МОДЕЛЮВАННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ РОБОЧОГО ОРГАНУГНУЧКОГО ТРУБЧАСТОГО ШНЕКОВОГО ТРАНСПОРТЕРА

Анотація

В статті проведено досліджено напружено-деформований стан робочого органу гнучкого трубчастого шнекового транспортера, призначеного для переміщення сипких, гранульованих і кускових матеріалів по складних просторових траєкторіях. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення надійності, довговічності та експлуатаційної ефективності гнучких шнекових транспортуючих систем, у яких робочий орган під час функціонування зазнає складної дії осьових, крутильних, контактних і динамічних навантажень. Особливу увагу приділено аналізу гнучкого канатного гвинтового конвеєра зі спіральною навивкою, який у процесі транспортування матеріалу працює в умовах одночасного розтягу, кручення та взаємодії з переміщуваним вантажем.

У межах дослідження отримано аналітичні залежності для визначення осьових і кутових переміщень гнучкої стрижневої системи за різних умов закріплення правої опори. Розглянуто два конструктивні варіанти: із фіксацією правої опори від осьового зміщення та без такого закріплення. Це дозволило оцінити вплив граничних умов на характер деформування робочого органу та зміну напружень уздовж його довжини. Для оцінювання міцності гнучкого каната застосовано енергетичний критерій Губера–Мізеса, що дало змогу визначити еквівалентні напруження за умов комбінованої дії розтягу і кручення.

Побудовані графічні залежності показали, що еквівалентні напруження мають виражений нелінійний характер зміни залежно від кута завивки дроту, кутової деформації та діаметра каната. Встановлено, що зростання кутової деформації призводить до інтенсивного збільшення рівня еквівалентних напружень, особливо в діапазонах кутів завивки, за яких проявляється максимальний вплив зсувних складових деформації. Порівняльний аналіз одинарної та подвійної навивки дроту засвідчив, що подвійна навивка забезпечує зменшення еквівалентних напружень у середньому в 1,7–2,3 раза завдяки частковій компенсації складових, зумовлених крученням. Це підтверджує доцільність використання подвійної навивки для підвищення міцності, опору втомному руйнуванню та стійкості робочого органу гнучкого шнекового транспортера.