Serhii Onyshchenko - Academia.edu (original) (raw)
Papers by Serhii Onyshchenko
Zbìrnik naukovih pracʹ Nacìonalʹnogo gìrničogo unìversitetu, 2020
Мета. Встановлення закономірностей впливу відхилень розташування посудини шахтної підйомної устан... more Мета. Встановлення закономірностей впливу відхилень розташування посудини шахтної підйомної установки на напружений стан головного гумотросового тягового органа. Методика дослідження полягає у використанні методів механіки шаруватих конструкцій з жорсткими та м'якими шарами для побудування аналітичних моделей взаємодії сталевих тросів, розташованих паралельно у одній площині в гумотросовому тяговому органі як композитній структурі, які взаємодіють між собою через шар гуми, та математичному моделюванні напружено-деформованого стану гумотросового тягового органа з урахуванням відхилень розташування посудини шахтної підйомної машини від проектного положення. Результати дослідження. Встановлено аналітичні залежності внутрішніх сил навантаження тросів, їх переміщень та кутів зсуву еластичного матеріалу, розташованого поміж тросами гумотросового тягового органа, що зумовлені впливом відхилень розташування посудини шахтної підйомної машини від проектного положення. Сформульовані умови міцності каната в замкненій аналітичній формі. Визначено допустимі відхилення вузла приєднання каната до посудини. Наукова новизна полягає у встановленні аналітичних залежностей параметрів напружено-деформованого стану гумотросового тягового органа, що зумовлені впливом відхилень розташування посудини шахтної підйомної машини від проектного положення. Практичне значення. Отримані залежності дозволяють визначати внутрішні силові фактори у тросах та гумовому прошарку як елементах композитного тягового органа, що приєднаний та знаходиться у взаємодії з посудиною шахтної підйомної установки, яка має відхилення від проектного положення. Уточнено механізм впливу схеми приєднання каната до елементів машини або споруди, що дозволяє більш обґрунтовано обирати параметри каната та підйомної машини. Усунена одна з проблем, пов'язаних із застосуванням плоских гумотросових канатів як головних канатів підйомних машин та ліфтів, що забезпечує умову міцності та безпеки використання плоских гумотросових канатів як головних канатів підйомної машини. Ключові слова: шахтна підйомна установка, відхилення розташування посудини, гумотросовий тяговий орган, механіка шаруватих композитних структур, математична модель, аналітичне розв'язання, напружено-деформований стан. Вступ. В Україні вперше у світовій практиці застосовано плоскі гумотросові канати як канати зрівноважування шахтних підйомних машин та налагоджено
Zbìrnik naukovih pracʹ Nacìonalʹnogo gìrničogo unìversitetu, 2021
Розробка алгоритму визначення напруженого стану конвеєрної стрічки з розривами групи тросів. Мето... more Розробка алгоритму визначення напруженого стану конвеєрної стрічки з розривами групи тросів. Методика. Побудова, розв'язання методами механіки шаруватих композитних матеріалів моделі напружено-деформованого стану конвеєрної стрічки з розривами групи тросів. Результати. Розроблено алгоритм розрахунку напружено-деформованого стану конвеєрної гумотросової стрічки довільної конструкції з групою ушкоджених тросів. Встановлено, що розрив тросів в одному перерізі призводить до виникнення в стрічці максимальних напружень. Такий розрив найнебезпечніший для випадку розривів тих самих тросів, але в різних перерізах. Взаємний зсув перерізів тросів вздовж гумотросової стрічки конвеєра зменшує вплив порушення нерозривності тросів на її напружено-деформований стан. Максимальні сили розтягу тросів та дотичні напруження в гумі виникають в перерізі розриву неперервності тросів. Максимальні сили виникають в суміжних з ушкодженим тросах, максимальні дотичні-в гумових прошарках, суміжних з ушкодженим тросом. Наукова новизна. Встановлено характер впливу розташування цілих тросів поміж ушкодженими на максимальні сили розтягу тросів та дотичні напруження в гумових прошарках між тросами. Практична значущість. Визначений напружено-деформований стан гумотросової стрічки з ушкодженими тросами дозволяє об'єктивно визначати реальну втрату стрічкою тягової спроможності та обґрунтовано призначати умови експлуатації стрічки, включно і її відновлювального ремонту. Обґрунтовано встановлені умови експлуатації, включно і розроблені технічні рішення по її ремонту, дозволяють забезпечувати ефективність експлуатації стрічки протягом її життєвого циклу відповідно до сучасних вимог CALS-технологій. Ключові слова: напружено-деформований стан, стрічка потужного конвеєра, розрив групи тросів, алгоритм розрахунку, канат довільної конструкції, тягова спроможність, умови експлуатації. Вступ. Гумотросові конвеєрні стрічки широко застосовуються в транспортному машинобудуванні. Вони передають зусилля розтягу. Їх використовують на потужних конвеєрах. Вони мають систему тросів, регулярно розташованих в одній площині вздовж її подовжньої осі. Конструктивну єдність тросів забезпечує еластична оболонка.
