Геотехнічна механіка, 2016, вип. 128
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/133406
2024-03-28T14:56:09ZTheoretical and experimental research of hot rolling of aluminum strips for solar collector
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/137795
Theoretical and experimental research of hot rolling of aluminum strips for solar collector
Makeeva, A.S.; Kuzmenko, O.S.; Remez, O.A.; Frolov, Ya.V.; Uwarow, I.; Gridin, O.Yu.
The article investigates the process of rolling aluminum strips with aluminum wire
inside for the solar collector components. The closure of coal mines, the constant rise in the cost of
oil and gas compel to refer to the methods for producing renewable (alternative) energy. An urgent
problem is the enhancement of solar manufacturing technologies in order to improve the quality and
reduce the cost of products. The article presents the results of experimental and theoretical studies
of the hot rolling process of aluminum strips with aluminum wire between them for internal collector
channels. The velocity fields were researched; dependence on the rolling load changes for different
degrees of deformation was obtained. It was found that for obtaining high-quality welding strips with wire between them the degree
of deformation should be more than 35%. The comparison of the dependencies obtained experimentally
and with the theoretical calculations was carried out, which showed a high degree of similarity.
The comparison of the dependences obtained experimentally with the theoretical calculations was
carried out, which showed a high degree of reproducibility, repeatability and similarity. Scientific
novelty of the research lies in the parameters justification of hot rolling process of two aluminum
strips with aluminum wire between them for partial welding of aluminum strips. These results can
be used in industrial processes for the parts production of solar collectors in alternative energy. This
study was supported by German Academic Exchange Service (DAAD) in the framework of German-Ukrainian
project «Praxispartnershaft Metalurgie».; Стаття присвячена дослідженню технологічного процесу прокатки алюмінієвих штаб з алюмінієвою проволокою всередині для отримання деталей сонячного колектору.
Зачинення вугільних шахт, постійне зростання вартості нафтопродуктів та газу змушує звертатися до способів отримання відновлюваної (альтернативної) енергії. Актуальної є проблема вдосконалення технології виготовлення сонячних колекторів з метою покращення якості
та зменшення вартості виробу. У статті наведені результати експериментальних та теоретичних досліджень процесу гарячої прокатки алюмінієвих штаб с алюмінієвою проволокою між
ними для отримання внутрішніх каналів колектору. Досліджено поле швидкостей, отримані
залежності зміни сили прокатки для різних ступеней деформації. Встановлено, що для отримання якісного зварювання штаб з проволокою між ними, ступінь деформації повинна бути
не менше 35%. Виконано порівняння залежностей, отриманих експериментально, з теоретичними розрахунками, що показали високий ступінь збіжності результатів. Наукова новизна
досліджень полягає в обґрунтуванні параметрів процесу гарячої прокатки двох алюмінієвих
полос з алюмінієвою проволокою всередині для парціального, часткового зварювання алюмінієвих штаб. Представлені результати можуть біти використані в технологічних процесах
отримання деталей сонячних колекторів в альтернативній енергетиці. Дослідження, результати яких приведені в даній статті, виконані в межах сучасного спільного німецько-
українського проекту «Praxispartnershaft Metalurgie», який фінансується німецьким товариством академічних обмінів DAAD.; Статья посвящена исследованию технологического процесса прокатки алюминиевых полос с алюминиевой проволокой внутри для получения деталей солнечного коллектора. Закрытие угольных шахт, постоянный рост стоимости нефтепродуктов и газа вынуждает обращаться к способам получения возобновляемой (альтернативной) энергии. Актуальной является проблема совершенствования технологий изготовления солнечных коллекторов с целью улучшения качества и уменьшения стоимости изделий. В статье приведены
результаты экспериментальных и теоретических исследований процесса горячей прокатки
алюминиевых полос с алюминиевой проволокой между ними для получения внутренних каналов коллектора. Исследовано поле скоростей, получены зависимости изменения силы прокатки для различных степеней деформации. Установлено, что для получения качественного
сваривания полос с проволокой между ними степень деформации должна быть не менее 35
%. Выполнено сравнение зависимостей, полученных экспериментально, с теоретическими
расчетами, показавшее высокую степень сходимости результатов. Научная новизна исследований заключается в обосновании параметров процесса горячей прокатки двух алюминиевых
полос с алюминиевой проволокой внутри для парциального, частичного сваривания алюминиевых полос. Приведенные результаты могут быть использованы в технологических процессах получения деталей солнечных коллекторов в альтернативной энергетике. Исследования, результаты которых приведены в данной статье, выполнены в рамках совместного
немецко-украинского проекта «Praxispartnershaft Metalurgie», финансируемого немецким
обществом академических обменов DAAD.
