Анотація до роботи:

Колосов Д.Л. Обгрунтування параметрів та конструкцій двошарових гумо-тросових конвеєрних стрічок для гірничих підприємств. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.06 – гірничі машини. Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2002.

Розроблено та досліджено математичні моделі напружено-деформованого стану: двошарової гумотросової стрічки при пошкодженні тросової основи на прямолінійній ділянці конвеєра; стикових з'єднань стрічок двошарової конструкції; при згині двошарової гумотросової стрічки на барабані конвеєра з урахуванням прикладання тягового зусилля, деформування гуми на стиск і зсув та згинальної жорсткості тросів.

Обгрунтовано раціональні параметри стикових з'єднань та типорозмірного ряду двошарових конвеєрних стрічок, на основі яких розроблено технічні умови “Стрічки конвеєрні гумотросові двошарові міцністю 1500...6000 Н/мм ширини осердя” (ТУ У 016-002-010) на експериментальну партію 1000 пог. м, які передані для використання комбінату “Кривбасзалізорудком”. Розроблено методичні рекомендації з розрахунку стикових з'єднань двошарових гумотросових конвеєрних стрічок.

Вирішено наукову задачу з обгрунтування раціональних параметрів і конструкцій двошарових гумотросових конвеєрних стрічок та їх стикових з'єднань; розроблено науково обгрунтовану методику розрахунку стикових з'єднань двошарової гумотросової стрічки. Розв’язано вагому науково-технічну задачу щодо збільшення експлуатаційної міцності та ресурсу конвеєрних стрічок і їх стикових з'єднань.

Найбільш важливі результати, висновки та рекомендації:

1. Установлено, що створення високоміцних ГТС на основі дротів вітчизняного виробництва (Харцизький і Одеський дрото-канатні заводи) при загальноприйнятих схемах розташування тросів (один шар паралельних тросів) неможливе. Розроблено конструктивні рішення відносно створення двошарових гумотросових конвеєрних стрічок міцністю до 6000 Н/мм ширини осердя.

2. Уперше обгрунтовано та розроблено математичну модель напружено-деформованого стану двошарової гумотросової конвеєрної стрічки, що дозволила оцінити перерозподіл зусиль у цілих тросах по шарах тросів, ширині ГТС та довжині тросів при пошкодженні тросової основи, обгрунтувати параметри та конструкції гумотросових стрічок і стикових з'єднань.

3. Установлено, що при згині двошарової гумотросової стрічки на привідному барабані зусилля в більш віддаленому від барабана тросі збільшуються на величину до 65...80% для стрічки на основі троса діаметром 4,2 мм і зменшуються від прикладання тягового зусилля тертям на 30%. Величина цього зусилля зростає зі зменшенням довжини дуги контакта стрічки та барабана.

4. Визначено, що крок укладки тросів у шарах і між шарами впливає на максимальний коефіцієнт перевантаження k_j,i у перерізі з пошкодженими тросами. Цей коефіцієнт набуває мінімального значення (k_j,i= 1,35) при однаковому розташуванні тросів у шарах (рівному кроці укладки тросів у шарах і між шарами).

5. Виявлено, що при поривах тросів зусилля в них та максимальні дотичні напруження згасають на незначних довжинах (до 1 м) у різних випадках пошкоджень. Найбільш небезпечний випадок - пошкодження декількох сусідніх тросів (пучок) в одному перерізі стрічки. Тоді максимально перевантаженими (к_j,i> 2) виявляються троси, сусідні з пошкодженими. Під час пошкодження тросової основи краще вкладати по 4 троси в кожному пучку з мінімальною технологічною відстанню між тросами.

6. Установлено, що максимальні напруження, що виникають у крайньому тросі, практично не залежать (з числом тросів n 4 у шарі) від кількості тросів у стику, що дозволяє розраховувати стикове з'єднання стрічки з довільної кількості тросів за тією ж методикою, що й з восьми тросів.

7. Доведено, що найменшу довжину стикового з'єднання (0,55 м) має стик із шаховим розташуванням тросів, а найбільшу – східчастий стик внапусток (1,1 м). Збільшення довжини стику вище мінімального призводить до незначного (менше 4%) підвищення його агрегатної міцності.

8. Показано, що стрічки двошарової конструкції порівняно з одношаровими відзначаються збільшеним значенням співвідношення периметра тросів та величини тягового зусилля. Збільшення цього співвідношення викликає зростання міцності стикових з'єднань і дає змогу використовувати троси на основі дротів, виготовлених за сучасними технологіями з границею їх міцності до s_в= 3000 Н/мм² і більше.