Collection of Research Papers of the National Mining University, 2021
Purpose. Development and justification of a method of analytical determination of a stress-strain... more Purpose. Development and justification of a method of analytical determination of a stress-strain state of a flat rubber-cable tractive-transporting element with breakages of continuity of cable groups in different cross-sections. Methodology of research is in development of a mathematical model of interaction of tractive-transporting element parts considering breakages of groups of random cables, construction of analytical solutions for determining dependencies of force distribution between cables and shear stresses in an elastic shell of a tractive-transporting element with random locations of breakages of cable groups in different cross-sections. Findings. A model of a flat rubber-cable tractive-transporting element with random locations of breakages of cable groups in different cross-sections is developed. Expressions that allow determining a stress-strain state of a flat rubber-cable tractive-transporting element of a hoisting and transporting machine with random locations of b...
Zbìrnik naukovih pracʹ Nacìonalʹnogo gìrničogo unìversitetu, 2020
алгоритм розрахунку ділянки відновлення тягової спроможності гумотросового тягового органа, що ма... more алгоритм розрахунку ділянки відновлення тягової спроможності гумотросового тягового органа, що має ушкоджений трос. Методика дослідження полягає у побудові методами механіки композитних матеріалів аналітичних моделей взаємодії тросів у гумотросовому тяговому органі як композитній структурі, утвореної з регулярно розташованих в одній площині паралельних тросів, що взаємодіють через шар гуми та математичному моделюванні напружено-деформованого стану гумотросового тягового органа за наявності розривів довільного троса та часткового відновлення тягової спроможності каната. Математичний опис процесу базується на засадах механіки шаруватих конструкцій із жорсткими та м'якими шарами. Результати дослідження. Встановлено аналітичні залежності коефіцієнтів нерівномірності розподілу зусиль поміж тросами вздовж каната в області видалення троса, інтенсивності розподілу дотичних напружень в гумових міжтросових прошарках, нерівномірного розподілу сил розтягу тросів та моменту скручування каната з частково видаленим та заміненим тросом. Обґрунтовано доцільність заміни відрізка ушкодженого троса на відрізок цілого завдяки зменшенню максимальних дотичних напружень в гумовій оболонці відновленого тягового органа. Наукова новизна полягає у встановленні аналітичних залежностей розподілу параметрів напружено-деформованого стану гумотросового тягового органа за наявності видалення та заміни частини троса каната. Практичне значення. Отримані залежності дозволяють визначати раціональну довжину ділянки заміни троса та розробляти алгоритм розрахунку цієї ділянки, що забезпечує мінімальне значення коефіцієнта концентрації сил розтягу троса для будь-якого гумотросового тягового органа. Встановлені закономірності дають змогу з високим рівнем достовірності прогнозувати експлуатаційні властивості каната, включно з розривами тросової основи. Результати можуть бути використані під час проектування та експлуатації підйомно-транспортних машин з гумотросовими тяговими органами. Ключові слова: підйомно-транспортна машина, гумотросовий тяговий орган, розрив тросової основи, математична модель, напружено-деформований стан, відновлення тягової спроможності. Вступ. В підйомно-транспортних машинах широко використовують гумотросові стрічки та канати [1-4]. Вони складаються з системи паралельних тросів, розташованих в одній площині з незмінним кроком та укладених в еластичну (гумову, поліуретанову) оболонку. Прикладена рівномірно розподілена вздовж
Innovative Biosystems and Bioengineering
Background. Bone osteosynthesis is considered one of the most efficient methods of treating fract... more Background. Bone osteosynthesis is considered one of the most efficient methods of treating fractures of long tubular bones. Development of modern computer technology and specialized software makes it possible for a traumatologist to perform preliminary efficiency estimation of osteosynthesis using fixation plates of various designs. Results of such studies can significantly depend on calculation model parameters. In most papers related to the study of a stress-strain state of “bone–fixator” systems, bone tissue is considered as a homogeneous, isotropic, elastic medium. However, in fact it is heterogeneous and has an anisotropy of mechanical characteristics. Accordingly in a case of using a simplified isotropic model of bone tissue, when performing calculations, there is a possibility of obtaining inaccurate results. Objective. Estimation of influence of orthotropy of the bone tissue physical and mechanical properties on a stress-strain state of the “bone–fixator” system. Methods. ...
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
This paper investigated the dependence of the stability of the knee joint, when exposed to extern... more This paper investigated the dependence of the stability of the knee joint, when exposed to external rotational load on the lower leg, on the position of the graft of the tendon of the popliteal muscle. Estimation finite-element models of the right knee joint of an adult were constructed, which included the articular ends of the bones that form this joint, as well as its main ligaments. The models reflected a surgery to restore posterolateral angle structures and differed only in the position of the popliteal tendon graft. That position was set by the point of attachment of the graft to the posterior surface of the tibia. At the same time, the fixation point changed both vertically and horizontally, in the frontal plane. In addition, a control model was built in which the hamstring tendon was completely absent. As a result of the calculations, patterns of the distribution of the fields of movement of the points of the finite-element model were obtained. As criteria for assessing the ...