2016-01-01T00:00:00ZTheoretical consideration of plasma energy transfer to the rock mass
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/137793
Theoretical consideration of plasma energy transfer to the rock mass
Makeyev, S.Yu.; Osenniy, V.Ya.; Ryzhov, G.A.; Osennyaya, N.V.; Holyavik, O.V.
The article is devoted to the problem of hard ores, in particular of ferruginous quartzites,
thermodynamic destruction with the help of new environmentally friendly and saving-resource
technologies of blasting operations in the Kryvyi Rih basin. Until now, no more effective methods
have been developed for making underground chambers for explosive substances, than the plasma
method, though control of plasma torch thermodynamics remains a live problem. This method allows
making chambers of any configurations. The article presents results of theoretical studies of how
plasma impacts on the iron ore mass. The dependencies of distribution of temperature loads and normal
and tangential stresses in the rock on time and coordinate are specified. It is stated that tensile
stresses of magnetic quartzites being treated by plasma is ten times greater than compressive stresses.
Calculations, which take into account rock pressure, convective and radiant heat transfer from the
plasma jet specify essentially more exactly geometry of stress distribution, time of stress diffusion, density of thermal field in the surface sector of the borehole. Scientific novelty of the presented results
lies in justification of models of plasma-flow impact on the iron ore mass in the pre-fracture zone at the
borehole expansion. The results can be used in technological processes of breaking hard ores into the
camera, during sinking the raise workings and during construction of the cutting slots and other workings
for domestic purposes.; Стаття присвячена проблемі термодинамічного руйнування міцних руд, зокрема залізистих кварцитів із застосуванням нових екологічних ресурсозберігаючих технологій ведення підривних робіт у Криворізькому басейні. Для підземних умов до теперішнього
часу не розроблено більш ефективних методів утворення котлових порожнин для розміщення в них вибухових речовин, ніж плазмовий. Актуальною є проблема управління термодинамікою плазмового факела. Завдяки цьому можна створювати котлові порожнини різних конфігурацій для розміщення вибухових речовин. У статті наведено результати теоретичних досліджень плазмового впливу на залізорудний масив. Отримані залежності розподілу температурного навантаження, нормальних і тангенціальних напружень у гірській породі від часу і
по координаті. Встановлено, що величина розтягувальних напружень для магнетитових кварцитів при плазмовій обробці в десять разів більше величини стискуючих напружень. Облік
в розрахунках гірського тиску, конвективного і променистого теплообміну від плазмового
струменя дозволив істотно уточнити геометрію розподілу напружень, час їх поширення,
щільність теплового поля в поверхневій зоні свердловини. Наукова новизна наведених результатів полягає в обґрунтуванні моделей впливу плазмових потоків на залізорудний масив
в зоні передруйнування при розширенні свердловини. Наведені результати можуть бути використані в технологічних процесах відбивання міцних руд на камеру, при проходці підняттєвих виробок, при спорудженні відрізних щілин та інших виробок господарського призначення.; Статья посвящена проблеме термодинамического разрушения крепких руд,
в частности железистых кварцитов с применением новых экологических ресурсосберегающих технологий ведения взрывных работ в Криворожском бассейне. Для подземных условий
до настоящего времени не разработано более эффективных методов образования котловых
полостей для размещения в нем взрывчатых веществ, чем плазменный. Актуальной является
проблема управления термодинамикой плазменного факела. Благодаря этому можно создавать котловые полости различных конфигураций для размещения взрывчатых веществ. В
статье приведены результаты теоретических исследований плазменного воздействия на железорудный массив. Получены зависимости распределения температурной нагрузки, нормальных и тангенциальных напряжений в горной породе от времени и по координате. Установлено, что величина растягивающих напряжений для магнетитовых кварцитов при плазменной обработке в десять раз больше величины сжимающих напряжений. Учет в расчетах
горного давления, конвективного и лучистого теплообмена от плазменной струи позволил существенно уточнить геометрию распределения напряжений, время их распространения, плотность теплового поля в поверхностной зоне скважины. Научная новизна приведенных результатов заключается в обосновании моделей воздействия плазменных потоков на железорудный массив в зоне предразрушения при расширении скважины. Приведенные результаты могут быть использованы в технологических процессах отбойки крепких руд на камеру,
при проходке восстающих выработок, при сооружении отрезных щелей и других выработок
хозяйственного назначения.
2016-01-01T00:00:00ZГрадуировка измерительных каналов автоматизированной системы мониторинга натяжений канатов шахтных многоканатных подъемных установок
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/137791
Градуировка измерительных каналов автоматизированной системы мониторинга натяжений канатов шахтных многоканатных подъемных установок
Ильин, С.Р.; Кириченко, В.Е.; Ильина, И.С.
