Визначення факторів, що впливають на міцність канату
DOI:
https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2026.58.0.08Ключові слова:
канат, кут відхилення, канатний блок, довговічність каната, міцність, експериментальний стендАнотація
Проблема. При роботі канату в його перетинах викликає напруження розтягнення від кінцевого вантажу, згину при проходженні блоків і барабана, кручення і контактні напруження. Навантаження, які прикладені до канату, можуть носити статичний і динамічний характер. При розрахунку кранових канатів статичні розтягуючі навантаження визначаються без урахування напружень згину та кручення. Такий підхід недооцінює напружений стан мотузки і може призвести до зниження довговічності мотузки. Метою дослідження було визначення факторів, які фактично впливають на довговічність кранових канатів. Під час намотування каната на барабан або під час згинання каната на поліспастах відбувається відхилення канатів від площини обертання блоків. Зі збільшенням кутів відхилення можуть виникнути дуже негативні аспекти через те, що відхилений канат ковзає по борту паза блоку, що саме зношується та призводить до зносу паза блоку. Методологія. Реальні умови роботи канату дуже відрізняються від умов їх роботи на пробній машині. Але експериментальні дослідження, проведені вченими, дозволили змінити вплив різних факторів на довговічність каналів Для визначення впливу кута прогину каната було виготовлено машину з рокерним механізмом для дослідження довговічності каната. Водночас, роботу каната досліджували при різних кутах прогину від 3 до 7. Результати Проведені дослідження дозволили отримати нові залежності, що враховують відстань між блоками, що, у свою чергу, уточнює розрахунок. Експериментальні дослідження повністю підтвердили отриманий уточнений розрахунок. Оригінальність Отримані формули дозволяють враховувати відстань між блоками і тому є більш точними. Практична цінність. Результати, отримані в статті, дозволяють отримати більш точний розрахунок довговічності каната з урахуванням впливу кута прогину мотузки на блоці
Посилання
Дворніков В. І., Будішевський В. О., Моценко В. М. (2009). Проектування та конструювання транспортних і підйомних машин та комплексів. Вебер. Dvornikov, V. I., Budishevskyi, V. O., & Motsenko, V. M. (2009). Proektuvannia ta konstruiuvannia transportnykh i pidjomnykh mashyn ta kompleksiv (Design and construction of transport and hoisting machines and complexes). Veber.
Malinovsky, A., & Tarnavskaya, N. S. (2006). Adapted hoist ropes. OIPEEC Bulletin, 91, 29–44.
Григоров О. В., Петренко Н. О. (2006). Вантажопідйомні машини. НТУ «ХПІ». Grigorov, O. V., & Petrenko, N. O. (2006). Vantazhopidjomni mashyny (Hoisting-and-conveying machines). NTU "KhPI".
Grigorov, O., Druzhynin, E., Anishchenko, G., Strizhak, M., & Strizhak, V. (2018). Analysis of various approaches to modeling of dynamics of lifting-transport vehicles. International Journal of Engineering & Technology, 7(4.3), 64–70.
Xiang, I., Wang, H.Y., Chen, Y., Guan, Y.J., & Dai, L.N. (2017). An elastic-plastic modeling of metallic strands and wire ropes under axial tension and torsion loads. International Journal of Solids and Structures, 129, 103–118. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2017.09.021
Musikhin, V. A. (2016). Determination of real strain-stress state of the steel-wire rope elements. Procedia Engineering, 150, 1848–1852. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.181
Onur, Y. A. (2019). Theoretical investigation of rope strand subjected to axial tensile load. International Review of Applied Sciences and Engineering, 10(2), 141–145. https://doi.org/10.1556/1848.2019.0017
Foti, L., & Martinelli, L. (2016). Mechanical modeling of metallic strands subjected to tension, torsion and bending. International Journal of Solids and Structures, 97-98, 1–17. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2016.08.005
Фідровська Н. М., Ломакін А. О. (2016). Визначення напруження в дротині канату при набіганні на блоки і барабани. Машинобудування, (18), 29–32. Fidrovska, N. M., & Lomakin, A. O. (2016). Vyznachennia napruzhennia v drotyni kanatu pry nabihanni na bloky i barabany (Determination of stress in the wire of the rope when running on blocks and drums). Mashynobuduvannia, (18), 29–32. https://jmash.uipa.edu.ua/index.php/jMASH/article/view/76
Фідровська Н. М., Водолажський В. П., Писарцов О. С. (2017). Вплив кута відхилення на довговічність канату та блоків. Машинобудування, (19), 72–76. Fidrovska, N. M., Vodolazhskyi, V. P., & Pysartsov, O. S. (2017). Vplyv kuta vidkhylennia na dovhovichnist kanatu ta blokiv (Influence of the deflection angle on the durability of the rope and blocks). Mashynobuduvannia, (19), 72–76.
Фідровська Н. М., Ломакін А. О., Садловська Т. В. (2017). Визначення зусиль в елементах каната при навивці його на барабан. Машинобудування, (19), 68–71. Fidrovska, N. M., Lomakin, A. O., & Sadlovska, T. V. (2017). Vyznachennia zusyl v elementakh kanata pry navyvtsi yoho na baraban (Determination of forces in rope elements when winding it on a drum). Mashynobuduvannia, (19), 68–71.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Наталія Фідровська, Олександр Писарцов, Вікторія Нестеренко, Віталій Рагулін
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