The purpose of research is establishment of dependencies of the stress-strain state of a rubber-c... more The purpose of research is establishment of dependencies of the stress-strain state of a rubber-cable rope on its mechanical parameters and geometric parameters of a part where a flat rope gets a tubular shape considering the influence of a cable base breakage. Research methodology is construction of analytic models of interaction of cables in a rubber-cable rope as a composite structure, created from parallel cables regularly placed in one plane that interact through a layer of rubber, using the methods of mechanics of composite materials. Obtaining analytical dependencies in closed form for establishing the parameters of a stress-strain state of a rope in a part where it gets a tubular shape, which allows determining upper and lower boundaries of stresses in cables and in a rubber layer of a rope. Mathematical formulation of the process is based on the principles of mechanics of layered structures with hard and soft layers. Mathematical models were developed and investigated, what...
Main indicators of a stress-strain state (SSS) of a rubber-cable belt, the rubbercable rope for a... more Main indicators of a stress-strain state (SSS) of a rubber-cable belt, the rubbercable rope for a random placement pattern and the size of the part with broken cables, including partially removed cables, with cable breakages and their random 215 amount, different conditions of belt interaction in its cross-sections of connection to structural elements of a conveyor and a lifting machine to ensure control of its tractive ability during the life cycle. Performed researches clarify the idea of the interaction mechanism of reinforcing elements in composite materials of layered structure with hard and soft layers. Obtained results can be used for development and justification of a unified technology of creation and engineering support of operation of lifting and transporting machines with flat tractive-bearing elements with increased life-span, level of efficiency and operational safety in systems of extraction, transportation and processing of minerals.
Collection of Research Papers of the National Mining University, 2020
та обґрунтування методу аналітичного визначення напружено-деформованого стану плоского гумотросов... more та обґрунтування методу аналітичного визначення напружено-деформованого стану плоского гумотросового каната шахтної підйомної машини з урахуванням впливу комплексу зовнішніх чинників, включно таких, як технічний стан машини та напрямних посудини та втрати тягової спроможності каната, зумовленою розривами суцільності тросів. Методика дослідження полягає в розробці математичної моделі напружено-деформованого стану гумотросового каната шахтної підйомної машини з урахуванням впливу комплексу чинників і розривів тросової основи та побудові аналітичних рішень для різних граничних умов деформування каната. Результати дослідження. Встановлено напружено-деформований стан підйомного гумотросового каната при взаємодії із механічною системою «підйомна посудина-армування» у шахтних стволах з порушеною геометрією. Отримані в загальному вигляді, у замкненій формі аналітичні вирази дозволяють визначати додаткові внутрішні сили опору тросів каната, максимальні значення коефіцієнтів концентрації напружень в тросах каната, що знаходиться під впливом зовнішніх чинників, у разі розриву одного з тросів. Для можливості визначення величини втрати тягової спроможності плоского гумотросового каната побудовано аналітичне рішення для випадку сумісного впливу пошкоджень тягових елементів плоского тягового органа та конструктивних параметрів підйомно-транспортної машини, відхилень армування ствола від проектних значень. Наукова новизна полягає у встановленні та комплексному врахуванні залежностей формування, перерозподілу та зміни напружено-деформованого стану підйомного гумотросового каната з урахуванням сумісного впливу пошкоджень тягових елементів плоского композитного тягового органа і конструктивних параметрів шахтної підйомної машини та відхилень армування ствола від вертикалі. Практичне значення. Отримані алгоритми та метод визначення напружено-деформованого стану плоского гумотросового каната надають можливість до відомого стану каната підйомної установки додавати вплив розриву троса, визначати напружено-деформований стан каната під впливом комплексу чинників, включно таких, як технічний стан машини та напрямних посудини. Можливість встановлення напружено-деформованого стану каната, зумовле
material. The analytical solution of problem is executed, is analysed maximal efforts in the haul... more material. The analytical solution of problem is executed, is analysed maximal efforts in the hauling organ of setting length of rope, his mechanical parameters, height of mixture in a pipe, its parameters and the set harmonic motion of overhead end of rope, that corresponds the real conditions of work of the pumping setting. The got solution allows to probe the different modes of operations of the pumping setting depending on the period of change of speed of overhead end of rope and parameters of the pumping setting. Work is executed without financing on the private initiative. Key word: vibrations, mathematical model, longitudinal vibrations, rope with a load on the end, motion on the harmonic law of overhead end of rope
E3S Web of Conferences, 2020
A mathematical model of a travelling wave in a matrix form is constructed. A degree of discretene... more A mathematical model of a travelling wave in a matrix form is constructed. A degree of discreteness of the travelling wave and corresponding steps in phase and length are introduced. Asymmetric, unified matrices are compiled, which represent a generalized travelling wave, depending on a degree of discreteness. A generalized, dimensionless travelling wave is transformed into a required one with dimensions by specified technical parameters: amplitude and wavelength that is realized. A dependency of coordinates of points of a plane discrete travelling wave and discrete phase angles is established. A dependency of angular (phase) velocity and velocity of the travelling wave, which corresponds to the known results, is established. The presented matrix mathematical model is considered as an initial stage of technical possibility to realize a continuous travelling wave in a discrete form when developing a new type of transportation – wave transport.
Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2018
Purpose. Establishment of dependencies of the stress-strain state of a rubber-cable rope on its m... more Purpose. Establishment of dependencies of the stress-strain state of a rubber-cable rope on its mechanical parameters and geometric parameters of a part where a flat rope gets a tubular shape considering the influence of a cable base breakage. methodology. Construction of analytic models of interaction of cables within a rubber-cable rope as a composite structure, created from parallel cables regularly placed in one plane that interact through a layer of rubber, using the methods of mechanics of composite materials. Obtaining analytical dependencies in closed form for establishing the parameters of a stress-strain state of a rope in a part where it gets a tubular shape, which allows determining upper and lower boundaries of stresses in cables and in a rubber layer of a rope. Mathematical formulation of the process is based on the principles of mechanics of layered structures with hard and soft layers. findings. Two mathematical models were developed and investigated, which allows defining the boundaries of a stress-strain state of a flat rubber-cable rope which gets a spatial shape of a cylinder. Obtained results allow predicting running abilities of a rope with a high level of reliability including brakeages of its reinforcing cables. originality. Analytical dependencies for boundary values of rigidity characteristics of a rubber inter-cable layer were obtained and solved, which allows determining basic characteristics of a stress-strain state of the rope, which gets a shape of a pipe within the limited length including the case of a cable base breakage. Practical value. The possibility to determine the boundaries of a stress-strain state of a rope, prediction of its stress state in case of cable breakage during operation, allows reasonable choosing of the parameters of lifting and transporting machines, on which the rope gets a tubular shape. This increases the level of their operation safety and contributes to solving the problem of ecological compatibility of underwater oil extraction by removing the oil from the area of the well damage directly through the rope cavity, which gets a cylinder shape and which has a massive oil-receiving unit attached.
Collection of Research Papers of the National Mining University, 2019
напружено-деформованого стану плоского головного гумотросового каната підйомної машини з урахуван... more напружено-деформованого стану плоского головного гумотросового каната підйомної машини з урахуванням впливу порушеної геометрії стовбуру для обґрунтування вимог до безпечної експлуатації шахтного підйомного комплексу. Методика дослідження полягає у визначенні механізму формування динамічних процесів в механічних системах шахтних підйомних установок на основі встановлення закономірностей перерозподілу напружено-деформованого стану каната з урахуванням впливу порушеної геометрії стовбурів та просторового деформування плоского гумотросового каната. Результати дослідження. Встановлено аналітичні залежності для визначення напруженодеформованого стану плоского головного гумотросового каната шахтної підйомної машини з урахуванням відхилень геометричних параметрів армування стовбуру від проектних значень. Отримані вирази показують, що зростання зусиль, зумовлених поворотом посудини в горизонтальній площині, пропорційне квадрату добутку кута повороту посудини та кроку укладення тросів в канаті та зворотно пропорційне квадрату відстані від горизонтальної площини розташування осі обертання приводного барабана до площини підвішування посудини. У разі застосування барабанів відхилення канатів-зворотно пропорційне квадрату відстані поміж горизонтальною площиною розташування осі обертання барабанів відхилення та площиною підвішування посудини. Наукова новизна полягає у встановленні та врахуванні залежностей формування, перерозподілу та зміни напружено-деформованого стану плоских гумотросових головних канатів за умов експлуатації шахтної підйомної установки у стовбурах з порушеною геометрією. Практичне значення. Отримані результати можуть бути враховані при аналізі допустимості безпечного підняття сировини в шахтних стовбурах з порушеним розташуванням напрямних підйомної посудини. Ключові слова: шахтна підйомна установка, плоский гумотросовий канат, армування стовбура, відхилення геометричних параметрів, напружено-деформований стан, експлуатаційна безпека. Practical significance. Obtained results can be considered in analysis of permissibility of safe hoisting of raw materials in mine shafts with disturbed location of lifting vessel guides.
E3S Web of Conferences, 2019
Analytical dependencies for determining the rigidity and parameters of a stress-strain state of a... more Analytical dependencies for determining the rigidity and parameters of a stress-strain state of a rubber layer located between the cables and the drum from their mutual shear are established in a closed form. A method of determining the dispersion of deviation of calculated displacements from established values of elastic shell material is developed. Obtained results allow considering the shape of an elastic layer of rubber, estimate the level of reliability of the results when calculating a stress-strain state of rubber-cable tractive elements from the shear of cables relatively to the drum. Established dependencies can be used for determining a stress-strain state of a layer of elastic material, caused by shear of cables relatively to the drum of a machine, and formulating the condition of strength of a rubber-cable tractive element loaded with shear forces on a drum. Possibility of determination of a lower boundary of the efficiency coefficient in a process of interaction of a ru...
Solid State Phenomena, 2018
Main indicators of a stress-strain state of a rubber-cable belt, the rubber-cable rope for a rand... more Main indicators of a stress-strain state of a rubber-cable belt, the rubber-cable rope for a random placement pattern and the size of the part with broken cables, including partially removed cables, with cable breakages and their random amount, different conditions of belt interaction in its cross-sections of connection to structural elements of a conveyor and a lifting machine to ensure control of its tractive ability during the life cycle. Performed researches clarify the idea of the interaction mechanism of reinforcing elements in composite materials of layered structure with hard and soft layers. Obtained results can be used for development and justification of a unified technology of creation and engineering support of operation of lifting and transporting machines with flat tractive-bearing elements with increased life-span, level of efficiency and operational safety in systems of extraction, transportation and processing of minerals.