В статье поставлена и решена задача обоснования метода градуировки измерительных каналов цифровой системы мониторинга натяжений канатов шахтной многоканатной подъемной установки. Разработана математическая модель и получены формулы для
расчета градуировочных коэффициентов на основании данных тестовых измерений натяжений канатов в промышленных условиях с применением вспомогательного измерительного
оборудования. Приведена методика выполнения тестовых измерений в условиях действующего подъема, основанная на проведении серии контрольных измерений при груженых и порожних скипах. Показано, что использование градуировочных функций позволяет средствами программного обеспечения верхнего уровня аппаратно-программного комплекса мониторинга натяжений канатов выполнять расчеты: отклонений натяжений канатов в отвесах
отсредних значений и сравнения их с допустимыми пределами согласно нормативной документации (25%, 15%), текущих отклонений длин канатов в навеске, величин необходимого
укорочения канатов, текущих относительных отклонений радиусов желобов ведущего и отклоняющего шкивов от среднего значения и их сравнения с нормативными, величин необходимой подрезки футеровки желобов для минимизации отклонений натяжений и устранения
пробуксовки канатов по ведущему и отклоняющему шкивам, текущего значения запаса по
нескольжению для каждого каната по критерию Эйлера. Указано, что для подъемной установки c двумя моноблочными шкивами эта функция
может быть реализована при одновременных с измерениями натяжений канатов в отвесах
измерениями начальных натяжений в канатах струны между шкивами и коротком отвесе при
верхнем положении одного из подъемных сосудов и расчетом отклонений длин канатов от
среднего значения в навеске.; У статті поставлена і вирішена задача обґрунтування методу градуювання вимірювальних каналів цифрової системи моніторингу натягу канатів шахтної багатоканатною
підйомної установки. Розроблена математична модель і отримані формули для розрахунку
градуювальних коефіцієнтів на підставі даних тестових вимірювань натягу канатів в промислових умовах із застосуванням допоміжного вимірювального обладнання. Наведено методику виконання тестових вимірювань в умовах чинного підйому, заснована на проведенні серії
контрольних вимірювань при навантажених і порожніх скіпах. Показано, що використання
градуювальних функцій дозволяє засобами програмного забезпечення верхнього рівня апаратно-програмного комплексу моніторингу натягу канатів виконувати розрахунки: відхилень
натягу канатів в схилах від середніх значень і порівняння їх з допустимими межами згідно з
нормативною документацією (25%, 15%), поточних відхилень довжин канатів в навішуванні,
величин необхідного укорочення канатів, поточних відносних відхилень радіусів жолобів
ведучого і відхилюючого шківів від середнього значення і їх порівняння з нормативними,
величин необхідного підрізування футерування жолобів для мінімізації відхилень натягів і
усунення пробуксовки канатів по ведучому і відхилюючому шківів, поточного значення запасу по нековзанню для кожного каната за критерієм Ейлера. Зазначено, що для підйомної
установки і двома моноблоковими шківами ця функція може бути реалізована при одночасних з вимірами натягу канатів у схилах, вимірами початкових натягів в канатах струни між
шківами і короткому схилі при верхньому положенні однієї з підйомних посудин і розрахунком відхилень довжин канатів від середнього значення в навішуванні.; In the article is set and decided the problem of ground method of calibrating measuring
channels of the digital system monitoring of ropes pulls of the mine multirope lifting setting. A
mathematical model is developed and formulas for the calculation of calibration coefficients on the
basis of information of the test measurings pulls of ropes in industrial terms with the use of auxiliary
measuring equipment are got. The method of implementation of the test measurings in the conditions
of the active winding, based on conducting series of the control measurings at loaded and
empty skips, is resulted. It is shown that the use of calibration functions allows by facilities of top
level software of vehicle-programmatic complex of monitoring pulls of ropes to execute calculations:
rejections of pulls of ropes in plumbs from the mean values and comparison of them with
possible limits in obedience to a normative document (25%, 15%), current rejections lengths of ropes in the hinge-plate, sizes of the necessary shortening of ropes, current relative deviations of
radiuses chamfers of leading and declining pulleys from the mean value and their comparison with
normative, sizes of the necessary paring of fettling chamfers for minimization rejections of pulls
and removal of slippage of ropes on leading and declining pulleys, current value of supply on unsliding
for every rope on the criterion of Euler.
