Разработка альтернативных расчетных моделей при проектировании стальных укосных копров многофункционального назначения

Авторы:

Кассихина Е.Г. канд. техн. наук, доцент кафедры разработки месторождений полезных ископаемых Горного института ФГБОУ ВО ?Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева?, 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: kalena-07@mail.ru
Сирота Д.Ю. канд. техн. наук, доцент кафедры открытых горных работ Горного института ФГБОУ ВО ?Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева?, 650000, г. Кемерово, Россия

УДК: DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2026-6-50-54

Аннотация

В статье приведено описание экспресс-методики компьютерного моделирования напряженно-деформированного состояния копра многофункционального назначения. Для формирования расчетной модели копра необходимо определить предварительные значения внутренних усилий, по которым вычисляются входные данные геометрических характеристик сечений в первом приближении. Проблема заключается в том, что применение громоздких вычислительных программных комплексов для проведения предварительных расчетов нерационально. При этом ряд простых моделей может дать более точное знание, чем одна переусложненная расчетная схема. Поэтому требуется альтернативный рациональный способ вычисления начальных данных. В статье приводится сравнение результатов расчета по двум вариантам с использованием конечноэлементных расчетных моделей, реализованных в программных комплексах SCAD и LIRA, с третьим вариантом по методу математического моделирования, основанного на принципах классической механики. В итоге была предложена рациональная модель и описана упрощенная методика вычисления входных данных для реализации программы автоматизированного проектирования копра многофункционального назначения. Рассмотренные методы моделирования могут служить альтернативными, уточняющими и проверяющими методиками для расчета, конструирования диагностики укосных копров, не ограничивая область применения исключительно для копров многофункционального назначения.

Ключевые слова: Стальные укосные копры, стальные укосные копры многофункционального назначения, математическая модель копра многофункционального назначения, программа для подбора сечений элементов стального копра многофункционального назначения, информационные технологии в горном деле.

Список литературы

Кассихина Е.Г., Першин В.В., Русакова Н.А. Компьютерное проектирование стальных копров многофункционального назначения для шахт нового технического уровня // Уголь. 2020;(11):13-16. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-11-13-16. Kassikhina E.G., Pershin V.V., Rusakova N.A. Computer-aided design of multipurpose steel headframes for mines with a new technical level. Ugol’. 2020;(11):13-16. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2020-11-13-16.
Кассихина Е.Г., Русакова Н.А. Определение рациональной формы укосины для стальных укосных копров многофункционального назначения // Уголь. 2022;(10):55-59. DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2022-10-55-59. Kassikhina E.G., Rusakova N.A. Rational jib form determining for the multi-purpose steel headframes. Ugol’. 2022;(10):55-59. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2022-10-55-59.
Крикунов Э.З., Перельмутер А.В. О расчетных моделях сооружений и возможностях их анализа // CADmaster. 2000;3(3):38-43. (июль-сентябрь). DOI: https://www.cadmaster.ru/magazin/numbers/cadmaster-2000.3-3.html. Krikunov E.Z., Perelmuter A.V. On computational models of structures and their analysis capabilities. CADmaster. 2000;3(3):38-43. (In Russ.). DOI: https://www.cadmaster.ru/magazin/numbers/cadmaster-2000.3-3.html.
Nechytailo A.Ye., Horokhov Ye.V., Kushchenko V.N. Analysis of the mode of deformation of the sub-pulley structures on shaft sloping headgear structures, 18th International Conference on the Application of Computer Science and Mathematics in Architecture and Civil Engineering 1, Weimar (2009).
Русских А.Г. Практические аспекты обследования надшахтных копров // Международный научно-исследовательский журнал. 2016;9(4):17-20. DOI: https://doi.org/10.18454/IRJ.2016.51.103. Russkikh A.G. Practical Aspects of Surveying Overhead Piles. Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatelskij zhurnal. 2016;9(4):17-20. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.18454/IRJ.2016.51.103.
Rojas-Sola J.I., Montalvo-Gil J.M., Castro-Garcia M. 3D modeling and functional analysis of a headframe for mineral extraction. Dyna. 2013;(181):118.
Кущенко В.Н., Нечитайло А.Е. Анализ напряженно-деформированного состояния узлов основных несущих элементов рамных укосных шахтных копров // Металлические конструкции. 2011. Т. 17. № 3. С. 151-165. Kushchenko V.N., Nechitailo A.E. Analysis of the Stress-Strain State of the Main Carrying Elements of Frame-Type Mine Piles. Metallicheskie konstruktsii. 2011;17(3):151-165. (In Russ.).
Rojas-Sola J.I., Palomares-Munoz I. 3D modelling and static analysis of a Spanish articulated metal headframe for mineral extraction. Dyna. 2015; (6):602.

Для цитирования

Кассихина Е.Г., Сирота Д.Ю. Разработка альтернативных расчетных моделей при проектировании стальных укосных копров многофункционального назначения// Уголь. 2026;(6):50-54. DOI: 10.18796/0041-5790-2026-6-50-54.

Информация о статье
Поступила в редакцию:
Поступила после рецензирования: 18.05.2026
Принята к публикации: 30.05.2026