Zbìrnik naukovih pracʹ Nacìonalʹnogo gìrničogo unìversitetu, 2020
Мета. Встановлення закономірностей впливу відхилень розташування посудини шахтної підйомної устан... more Мета. Встановлення закономірностей впливу відхилень розташування посудини шахтної підйомної установки на напружений стан головного гумотросового тягового органа. Методика дослідження полягає у використанні методів механіки шаруватих конструкцій з жорсткими та м'якими шарами для побудування аналітичних моделей взаємодії сталевих тросів, розташованих паралельно у одній площині в гумотросовому тяговому органі як композитній структурі, які взаємодіють між собою через шар гуми, та математичному моделюванні напружено-деформованого стану гумотросового тягового органа з урахуванням відхилень розташування посудини шахтної підйомної машини від проектного положення. Результати дослідження. Встановлено аналітичні залежності внутрішніх сил навантаження тросів, їх переміщень та кутів зсуву еластичного матеріалу, розташованого поміж тросами гумотросового тягового органа, що зумовлені впливом відхилень розташування посудини шахтної підйомної машини від проектного положення. Сформульовані умови міцності каната в замкненій аналітичній формі. Визначено допустимі відхилення вузла приєднання каната до посудини. Наукова новизна полягає у встановленні аналітичних залежностей параметрів напружено-деформованого стану гумотросового тягового органа, що зумовлені впливом відхилень розташування посудини шахтної підйомної машини від проектного положення. Практичне значення. Отримані залежності дозволяють визначати внутрішні силові фактори у тросах та гумовому прошарку як елементах композитного тягового органа, що приєднаний та знаходиться у взаємодії з посудиною шахтної підйомної установки, яка має відхилення від проектного положення. Уточнено механізм впливу схеми приєднання каната до елементів машини або споруди, що дозволяє більш обґрунтовано обирати параметри каната та підйомної машини. Усунена одна з проблем, пов'язаних із застосуванням плоских гумотросових канатів як головних канатів підйомних машин та ліфтів, що забезпечує умову міцності та безпеки використання плоских гумотросових канатів як головних канатів підйомної машини. Ключові слова: шахтна підйомна установка, відхилення розташування посудини, гумотросовий тяговий орган, механіка шаруватих композитних структур, математична модель, аналітичне розв'язання, напружено-деформований стан. Вступ. В Україні вперше у світовій практиці застосовано плоскі гумотросові канати як канати зрівноважування шахтних підйомних машин та налагоджено
Zbìrnik naukovih pracʹ Nacìonalʹnogo gìrničogo unìversitetu, 2021
Розробка алгоритму визначення напруженого стану конвеєрної стрічки з розривами групи тросів. Мето... more Розробка алгоритму визначення напруженого стану конвеєрної стрічки з розривами групи тросів. Методика. Побудова, розв'язання методами механіки шаруватих композитних матеріалів моделі напружено-деформованого стану конвеєрної стрічки з розривами групи тросів. Результати. Розроблено алгоритм розрахунку напружено-деформованого стану конвеєрної гумотросової стрічки довільної конструкції з групою ушкоджених тросів. Встановлено, що розрив тросів в одному перерізі призводить до виникнення в стрічці максимальних напружень. Такий розрив найнебезпечніший для випадку розривів тих самих тросів, але в різних перерізах. Взаємний зсув перерізів тросів вздовж гумотросової стрічки конвеєра зменшує вплив порушення нерозривності тросів на її напружено-деформований стан. Максимальні сили розтягу тросів та дотичні напруження в гумі виникають в перерізі розриву неперервності тросів. Максимальні сили виникають в суміжних з ушкодженим тросах, максимальні дотичні-в гумових прошарках, суміжних з ушкодженим тросом. Наукова новизна. Встановлено характер впливу розташування цілих тросів поміж ушкодженими на максимальні сили розтягу тросів та дотичні напруження в гумових прошарках між тросами. Практична значущість. Визначений напружено-деформований стан гумотросової стрічки з ушкодженими тросами дозволяє об'єктивно визначати реальну втрату стрічкою тягової спроможності та обґрунтовано призначати умови експлуатації стрічки, включно і її відновлювального ремонту. Обґрунтовано встановлені умови експлуатації, включно і розроблені технічні рішення по її ремонту, дозволяють забезпечувати ефективність експлуатації стрічки протягом її життєвого циклу відповідно до сучасних вимог CALS-технологій. Ключові слова: напружено-деформований стан, стрічка потужного конвеєра, розрив групи тросів, алгоритм розрахунку, канат довільної конструкції, тягова спроможність, умови експлуатації. Вступ. Гумотросові конвеєрні стрічки широко застосовуються в транспортному машинобудуванні. Вони передають зусилля розтягу. Їх використовують на потужних конвеєрах. Вони мають систему тросів, регулярно розташованих в одній площині вздовж її подовжньої осі. Конструктивну єдність тросів забезпечує еластична оболонка.