It is indicated, that for the lifting setting with two monosectional pulleys this function can be
realized at simultaneous with measurings of pulls of ropes in plumbs by measurings of initial pulls
in the ropes of string between pulleys and short plumb at top position of one of lifting vessels and
calculation rejections lengths of ropes from the mean value in the hinge-plate.
2016-01-01T00:00:00ZБезопасность выполнения специальных работ в экстремальных ситуациях с применением подъемно-транспортных машин и оборудования
http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/137789
Безопасность выполнения специальных работ в экстремальных ситуациях с применением подъемно-транспортных машин и оборудования
Беликов, А.С.; Шаломов, В.А.; Долгополова, Н.В.; Улитина, М.Ю.
В настоящее время во многих странах мира в основу практических расчетов
по стандартам положен критерий, согласно которому требуется не допустить обезгруживания опорных ходовых колес, т.е. обеспечить положительность сил давления колес крана на
рельсы пути (или аутригеров автоподъемников / автолестниц на дорожное покрытие). В связи с этим, для определения расчетным путем таких нагрузок следует вводить соответствующие коэффициенты безопасности. Традиционный способ определения сил инерции в рассматриваемых исследованиях
устойчивости вызывает определенные сомнения, так же как и отнесение всех расчетов к
опасному состоянию объекта, в качестве которого принимается снижение до нуля давления
от колес / аутригеров на основание («обезгруживание колес»). Когда это давление действительно достигает нулевого значения, объект не обязательно потеряет устойчивость. Может
наступить некоторый отрыв колес от основания (рельсы / грунт земли), и, тем не менее, кран
/ автокран не опрокидывается. И наоборот, – обезгруживание опорных элементов (колеса
или аутригеры) в определенный момент времени еще не достигнуто, а объект потенциально
(с последующим развитием колебательных процессов) подвержен опрокидыванию. Следовательно, корректирующие коэффициенты безопасности необходимо соотносить к действительному состоянию потери устойчивости, которое следует устанавливать достоверно корректными исследованиями. Подобными соображениями можно пользоваться и при производстве работ на промплощадках и в поверхностных комплексах угольных шахт.; У нинішній час в багатьох країнах світу в основу практичних розрахунків за стандартами належить мати критерій, згідно якому необхідно не допустити обезвантаження опорних ходових коліс, тобто забезпечити позитивність сил тиску коліс крана на рейки шляху (або аутригерів автопідйомників / автодрабин на дорожнє покриття). У зв'язку з цим, для визначення розрахунковим
шляхом таких навантажень слід вводити відповідні коефіцієнти безпеки. Традиційний спосіб визначення сил інерції в даних дослідженнях стійкості викликає певні сумніви, так само як і віднесення
всіх розрахунків до небезпечного стану об'єкту, яким приймається зниження до нуля тиску від коліс
/ аутригерів на підставу («обезвантаження коліс»). Коли цей тиск дійсно досягає нульового значення,
об'єкт не обов'язково втратить стійкість. Може наступити деякий відрив коліс від підстави (рейки /
грунту землі), і, проте, кран / автокран не перекидається. І навпаки, – обезвантаження опорних елементів (колеса або аутригери) в певний момент часу ще не досягнуто, а об'єкт потенційно (з подальшим розвитком коливальних процесів) схильний до перекидання. Отже, коригуючи коефіцієнти
безпеки, необхідно співвідносити до дійсного стану втрати стійкості, який слід встановлювати достовірно коректними дослідженнями. Подібними міркуваннями можна користуватися і при виробництві робіт на проммайданчиках і в поверхневих комплексах вугільних шахт.; Today, in many countries of the world, practical calculations by standards are based on a criterion,
in obedience to which it is required to escape unloading of anvil running wheels and to ensure positive
pressure forces of the crane wheels acting on the rails of railway (or outriggers of auto-elevators / auto-stairs
acting on the road coverage). In this regard, while calculating such loadings, it is necessary to apply certain
safety factors. In the terms of the considered research of stability, traditional method for calculating forces of
inertia causes certain doubt, as well as attributing of all of calculations to the dangerous state of object, which
assumes reduction up to zero of the wheels/outriggers pressure on the railway foundation («unloading of
wheels»). When pressure reaches zero value, an object not necessarily lose its stability. Some breakaway of
the wheels from the foundation (rails / soil of earth) can occur, though crane / truck crane does not overturn.
And, vice versa, though supporting elements (wheels or outriggers) are not unloaded, the object, at the certain
moment of time, can potentially capsize (due to development of flutter processes). Therefore, correcting
safety factors shall be correlated with actual state of stability loss, and shall be a subject of further significantly
correct researches. By a similar considering it is possible to use at production of works on industrial areas
and in the superficial complexes of coal mines.
2016-01-01T00:00:00Z