Библиографическое описание:О целесообразности шарнирного крепления ковшей ленточного элеватора : научное издание / А. С. Морин, Р. Г. Исрафилов, А. И. Фоменко [и др.]. - Текст : непосредственный // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2026. - № 3. - С. 97-114. - ISSN 0236-1493, DOI 10.25018/0236_1493_2026_3_0_97.
Аннотация:Рассмотрены устройство и принцип действия ленточных и цепных элеваторов, приведены конструктивные параметры и технические характеристики этих машин. Отмечены основные достоинства и недостатки элеваторов, определены направления совершенствования и перспективы их применения на объектах горных работ, в том числе при роботизированной разработке недр. Приведены результаты исследований, доказывающие целесообразность шарнирного способа крепления ковшей к тяговой ленте элеватора. При проведении указанных исследований выявлены закономерности изменения напряжений в узлах крепления ковшей в зависимости от мощности приводного барабана. Разработаны компьютерные 3D-модели ковша элеватора с жесткой и шарнирной опорой, выполнены расчеты на прочность и жесткость ковшей с помощью аналитических уравнений и системы автоматизированного проектирования Компас-3D v21, на поверхность моделируемых деталей нанесены поля напряжений и деформаций. Установлено, что по сравнению с традиционным жестким способом крепления ковшей при шарнирном креплении многократно снижаются пиковые нагрузки на тяговый орган, что обеспечивает соответствующее уменьшение деформаций и напряжений в ковшах и в крепежных болтах, более равномерное распределение напряжений в силовом каркасе машины и кратное увеличение ресурса элеватора в целом. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании быстроходных ленточных элеваторов повышенной производительности для подземных и открытых горных работ.
The article discusses arrangement and operating principle of belt elevators, and reports design factors and performance characteristics of the machines. The main advantages and disadvantages of belt elevators are highlighted, and their improvement areas and application prospects in mining are determined, including robotic mining. The presented research results prove practicability of hanging of buckets to elevator belts. The research also revealed stress variation patterns at the bucket attachment points depending on driving drum capacity. 3D computer models of an elevator bucket with rigid attachment and hinged mount are developed, and strength and structural stiffness analyses of the buckets are carried out using analytical equations and automated design system Kompas-3D v21. The stress and strain fields are mapped on the surface of model parts. It is found that as against the customary rigid attachment, hinging of buckets multiply decreases peak loads on the tractional body, which ensures the proportional reduction of stresses and strains in the buckets and fastening bolts, more uniform stress distribution in the load-bearing frame of the machine and the multiple increase of the life cycle of the belt elevators generally. The obtained results can be used in design of high-speed and increased-capacity belt elevators for open pit and underground mining.