9. При виконанні дисертаційної роботи розроблені технічні умови “Стрічки конвеєрні гумотросові двошарові міцністю 1500...6000 Н/мм ширини осердя” (ТУ У 016-002-010) на експериментальну партію 1000 пог. м і методичні рекомендації з розрахунку стикових з'єднань двошарових гумотросових конвеєрних стрічок, які передані для використання комбінату “Кривбасзалізорудком”.

Основні положення дисертації опубліковані в роботах:

1. Колосов Д.Л. О долговечности ленточно-тягового органа ленточного питателя // Вибрации в технике и технологиях. – 1998. – №5(9). – С. 39-40.

2. Колосов Д.Л. Об изгибной жёсткости и изгибных напряжениях металлотросов резинотросовых лент // Вибрации в технике и технологиях – 1999. – №3(12). – С. 7-9.

3. Биличенко Н.Я., Колосов Д.Л. Основные научно-технические задачи по созданию отечественных резинотросовых конвейерных лент // Науковий вісник НГА України. - 1999. – №3. – С. 79-81.

4. Колосов Д.Л. О напряжённо-деформированном состоянии резинотросовой ленты при кручении тросов // Науковий вісник НГА України. – 1999. – №6. – С. 89-92.

5. Колосов Л.В., Колосов Д.Л. Анализ результатов испытаний образцов резинотросовых уравновешивающих канатов // Збірник наукових праць НГА України. - Дніпропетровськ. - 2000. - №10. – С. 240-243.

6. Колосов Д.Л. Обоснование параметров и конструкций отечественных резинотросовых конвейерных лент // Науковий вісник НГА України. – 2000. – №6. – С. 48-54.

7. Ропай В.А., Колосов Д.Л. Математическая модель напряженно-деформированного состояния двухслойной резинотросовой ленты с порывами отдельных тросов // Науковий вісник НГА України. – 2001. - №1. – С. 50-53.

8. Колосов Д.Л. Математическая модель напряженно-деформированного состояния двухслойной резинотросовой ленты при изгибе на барабане // Гірнича електромеханіка та автоматика: Наук.-техн. зб. – 2001. – Вип. 66. – С. 95-100.

9. Колосов Д.Л. Исследование напряженно-деформированного состояния двухслойных резинотросовых лент при изгибе на барабане // Науковий вісник НГА України. – 2001. – №6. – С. 49-52.

10. Патент № 30136А Україна. Спосіб складання гумотросових конвеєрних стрічок / Л.В. Колосов, В.А. Ропай, М.М. Шидо, В.І. Савицький, Д.Л. Колосов; опубліковано 15.11.2000. Бюл. № 6-ІІ.

11. Патент № 38378А Україна. Спосіб виготовлення довгомірного гумотросового виробу для гірничошахтного устаткування і пристрій для його здійснення / В.А. Ропай, М.М. Шидо, В.І. Савицький, Д.Л. Колосов; опубліковано 15.05.01. Бюл. № 4.

12. Патент № 34230А Україна. Підвісний пристрій для плоского каната / Л.В. Колосов, С.І. Чеберячко, Д.Л. Колосов; опубліковано 15.02.01. Бюл. №1.

13. Патент № 40088А Україна. Спосіб виготовлення гумотросового каната та конвеєрної стрічки і пристрій для його здійснення / Л.В. Колосов, Д.Л. Колосов, В.А. Ропай, М.М. Шидо, В.І. Савицький ; опубліковано 16.07.01. Бюл. № 6.

14. Самуся В.И., Колосов Д.Л., Обухов А.Н. Агрегатная прочность резинотросовой конвейерной ленты // Современные проблемы и перспективы развития горной механики: Материалы междунар. науч.-практ. конф. - Дніпропетровськ, 1999. - С. 193-195.

15. Колосов Л.В., Колосов Д.Л., Ропай В.А. О центрировании резинотросовых конвейерных лент // Неделя горняка: Материалы науч. симпоз. - Москва, 2001. – С. 218-221.

Особистий внесок автора в роботи, опубліковані у співавторстві: [3] – патентний огляд та узагальнення досвіду експлуатації гумотросових стрічок; [5] – участь у випробуваннях та обробка результатів; [7] – визначення задач досліджень, отримання аналітичних залежностей для розрахунку напружено-деформованого стану стрічки при пошкодженні окремих тросів; [10-13] – розробка істотних ознак винаходів; [14, 15] – розрахунки, обробка результатів.