Collection of Research Papers of the National Mining University, 2021
Purpose. Development and justification of a method of analytical determination of a stress-strain... more Purpose. Development and justification of a method of analytical determination of a stress-strain state of a flat rubber-cable tractive-transporting element with breakages of continuity of cable groups in different cross-sections. Methodology of research is in development of a mathematical model of interaction of tractive-transporting element parts considering breakages of groups of random cables, construction of analytical solutions for determining dependencies of force distribution between cables and shear stresses in an elastic shell of a tractive-transporting element with random locations of breakages of cable groups in different cross-sections. Findings. A model of a flat rubber-cable tractive-transporting element with random locations of breakages of cable groups in different cross-sections is developed. Expressions that allow determining a stress-strain state of a flat rubber-cable tractive-transporting element of a hoisting and transporting machine with random locations of b...
Zbìrnik naukovih pracʹ Nacìonalʹnogo gìrničogo unìversitetu, 2020
алгоритм розрахунку ділянки відновлення тягової спроможності гумотросового тягового органа, що ма... more алгоритм розрахунку ділянки відновлення тягової спроможності гумотросового тягового органа, що має ушкоджений трос. Методика дослідження полягає у побудові методами механіки композитних матеріалів аналітичних моделей взаємодії тросів у гумотросовому тяговому органі як композитній структурі, утвореної з регулярно розташованих в одній площині паралельних тросів, що взаємодіють через шар гуми та математичному моделюванні напружено-деформованого стану гумотросового тягового органа за наявності розривів довільного троса та часткового відновлення тягової спроможності каната. Математичний опис процесу базується на засадах механіки шаруватих конструкцій із жорсткими та м'якими шарами. Результати дослідження. Встановлено аналітичні залежності коефіцієнтів нерівномірності розподілу зусиль поміж тросами вздовж каната в області видалення троса, інтенсивності розподілу дотичних напружень в гумових міжтросових прошарках, нерівномірного розподілу сил розтягу тросів та моменту скручування каната з частково видаленим та заміненим тросом. Обґрунтовано доцільність заміни відрізка ушкодженого троса на відрізок цілого завдяки зменшенню максимальних дотичних напружень в гумовій оболонці відновленого тягового органа. Наукова новизна полягає у встановленні аналітичних залежностей розподілу параметрів напружено-деформованого стану гумотросового тягового органа за наявності видалення та заміни частини троса каната. Практичне значення. Отримані залежності дозволяють визначати раціональну довжину ділянки заміни троса та розробляти алгоритм розрахунку цієї ділянки, що забезпечує мінімальне значення коефіцієнта концентрації сил розтягу троса для будь-якого гумотросового тягового органа. Встановлені закономірності дають змогу з високим рівнем достовірності прогнозувати експлуатаційні властивості каната, включно з розривами тросової основи. Результати можуть бути використані під час проектування та експлуатації підйомно-транспортних машин з гумотросовими тяговими органами. Ключові слова: підйомно-транспортна машина, гумотросовий тяговий орган, розрив тросової основи, математична модель, напружено-деформований стан, відновлення тягової спроможності. Вступ. В підйомно-транспортних машинах широко використовують гумотросові стрічки та канати [1-4]. Вони складаються з системи паралельних тросів, розташованих в одній площині з незмінним кроком та укладених в еластичну (гумову, поліуретанову) оболонку. Прикладена рівномірно розподілена вздовж
Innovative Biosystems and Bioengineering
Background. Bone osteosynthesis is considered one of the most efficient methods of treating fract... more Background. Bone osteosynthesis is considered one of the most efficient methods of treating fractures of long tubular bones. Development of modern computer technology and specialized software makes it possible for a traumatologist to perform preliminary efficiency estimation of osteosynthesis using fixation plates of various designs. Results of such studies can significantly depend on calculation model parameters. In most papers related to the study of a stress-strain state of “bone–fixator” systems, bone tissue is considered as a homogeneous, isotropic, elastic medium. However, in fact it is heterogeneous and has an anisotropy of mechanical characteristics. Accordingly in a case of using a simplified isotropic model of bone tissue, when performing calculations, there is a possibility of obtaining inaccurate results. Objective. Estimation of influence of orthotropy of the bone tissue physical and mechanical properties on a stress-strain state of the “bone–fixator” system. Methods. ...
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
This paper investigated the dependence of the stability of the knee joint, when exposed to extern... more This paper investigated the dependence of the stability of the knee joint, when exposed to external rotational load on the lower leg, on the position of the graft of the tendon of the popliteal muscle. Estimation finite-element models of the right knee joint of an adult were constructed, which included the articular ends of the bones that form this joint, as well as its main ligaments. The models reflected a surgery to restore posterolateral angle structures and differed only in the position of the popliteal tendon graft. That position was set by the point of attachment of the graft to the posterior surface of the tibia. At the same time, the fixation point changed both vertically and horizontally, in the frontal plane. In addition, a control model was built in which the hamstring tendon was completely absent. As a result of the calculations, patterns of the distribution of the fields of movement of the points of the finite-element model were obtained. As criteria for assessing the ...
