Нестеров А.П., Осипова Т.Н.

Кафедра промышленного и автомобильного транспорта Украинской инженерно-педагогической академии, ул. Университетская 16, г. Харьков, 61003. Контактный телефон 733-78-18.

ДИНАМИКА КАНАТА ПРИ ВЫДВИЖЕНИИ ИЗ-ПОД КЛЕТИ КУЛАКОВ

При оборудовании подъемника клетями используются посадочные кулаки, на которые опираются нижняя и верхняя клети. После посадки верхней клети на выдвижные кулаки за счет холостого хода тормозов и инерционности органа навивки барабан продолжает вращаться в сторону клети, а канат образует петлю, которая может измеряться несколькими десятками сантиметров. После того как из-под клети убирают кулаки, она до момента натяжения каната свободно падает, что вызывает колебания концевой массы на канате. Это приводит к увеличению динамических напряжений каната и к снижению его запаса прочности. Поэтому необходимо определить действительный динамический запас прочности каната.

Получена динамическая эквивалентная схема клетьевого подъемника при посадке верхней клети на выдвижные кулаки с последующим ее падением (см. рис. 1).

Рис. 1 - Динамическая эквивалентная схема поступательно движущегося подъемника при падении клети после выдвижения кулаков: М₁ – приведенная к канату масса направляющего шкива, М₂ – масса концевого груза, с₀₁ – линейная жесткость каната между заклиненным барабаном и направляющим шкивом, с₁₂ – линейная жесткость каната между направляющим шкивом и клетью

Составлена система обыкновенных однородных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами движения клети при ее падении, после того как убраны посадочные кулаки со следующими начальными условиями при t = 0 х₁(0) = 0, , х₂(0) = 0, .

(1)

Начальная скорость υ₀ определяется по формуле

(2)

где h – высота падения клети (по ТБ h = 10 … 40 см).

На основании численного эксперимента определены перемещения дискретных масс, динамические усилия и коэффициенты динамичности в ветвях канатов, динамические запасы прочности в ветвях канатов в зависимости от высоты падения клети и веса концевого груза.

Для определения динамических усилий в упругих связях использовались следующие выражения

(3)

Динамические запасы прочности в ветвях каната равны

, (4)

где G_р – суммарное разрывное усилие всех проволок каната; G – вес концевого груза.

Динамические запасы прочности ветвей канатов в зависимости от высоты падения клети и веса концевого груза изменяются в пределах 7,4 … 2,411.

На рис. 3 приведены осциллограммы решения дифференциальных уравнений (1), из которых видно, что при падении клети возникают колебания концевой массы и направляющего шкива с двумя главными частотами.

υ,

м/с

х₁,

м

х₂,

м

а)

υ,

м/с

б)

Рис. 2 – Осциллограммы перемещений дискретной массы (1) и ёё скорости (2): а) первая масса; б) вторая масса

Коэффициенты динамичности в упругих связях – канатах – изменяются в пределах 1,094 … 3,63.