.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
102
Максимально допустимую скорость перемещения остряков vд можно опре-
делить, следующим образом [5].
Кинетическая энергия остряка (U) в момент соударения его с рамным рель-
сом составит:
2
2
дvт
U . (1)
При допущении, что вся кинетическая энергия переходит во внутреннюю
энергию деформации узла примыкания остряка к рамному рельсу система опи-
сывается следующим уравнением [6]
xx
x
E
dxP
E
dxхM
U
σ
2
1σ
2
1
. (2)
Принимая величину момента силы вращения остряка Мх=Р∙х в выраже-
нии (2), внутренняя энергия деформации остряка при ударе определится:
l
l
E
P
U
2
3
2
σ
, (3)
где l – длина остряка, м; ζ – нормальные напряжения для применяемого мате-
риала, МПа; Е=2,02 410 – модуль упругости материала, кг/мм
2
.
Потенциальная энергия деформации узла примыкания остряка к рамному
рельсу определяется величиной силы перемещения остряка Р, длиной остряка l
и напряжением, возникающим при деформации. Если в формулу (3) величину
напряжения ζ рассматривать, как допустимое напряжение в материале остряка
при циклическом нагружении ([ζ-1]), то допустимая потенциальная энергия де-
формации может быть определена из равенства:
l
l
E
P
U
22
3][σ 1- , (4)
Совместное решение выражений (1) и (4) позволяет получить уравнение для
определения предельно допустимой скорости перемещения остряка
l
l
тE
P
vд
2
3][σ 1- , (5)
где [ζ-1] – допустимое значение нормальных напряжений, МПа, для применяе-
мого материала при симметричном циклическом нагружении.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
103
С учетом того, что масса остряка qlт , где q – удельная масса остряка, кг/м
1
2
2l
qE
P
vд
][σ 1- (6)
В период времени t1, с, происходит равноускоренное перемещение остряка
от скорости v1=0 до скорости v2=vд. Уравнение динамики перемещения остряка
имеет вид
fg
dt
dv
qlP , (7)
где f – коэффициент трения подошвы остряка о подушки; g – ускорение сво-
бодного падения, м/с
2
. Следовательно
dtfg
ql
P
dv . (8)
Выражение (8) позволяет определить формулу, описывающую мгновенную
скорость движущихся частей в узле примыкания остряка:
Сtfg
ql
P
v , (9)
где С – некоторая постоянная.
Из условия, что при t=0 v=0 следует: С=0.
Требуемое для перевода стрелки усилие расходуется на преодоление:
– трения движущихся элементов о подушки;
– сопротивления в шарнирах.
Определение расчетного усилия перемещения остряков включает несколько
задач.
Выделим произвольный элементарный участок остряка длина которого dl, а
масса dq. Условно полагая, что остряк лежит не на дискретных подушках, а на
сплошном основании и коэффициент трения остряка об это основание равен f,
определим момент элементарной силы трения относительно корня остряка:
qdf
li
М i
2
d)12(
(10)
В данной задаче момент всех элементарных сил трения
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
104
i
n
i
qil
f
М d)12(d
2
1
1
м . (11)
Следовательно, усилие, требуемое на преодоление трения перемещаемых
частей, приложенное на расстоянии (l a) от корня остряка, составит
i
n
i
м qd)i(
)al(
ld
f)a(l
М
Р
1
12
2
1
(12)
где l – длина остряка, м; а – расстояние от острия остряка до точки приложения
усилия, м; n – число элементарных участков dl.
Полагая, что все элементарные участки остряка имеют одинаковую массу, в
выражении (11) можно заменить qqi i
n
i
d)12(
1
:
)al(
lnq
f)al(
М
Р м
2
2
1
. (13)
Исходя из того, что d lnl и d lqnq и с учетом того, что al в процес-
се перемещения участвуют 2 остряка приблизительно равной длины, формулу
13 можно представить:
f
lq
Р . (14)
Рассматривая совместно выражения (9) и (14) получим формулу для опре-
деления мгновенной скорости равноускоренного движения остряка:
tfg
f
v
1
, (15)
Время равноускоренного движения выражается:
gf
vf
t1 21
, (16)
За время 1t остряки переместятся на величину
gf
vftv
S д1д
1 2
2
122
(17)
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
105
Перемещение остряка со скоростью vд происходит на пути 12 S-НS . При
этом время перемещения составит
д
д
д
1
2
vgf
vf-Нgf
v
S-Н
t
2
22
12
12
(18)
Общее время перемещения остряков определяется, как сумма 21 ttt :
д
д
21
vgf
Нgfvf
ttt
2
22
12
12
(19)
Величина предельно допустимой скорости перемещения остряков опреде-
лится в результате совместного решения выражений (5) и (14):
l
l
fE
vд
2
3][σ 1- (20)
Вследствие этого выражения (16) – (19) принимают вид:
gf
l
l
fE
f
t1 21
2
3][σ 1-
(21)
gfE
ll
S1 212
23][σ 1- (22)
l
l
fE
gfE
ll-НEgf
t2
2
3
3
][σ
][σ
1-
1-
2
2
14
214
(23)
l
l
fE
Н
t
2
3][σ 1-
(24)
На рис. 3 – 5 приведены зависимости предельно допустимых: усилия пере-
мещения остряков Р, скорости перемещения остряков vд и времени перемеще-
ния остряков t от длины остряка l. При этом для разных типов рельс приняты:
q=33, 43 и 50 кг/м; [ζ-1]=16 кг/мм
2
; f=0,15; Н=0,12 м. Расчеты выполнены для
6l0 м с шагом 1 м.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
106
Рисунок 3 – Зависимость предельно допустимого усилия перемещения остряка Р
от длины остряка l
Рисунок 4 – Зависимость предельно допустимой скорости перемещения остряка vд
от длины остряка l
Рисунок 5 – Зависимость предельно допустимого времени перемещения остряка t
от длины остряка l
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
107
Выводы
Проведенное моделирование показывает, что допустимое время перемеще-
ния остряков является функцией длины остряка.
