Евгений Михайлович Арефьев – кандидат технических наук, доцент.
Санкт-Петербург, Researcher ID B-2261-2016
Evgeny M. Arefiev – Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor.
Saint Petersburg, Researcher ID B-2261-2016
Константин Александрович Рябко – кандидат технических наук, доцент.
Воронеж, Scopus ID 57203884218
Konstantin Al. Ryabko – Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor.
Voronezh, Scopus ID 57203884218
An increase in the rate of coal mining and a reduction of its prime cost can be ensured by comprehensive mechanization and automation of the system of mine auxiliary transport through the widespread introduction of overhead monorail tracks. The potential use of mine monorail tracks are conditioned by the following factors: low payload ratio of the train; reduction of the mine workings cross-section area due to transfer of auxiliary transport to the upper part of the workings; high operational safety; as well as the possibility of dismantling the track in the unused sections and subsequently installing it in new mine workings. The use of rubberized rollers in the drives of mine monorail locomotives enables the coefficient of adhesion of the wheel with the monorail to be increased. It also reduces dynamic loads and the noise level during operation. The purpose of this research is to assess the durability of polymeric rims of drive wheels for mine monorail locomotives, taking into account their operating conditions. Stress distribution over the contact area of the wheel rim with the monorail was determined, enabling the development of measures to increase the service life of drive wheels of mine monorail locomotives to be developed. It was established that the effect of the monorail track deformation has no significant impact on the durability of drive wheel rims of mine monorail locomotives. A mathematical model was obtained to determine the durability of drive wheel polymeric rims, taking into account the maximum dynamic forces arising during the contact of drive wheels with the monorail. The durability of wheel polymeric rims of mine monorail locomotives was assessed in accordance with the Bailey criterion with regard to the maximum values of dynamic contact loads arising during the monorail train movement. It was also established that an increase in the carriage mass from 20 to 47 kN leads to 32 % less durability of a monorail locomotive drive wheel rim (from 8700 to 5900 hours).
Увеличение темпов добычи угля и снижение ее себестоимости может быть обеспечено путем комплексной механизации и автоматизации системы шахтного вспомогательного транспорта за счет широкого внедрения подвесных монорельсовых дорог. Перспективность использования шахтных монорельсовых дорог обусловлена низким коэффициентом тары состава; снижением площади сечения выработок за счет вынесения вспомогательного транспорта в верхнюю часть выработок; высокой безопасностью эксплуатации; возможностью демонтажа дороги на неиспользуемых участках и последующего монтажа в новых выработках. Использование обрезиненных роликов в приводе шахтных монорельсовых локомотивов позволяет повысить коэффициент сцепления колеса с монорельсом, снизить динамические нагрузки и уровень шума в процессе эксплуатации. Целью исследований является оценка долговечности полимерных ободьев приводных колес шахтных монорельсовых локомотивов с учетом условий их эксплуатации. Получено распределение напряжений по пятну контакта обода колеса с монорельсом, что позволит разработать мероприятия по повышению срока службы приводных колес шахтных монорельсовых локомотивов. Установлено, что влияние деформации монорельсового пути не оказывает существенного влияния на долговечность ободьев приводных колес шахтных монорельсовых локомотивов. Получена математическая модель для определения долговечности полимерных ободьев приводных колес с учетом максимальных динамических усилий, возникающих при контакте приводных колес с монорельсом. Проведена оценка долговечности полимерных ободьев колес шахтных монорельсовых локомотивов в соответствии с критерием Бейли с учетом максимальных значений динамических контактных нагрузок, возникающих при движении монорельсового состава. Установлено, что увеличение массы тележки с 20 до 47 кН приводит к снижению долговечности обода приводного колеса монорельсового локомотива на 32 % (с 8700 до 5900 ч).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.