The purpose of research is establishment of dependencies of the stress-strain state of a rubber-c... more The purpose of research is establishment of dependencies of the stress-strain state of a rubber-cable rope on its mechanical parameters and geometric parameters of a part where a flat rope gets a tubular shape considering the influence of a cable base breakage. Research methodology is construction of analytic models of interaction of cables in a rubber-cable rope as a composite structure, created from parallel cables regularly placed in one plane that interact through a layer of rubber, using the methods of mechanics of composite materials. Obtaining analytical dependencies in closed form for establishing the parameters of a stress-strain state of a rope in a part where it gets a tubular shape, which allows determining upper and lower boundaries of stresses in cables and in a rubber layer of a rope. Mathematical formulation of the process is based on the principles of mechanics of layered structures with hard and soft layers. Mathematical models were developed and investigated, what...
Main indicators of a stress-strain state (SSS) of a rubber-cable belt, the rubbercable rope for a... more Main indicators of a stress-strain state (SSS) of a rubber-cable belt, the rubbercable rope for a random placement pattern and the size of the part with broken cables, including partially removed cables, with cable breakages and their random 215 amount, different conditions of belt interaction in its cross-sections of connection to structural elements of a conveyor and a lifting machine to ensure control of its tractive ability during the life cycle. Performed researches clarify the idea of the interaction mechanism of reinforcing elements in composite materials of layered structure with hard and soft layers. Obtained results can be used for development and justification of a unified technology of creation and engineering support of operation of lifting and transporting machines with flat tractive-bearing elements with increased life-span, level of efficiency and operational safety in systems of extraction, transportation and processing of minerals.
Collection of Research Papers of the National Mining University, 2020
та обґрунтування методу аналітичного визначення напружено-деформованого стану плоского гумотросов... more та обґрунтування методу аналітичного визначення напружено-деформованого стану плоского гумотросового каната шахтної підйомної машини з урахуванням впливу комплексу зовнішніх чинників, включно таких, як технічний стан машини та напрямних посудини та втрати тягової спроможності каната, зумовленою розривами суцільності тросів. Методика дослідження полягає в розробці математичної моделі напружено-деформованого стану гумотросового каната шахтної підйомної машини з урахуванням впливу комплексу чинників і розривів тросової основи та побудові аналітичних рішень для різних граничних умов деформування каната. Результати дослідження. Встановлено напружено-деформований стан підйомного гумотросового каната при взаємодії із механічною системою «підйомна посудина-армування» у шахтних стволах з порушеною геометрією. Отримані в загальному вигляді, у замкненій формі аналітичні вирази дозволяють визначати додаткові внутрішні сили опору тросів каната, максимальні значення коефіцієнтів концентрації напружень в тросах каната, що знаходиться під впливом зовнішніх чинників, у разі розриву одного з тросів. Для можливості визначення величини втрати тягової спроможності плоского гумотросового каната побудовано аналітичне рішення для випадку сумісного впливу пошкоджень тягових елементів плоского тягового органа та конструктивних параметрів підйомно-транспортної машини, відхилень армування ствола від проектних значень. Наукова новизна полягає у встановленні та комплексному врахуванні залежностей формування, перерозподілу та зміни напружено-деформованого стану підйомного гумотросового каната з урахуванням сумісного впливу пошкоджень тягових елементів плоского композитного тягового органа і конструктивних параметрів шахтної підйомної машини та відхилень армування ствола від вертикалі. Практичне значення. Отримані алгоритми та метод визначення напружено-деформованого стану плоского гумотросового каната надають можливість до відомого стану каната підйомної установки додавати вплив розриву троса, визначати напружено-деформований стан каната під впливом комплексу чинників, включно таких, як технічний стан машини та напрямних посудини. Можливість встановлення напружено-деформованого стану каната, зумовле
material. The analytical solution of problem is executed, is analysed maximal efforts in the haul... more material. The analytical solution of problem is executed, is analysed maximal efforts in the hauling organ of setting length of rope, his mechanical parameters, height of mixture in a pipe, its parameters and the set harmonic motion of overhead end of rope, that corresponds the real conditions of work of the pumping setting. The got solution allows to probe the different modes of operations of the pumping setting depending on the period of change of speed of overhead end of rope and parameters of the pumping setting. Work is executed without financing on the private initiative. Key word: vibrations, mathematical model, longitudinal vibrations, rope with a load on the end, motion on the harmonic law of overhead end of rope
E3S Web of Conferences, 2020
A mathematical model of a travelling wave in a matrix form is constructed. A degree of discretene... more A mathematical model of a travelling wave in a matrix form is constructed. A degree of discreteness of the travelling wave and corresponding steps in phase and length are introduced. Asymmetric, unified matrices are compiled, which represent a generalized travelling wave, depending on a degree of discreteness. A generalized, dimensionless travelling wave is transformed into a required one with dimensions by specified technical parameters: amplitude and wavelength that is realized. A dependency of coordinates of points of a plane discrete travelling wave and discrete phase angles is established. A dependency of angular (phase) velocity and velocity of the travelling wave, which corresponds to the known results, is established. The presented matrix mathematical model is considered as an initial stage of technical possibility to realize a continuous travelling wave in a discrete form when developing a new type of transportation – wave transport.
Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2018
Purpose. Establishment of dependencies of the stress-strain state of a rubber-cable rope on its m... more Purpose. Establishment of dependencies of the stress-strain state of a rubber-cable rope on its mechanical parameters and geometric parameters of a part where a flat rope gets a tubular shape considering the influence of a cable base breakage. methodology. Construction of analytic models of interaction of cables within a rubber-cable rope as a composite structure, created from parallel cables regularly placed in one plane that interact through a layer of rubber, using the methods of mechanics of composite materials. Obtaining analytical dependencies in closed form for establishing the parameters of a stress-strain state of a rope in a part where it gets a tubular shape, which allows determining upper and lower boundaries of stresses in cables and in a rubber layer of a rope. Mathematical formulation of the process is based on the principles of mechanics of layered structures with hard and soft layers. findings. Two mathematical models were developed and investigated, which allows defining the boundaries of a stress-strain state of a flat rubber-cable rope which gets a spatial shape of a cylinder. Obtained results allow predicting running abilities of a rope with a high level of reliability including brakeages of its reinforcing cables. originality. Analytical dependencies for boundary values of rigidity characteristics of a rubber inter-cable layer were obtained and solved, which allows determining basic characteristics of a stress-strain state of the rope, which gets a shape of a pipe within the limited length including the case of a cable base breakage. Practical value. The possibility to determine the boundaries of a stress-strain state of a rope, prediction of its stress state in case of cable breakage during operation, allows reasonable choosing of the parameters of lifting and transporting machines, on which the rope gets a tubular shape. This increases the level of their operation safety and contributes to solving the problem of ecological compatibility of underwater oil extraction by removing the oil from the area of the well damage directly through the rope cavity, which gets a cylinder shape and which has a massive oil-receiving unit attached.
Collection of Research Papers of the National Mining University, 2019
напружено-деформованого стану плоского головного гумотросового каната підйомної машини з урахуван... more напружено-деформованого стану плоского головного гумотросового каната підйомної машини з урахуванням впливу порушеної геометрії стовбуру для обґрунтування вимог до безпечної експлуатації шахтного підйомного комплексу. Методика дослідження полягає у визначенні механізму формування динамічних процесів в механічних системах шахтних підйомних установок на основі встановлення закономірностей перерозподілу напружено-деформованого стану каната з урахуванням впливу порушеної геометрії стовбурів та просторового деформування плоского гумотросового каната. Результати дослідження. Встановлено аналітичні залежності для визначення напруженодеформованого стану плоского головного гумотросового каната шахтної підйомної машини з урахуванням відхилень геометричних параметрів армування стовбуру від проектних значень. Отримані вирази показують, що зростання зусиль, зумовлених поворотом посудини в горизонтальній площині, пропорційне квадрату добутку кута повороту посудини та кроку укладення тросів в канаті та зворотно пропорційне квадрату відстані від горизонтальної площини розташування осі обертання приводного барабана до площини підвішування посудини. У разі застосування барабанів відхилення канатів-зворотно пропорційне квадрату відстані поміж горизонтальною площиною розташування осі обертання барабанів відхилення та площиною підвішування посудини. Наукова новизна полягає у встановленні та врахуванні залежностей формування, перерозподілу та зміни напружено-деформованого стану плоских гумотросових головних канатів за умов експлуатації шахтної підйомної установки у стовбурах з порушеною геометрією. Практичне значення. Отримані результати можуть бути враховані при аналізі допустимості безпечного підняття сировини в шахтних стовбурах з порушеним розташуванням напрямних підйомної посудини. Ключові слова: шахтна підйомна установка, плоский гумотросовий канат, армування стовбура, відхилення геометричних параметрів, напружено-деформований стан, експлуатаційна безпека. Practical significance. Obtained results can be considered in analysis of permissibility of safe hoisting of raw materials in mine shafts with disturbed location of lifting vessel guides.
E3S Web of Conferences, 2019
Analytical dependencies for determining the rigidity and parameters of a stress-strain state of a... more Analytical dependencies for determining the rigidity and parameters of a stress-strain state of a rubber layer located between the cables and the drum from their mutual shear are established in a closed form. A method of determining the dispersion of deviation of calculated displacements from established values of elastic shell material is developed. Obtained results allow considering the shape of an elastic layer of rubber, estimate the level of reliability of the results when calculating a stress-strain state of rubber-cable tractive elements from the shear of cables relatively to the drum. Established dependencies can be used for determining a stress-strain state of a layer of elastic material, caused by shear of cables relatively to the drum of a machine, and formulating the condition of strength of a rubber-cable tractive element loaded with shear forces on a drum. Possibility of determination of a lower boundary of the efficiency coefficient in a process of interaction of a ru...
Solid State Phenomena, 2018
Main indicators of a stress-strain state of a rubber-cable belt, the rubber-cable rope for a rand... more Main indicators of a stress-strain state of a rubber-cable belt, the rubber-cable rope for a random placement pattern and the size of the part with broken cables, including partially removed cables, with cable breakages and their random amount, different conditions of belt interaction in its cross-sections of connection to structural elements of a conveyor and a lifting machine to ensure control of its tractive ability during the life cycle. Performed researches clarify the idea of the interaction mechanism of reinforcing elements in composite materials of layered structure with hard and soft layers. Obtained results can be used for development and justification of a unified technology of creation and engineering support of operation of lifting and transporting machines with flat tractive-bearing elements with increased life-span, level of efficiency and operational safety in systems of extraction, transportation and processing of minerals.