Изложенная выше оценка допустимого времени перемещения остряков поз-
воляет осуществлять проектирование и конструирование приводов стрелочных
переводов таким образом, чтобы исключить влияние процесса взаимодействия
остряка с рамным рельсом на безотказность стрелочных переводов.
___________________________
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Мельников, С.А. Обоснование направлений развития колесного транспорта /С.А. Мельников,
В.А., В.И. Бережинский, А.И. Самойлов // Уголь Украины. – 2012.–№ 8. –С. 34–37.
2. Бережинский, В.И. Новые разработки для повышения безопасности работ на шахтном транс-
порте и подъеме // В.И. Бережинский, Бабаков С.В. // Уголь Украины. – 2012.–№ 6. –С. 17–20.
3. Говоруха, В.В. Механика взаимодействия рельсового пути, подвижных транспортных средств
и смежных устройств / В.В. Говоруха: моногр. – Днепропетровск: Лира, 2006. – 448 с.
4. Говоруха, В.В. Физико-технические основы создания элементов рельсового транспорта шахт и
карьеров / В.В. Говоруха. – Киев: Наук. думка, 1992. – 200 с.
5. Ладик, С. Л. Исследование надежности работы стрелочных переводов подземного рельсового
транспорта Днепропетровск, Издательство Института геотехнической механики им. Г. С. Полякова
НАН Украины. Межвед. сб. научн. трудов ―Геотехническая механика‖ № 54, 2005 г., стр. 165–172
6. Справочник по сопротивлению материалов / Ю.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвеев. –
К.: Наук. думка, 1975. – 704 с.
REFERENCES
1. Melnikov, S.A. 2012, «Substantiation of wheel transport trends development», Coal of Ukraine, no.
8. – pp. 34–37.
2. Berezhynskiy, V.I. (2012), «New developments for increasing the working safety on mine transport
and hoisting », Coal of Ukraine, no. 6. –pp. 17–20.
3. Govorukha, V.V. (2006), Mekhanika vzaimodeystviya relsovogo puti, podvizhnich transportnych
credstv I smezhnikh ustroystv [Mechanics of railway interaction, rolling transport means and adjacent units,
monograph], Lira, Dnipropetrovsk, Ukraine.
4. Govorukha, V.V. (1992), Phyzyko-tekhnicheskiye osnovy sozdaniya elementov relsovogo transporta
shakht I karyerov [Physical-mechanical basics of railway elements of mine transport and open-pits],Naukova
dumka, Kiev, Ukraine.
5. Ladik, S.L. (2005), «Research of point switches working reliability of underground railway
transport», Geotechnical mechanics, no. 54, pp. 165–172.
6. Pisarenko, Y.S., Yakovlev, A.P. and Matveyev, V.V. Spravochnik po soprotivleniyu materiakjv
[Handbook on materials resistance], Naukova dumka, Кiev, USSR.
______________________________
Об авторах
Ладик Сергей Леонидович, младший научный сотрудник лаборатории Проблем рельсового
транспорта отдела физико-механических основ горного транспорта, Институт геотехнической меха-
ники им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепропет-
ровск, Украина, igtm-rail-trans@yandex.ru.
Говоруха Андрей Владимирович, младший научный сотрудник отдела вибропневмотранспорт-
ных систем и комплексов, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной ака-
демии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепропетровск, Украина, igtm-rail-trans@yandex.ru.
About the authors:
Ladik Sergey Leonidovich, Junior Researcher, Junior Researcher in laboratory of Mine Railway
Transport in Department of Mining Transport Physics and Mechanics, N.S. Polyakov Institute of Geotech-
nical Mechanics under the National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU)., Dnipropetrovs’k,
Ukraine, igtm-rail-trans@yandex.ru.
mailto:igtm-rail-trans@yandex.ru
mailto:igtm-rail-trans@yandex.ru
mailto:igtm-rail-trans@yandex.ru
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
108
Govorukha Andrej Vladimirovich, Junior Researcher, Junior Researcher in Department of Vibratory
Pneumatic Transporting Systems and Complexes, N.S. Polyakov Institute of Geotechnical Mechanics under
the National Academy of Science of Ukraine (IGTM, NASU)., Dnipropetrovs’k, Ukraine, igtm-rail-
trans@yandex.ru.
