Registration Number
0825U003194, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
08-08-2025
popup.evolution
.
Title
Development of a comprehensive modelling methodology for split rope-capacious drums of mine hoisting machines
Author
Vitaly V. Symonenko,
popup.head Elena V. Panchenko
popup.head Kostiantyn S. Zabolotnyi
popup.opponent Nataliia M. Fidrovska
popup.opponent Нeorhii O. Shevchenko
popup.review Dmitro L. Kolosov
popup.review Olena O. Sdvyzhkova
popup.rada
Dnipro University of Technology
Description
У зв’язку з активною інтенсифікацією глибокого шахтного видобутку на горизонтах понад 1500 метрів, традиційні багатоканатні підіймальні установки з фрикційними шківами стикаються з істотними конструктивними та експлуатаційними обмеженнями. Відповіддю на ці виклики стало створення ПрАТ «Новокраматорський машинобудівний завод» (НКМЗ) інноваційної конструкції канатоміського циліндричного розрізного барабана типу ЦР-6,75×6,2/1.
У рамках реалізації угоди про науково-технічне співробітництво ПрАТ «НКМЗ» ініціювало співпрацю з НТУ «Дніпровська політехніка» з метою розробки науково обґрунтованої методології моделювання зазначеного технічного рішення. Визначальне значення у формуванні наукового напряму дослідження мало технічне завдання підприємства, у якому було конкретизовано ключові технічні параметри конструкції та сформульовано її прикладні цілі.
Аналіз поточного стану наукових досліджень свідчить про їх фрагментарність: наявні публікації здебільшого охоплюють лише окремі компоненти інженерного аналізу шахтових підіймальних машин. Зокрема, йдеться про геометричну оптимізацію оболонкових елементів, чисельну оцінку напружено-деформованого стану або вивчення теплових процесів у фрикційних вузлах.
Водночас відсутня єдина, інтегрована методологія, яка б комплексно об’єднувала вказані напрями досліджень із урахуванням багатофізичної природи експлуатаційних навантажень. Саме тому технічне завдання, надане ПрАТ «НКМЗ», стало основою для формулювання актуальної науково-технічної задачі:
розробка комплексної методології моделювання розрізних канатомістких барабанів шахтових підіймальних машин типу ЦР-6,75×6,2/1,95.
Реалізація зазначеного дослідження здійснюється в межах державного бюджетного проекту № ДР 0122U201676 (період виконання – січень 2023 р. – грудень 2025 р.), а також згідно з господарським договором № 072355-24 від 01.03.2024 р., укладеним між ПрАТ «СУХА БАЛКА» та НТУ «Дніпровська політехніка».
Наукова ідея дисертації полягає у впровадженні комплексного підходу до моделювання конструкцій розрізних канатомістких барабанів шахтових підіймальних машин шляхом інтеграції взаємодоповнювальних методів, що забезпечують урахування багатофакторної природи експлуатаційних навантажень.
Мета дослідження – розробити науково обґрунтовані методичні рекомендації для інженерів-конструкторів щодо комплексного розрахунку напружено-деформованого стану розрізних канатомістких барабанів шахтових підіймальних машин.
Об’єкт досліджень – напружено-деформований і термомеханічний стан розрізних канатомістких барабанів шахтових підіймальних машин типу ЦР-6,75×6,2/1,95, які функціонують в умовах глибоких виробок.
Предметом дослідження – є комплексна методологія аналітичного, чисельного та термомеханічного моделювання, а також інженерні рішення, спрямовані на мінімізацію осьових деформацій, забезпечення нормативної жорсткості та термічної стабільності.
Методи досліджень – спрямовані на підвищення ефективності проектування високонавантажених канатомістких барабанів шахтових підіймальних машин за рахунок застосування багаторівневого моделювання, що поєднує класичні та сучасні інженерні підходи. У межах дисертаційного дослідження використано такі методи:
• Аналітичне моделювання – із залученням рівнянь теорії оболонок Кірхгофа–Лява;
• Чисельне моделювання – методом скінченних елементів у середовищі SolidWorks Simulation;
• Параметрична оптимізація – відповідно до критеріїв мінімізації маси та обмеження деформаційної чутливості;
• Термомеханічний аналіз – моделювання фрикційних пар з урахуванням рухомого джерела теплоти, теплообміну та температурної деградації матеріалів;
• Експертне узгодження граничних умов – на основі технічних регламентів ПрАТ «НКМЗ».
Registration Date
2025-07-29
popup.nrat_date
2025-07-29 / 2026-07-01
