Определение статических нагрузок на борт грузовой платформы карьерного самосвала
Д.М. Дубинкин, А.В. Ялышев
Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Российская Федерация
Горная Промышленность №6 / 2022 стр. 137-144
Резюме: Рассмотрены расчетные схемы определения статических нагрузок на борт грузовой платформы карьерного самосвала. Описаны методы определения статических нагрузок. Проведены расчеты аналитическим методом давления на подпорную стенку. Выполнено имитационное моделирование нагружения борта методом дискретных элементов с использованием программного обеспечения Rocky DEM. Приведены параметры для дискретных элементов (сыпучего материала – угля). Проанализированы расчетные значения и полученные ранее значения физических испытаний и исследований. Получены графики и зависимости влияния высоты стенки борта на давление подпорной стенки. Приведены рекомендации по определению активного давления на борт грузовой платформы карьерного самосвала.
Ключевые слова: карьерные самосвалы, грузовая платформа, кузов самосвала, подпорная стена, боковое давление, коэффициент бокового давления, физико-механические свойства грунта, методы расчета давления на ограждение
Благодарности: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по соглашению от 30.09.2022 г. № 075-15-2022-1198 с ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» Комплексной научно-технической программы полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях разведки и добычи твердых полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения» (КНТП «Чистый уголь – Зеленый Кузбасс») в рамках реализации мероприятия «Разработка и создание беспилотного карьерного самосвала челночного типа грузоподъемностью 220 тонн» в части выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
Для цитирования: Дубинкин Д.М., Ялышев А.В. Определение статических нагрузок на борт грузовой платформы карьерного самосвала. Горная промышленность. 2022;(6):137–144. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2022-6-137-144
Информация о статье
Поступила в редакцию: 11.11.2022
Поступила после рецензирования: 25.11.2022
Принята к публикации: 25.11.2022
Информация об авторах
Дубинкин Дмитрий Михайлович – кандидат технических наук, доцент, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-8193-9794; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Ялышев Алексей Витальевич – младший научный сотрудник научного центра «Цифровые технологии», Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, г. Кемерово, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Дубинкин Д.М. Основы цифрового создания автономных карьерных самосвалов. Горное оборудование и электромеханика. 2022;(2):39–50. https://doi.org/10.26730/1816-4528-2022-2-39-50
2. Дубинкин Д.М., Ялышев А.В. Анализ конструкций и обоснование применения грузовых платформ карьерных самосвалов грузоподъемностью 90 тонн. Техника и технология горного дела. 2021;(3):61–78. https://doi.org/10.26730/2618-7434-2021-3-61-78
3. Bhaskar C.V., Rangaswamy H., Imran Ali M.R. Optimization of load carrying capability of tipper truck cargo body using non-linear structural analysis. International Journal of Ignited Minds. 2015;2(5):60–64.
4. Krishna K.V., Reddy K.Y., Venugopal K., Ravi K. Design and analysis of truck body for increasing the payload capacity. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2014;263(6):062065. https://doi.org/10.1088/1757-899X/263/6/062065
5. Garg D., Bindu R. Design optimization of truck body floor for heavy loading. IOSR Journal of Engineering. 2012;2(8):48–52. https://doi.org/10.9790/3021-02834852
6. Цытович Н.А. Механика грунтов. 4-е изд. М.: Стройиздат; 1963. 636 с.
7. Försstrom D., Jonsén P. Load intensity caculations on tipper body using dem fem coupling. In: 11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI) and 5th European Conference on Computational Mechanics (ECCM V) and 6th European Conference on Computational Fluid Dynamics (ECFD VI), Barcelona, Spain, 20–25 July 2014, pp. 20–25.
8. Дубинкин Д.М. Методика определения нагрузок, действующих при погрузке и разгрузке грузовой платформы (кузова) карьерного самосвала. Горное оборудование и электромеханика. 2022;(3):31–49. https://doi.org/10.26730/1816-4528-2022-3-31-49
9. Шапиро Д.М. Инженерный метод расчета давления грунта на подпорные стенки. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2017;8(3):51–61. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2017.3.06
10. Коровкин В.С. Инженерная кинематическая теория контактного давления грунта и ее приложение к статическому расчету тонких причальных стенок. Инженерно-строительный журнал. 2013;(6):39–49. https://doi.org/10.5862/MCE.41.5
11. Богомолов А.Н., Иванов А.С., Богомолова О.А., Прокопенко А.В. Сравнение результатов расчета величины активного давления на ограждение котлована, вызванного собственным весом грунта и равномерно распределенной по его поверхности полосовой нагрузкой. Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2013;(31-2):240–250.
12. Hui H., Mengqi Y., Peiyuan L., Xingli L. Passive earth pressures on retaining walls for pit-in-pit excavations. IEEE Access. 2019;(7):5918– 5931. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2889991
13. Iskander M., Zhibo C., Omidvar M., Guzman I., Elsherif O. Active static and seismic earth pressure for c–φ soils. Soils and Foundations. 2013;53(5):639–652. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2013.08.003
14. Xie Y., Leshchinsky B. Active earth pressures from a log-spiral slip surface with arching effects. Géotechnique Letters. 2016;6(2):149– 155. https://doi.org/10.1680/jgele.16.00015
15. Арсентьев В.А., Блехман И.И., Блехман Л.И., Вайсберг Л.А., Иванов К.С., Кривцов А.М., Методы динамики частиц и дискретных элементов как инструмент исследования и оптимизации процессов переработки природных и техногенных материалов. Обогащение руд. 2010;(1):30–35. Режим доступа: https://rudmet.ru/journal/5/article/1644/
16. Клишин C.B. Применение метода дискретных элементов при анализе гравитационного движения гранулированного материала в сходящемся канале. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009;(12):273–277.
17. Самусев П.А. Исследование влияния технологических процессов добычи угля на его грансостав. Вестник Кузбасского государственного технического университета. 1999;(2):50–51.
18. Бирюков А.В., Протасов С.И., Самусев П.А. Прогнозирование гранулометрического состава угля. В кн.: Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири: материалы 2-й Междунар. науч.-практ. конф., г. Кемерово, 11–14 ноября 1997 года. Кемерово: Кузбас. гос. техн. ун-т; 1997. Ч. 1. С. 165–166.
19. Coetzee C.J. Calibration of the discrete element method and the effect of particle shape. Powder Technology. 2016;297:50–70. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.04.003
20. Coetzee, C.J. Review: Calibration of the discrete element method. Powder Technology. 2017;310:104–142. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.01.015
21. An Z., Ying A., Abdou M. Application of discrete element method to study mechanical behaviors of ceramic breeder pebble beds. Fusion Engineering and Design. 2007;82(15-24):2233–2238. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2007.02.004
22. Баданин А.Н., Бугров А.К., Кротов А.В. Обоснование первой критической нагрузки на зернистую среду супесчаного основания. Инженерно-строительный журнал. 2012;(9):29–34. Режим доступа: https://engstroy.spbstu.ru/userfiles/files/2012/9(35)/05.pdf?ysclid=lawtpxn1vm564465049
23. Hu W., Zhu X., Zeng Y., Liu X., Peng C. Active earth pressure against flexible retaining wall for finite soils under the drum deformation mode. Scientific Reports. 2022;(12):497. https://doi.org/10.1038/s41598-021-04411-4
24. Yang M., Deng B. Simplified method for calculating the active earth pressure on retaining walls of narrow backfill width based on DEM analysis. Advances in Civil Engineering. 2019:1507825. https://doi.org/10.1155/2019/1507825