_____________________________________
Анотація. Предметом дослідження є динаміка приводів стрілочних переводів гірничого
транспорту в режимі переміщення вістряків з метою виявлення закономірностей взаємозв'яз-
ку режимів переміщення у вузлах примикання стрілочних переводів з безвідмовністю їх ро-
боти і визначення граничних параметрів цих процесів.
Представлена математична модель роботи приводу стрілочного переводу в режимі пе-
реміщення вістряків. Отримані залежності гранично допустимого часу переміщення вістряка
і гранично допустимого зусилля переміщення від довжини вістряка.
Результати досліджень використані для проектування автоматизованих приводів стріло-
чних переводів, аналізу процесу взаємодії вістряків з рамними рейками і забезпечення безві-
дмовності роботи стрілочних переводів підземного рейкового транспорту
Ключові слова: привід стрілочного переводу, вістряк, допустиме зусилля переміщення,
допустимий час переміщення.
Abstract. The research subjects are: dynamics of the point switch drives in the mode of tongue
throwing; interdependence between throwing modes in the joints of point switches contact and reli-
ability of their functioning; and determination of boundary parameters for these processes.
A mathematical model of the point switch drive functioning in the mode of the tongue throw-
ing is presented. Dependences of maximum allowable time period for the tongue throwing and
maximum allowable throwing force on the tongue length were defined. The model shows that the
allowable time period for the tongue throwing is a function of the tongue length.
The findings were used for designing automated drives for point switches of the mine railway
transport, analyzing process of interaction between the tongue and frame rails, and ensuring reliable
operation of point switches in the underground rail transport.
Keywords: switch point drive, tongue, allowable throwing force, allowable time period for the
tongue throwing.
Статья поступила в редакцию 15.02. 2013
Рекомендовано к публикации д-ром техн. наук Т.В. Бунько
mailto:igtm-rail-trans@yandex.ru
mailto:igtm-rail-trans@yandex.ru
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2013. №109
______________________________________________________________________________________________
109
УДК 622.23.05:621.9.014.2
В.Г. Красник, д-р техн. наук
(ГП «НТЦ «Углеинновация»)
ВЛИЯНИЕ УГЛОВОЙ ЗОНЫ ЗАБОЯ
НА СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОРОДЫ ВНЕДРЕНИЮ
ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
В.Г. Краснік, д-р техн.наук
(ДП «НТЦ Вуглеінновація»)
ВПЛИВ ВУГЛОВОЇ ЗОНИ ВИБОЮ НА ОПІР ПОРОДИ ВКОРІНЕН-
НЮ ПОРОДОРУЙНУЮЧОГО ІНСТРУМЕНТУ
V.G. Krasnik, D.Sc. (Tech.)
(SP «STC «Ugleinnovacija»)
INFLUENCE ANGULAR ZONE OF BREAST FOR THE RESISTANSE OF
ROCK TO INTRUSION OF ROCK-WRECKING INSTRUMENT
Аннотация. Рассмотрены вопросы разрушения горных пород породоразрушающим
инструментом при наличии вертикальной поверхности обнажения. Аналитически уста-
новлен характер изменения податливости породы в зависимости от удаления от стенки
скважины (контактная задача в плоской постановке для упругого основания скважины
при воздействии на забой скважины системы из двух штампов, расположенных относи-
тельно оси симметрии скважины). Показано, что характерно увеличение внедрения си-
стемы штампов вблизи оси симметрии скважины (эффект взаимного влияния) и его рез-
кое снижение вблизи стенок скважины. Эти эффекты проявляются тем сильнее, чем
меньше отношение ширины штампа к размеру скважины. Полученные зависимости под-
тверждены результатами экспериментов по определению влияния угловой зоны забоя на
сопротивление породы внедрению. Полученные теоретические зависимости качествен-
но отражают реальный характер изменения сопротивления забоя при наличии верти-
кальной поверхности обнажения. Это позволяет учесть ее влияние на износ периферий-
ных резцов в математических моделях износа породоразрушающего инструмента путем
увеличения на коэффициент модуля упругости породы в зоне работы периферийного
резца.
Ключевые слова: породоразрушающий инструмент, поверхность обнажения, доло-
то с плоским торцом, сопротивление породы внедрению.
Известно [1-2], что при разрушении горных пород породоразрушающим ин-
струментом при наличии вертикальной поверхности обнажения физико-
механические свойства породы существенно изменяются но мере удаления от
поверхности обнажения. Экспериментально установлено [1], что при движении
двух прямоугольных пуансонов, расположенных с уступом, равным ширине
пуансона, наблюдается двухкратное снижение удельного расхода энергии по
сравнению со случаем, когда оба пуансона установлены в одной плоско-
сти.
© В.Г. Красник, 2013
|