Научная работа сотрудников кафедры

С 1964 года научное направление кафедры включает новую нетрадиционную проблему транспортирования грузов с использованием магнитных полей. Для разработки этой проблемы при кафедре в 1966 году создается отраслевая научно-исследовательская лаборатория новых способов транспортирования МУП УССР. Активная работа кафедры и отраслевой лаборатории по разработке новых научных направлений транспортирования принесла кафедре широкую известность не только в стране, но и за рубежом. Устанавливаются тесные деловые контакты с ведущими научными организациями и производственными предприятиями угольной отрасли промышленности, ведущими зарубежными научными и учебными институтами. На кафедре активно ведется подготовка научных кадров высшей квалификации.

Работа отраслевой лаборатории проходила в тесном контакте с отделами рудничного транспорта и поверхности шахт ДонУГИ, с отделом подземного транспорта института «Донгипроуглемаш». Деловые контакты также установлены с институтами «Южгипрошахт», ИГТМ АН УССР, МакНИИ, ИГД им. А.Скочинского, Гипроуглемаш, ПО «Донец-куголь», «Октябрьуголь», «Шахтёрскуголь», «Артёмуголь», Техническими управлениями МУП УССР и СССР.

 Создан ряд образцов, в т.ч. в полупромышленном исполнении, соленоидных конвейеров со «скачущим» и «бегущим» магнитным полем для железной руды, продуктов ее переработки, стружки чёрных металлов, чугунной дроби и т.п. Эти конвейеры не имели движущихся частей. Груз увлекался движущимся магнитным полем, для чего была создана специальная тиристорная аппаратура управления.

Разработаны и экспериментально апробированы теоретические основы двух принципиально новых способов передачи тягового усилия элементам транспортных установок:
  Магнитно-фрикционный способ на базе постоянных оксидно-бариевых магнитов. Здесь используются силы трения, возникающие вследствие магнитного притяжения. Этот способ позволяет создать промежуточные конвейерные приводы, имеющие ряд преимуществ перед соответствующими концевыми приводами: компактность, защиту от перегрузок, надёжность действия вне зависимости от разноразмерности шагов тяговых цепей, возможность передачи тягового усилия гладким лентам и тяговым канатам, отсутствие необходимости в сооружении камер больших размеров и тяжёлых фундаментов, облегчение монтажа и т.д.
  Бесконтактный электромагнитный способ на базе линейных индукционных двигателей. Здесь используются силы бегущего магнитного поля. Этот способ позволяет создать для конвейерного и рельсового транспорта ряд специальных приводов, имеющих неоспоримые преимущества перед существующими: компактность, отсутствие движущихся частей, мягкость характеристики, небольшое превышение пускового тока перед номинальным, эффективную защиту от перегрузок, возможность реализации высоких скоростей движения и т.д.

На основе указанных способов передачи движения разработан ряд транспортных средств и их элементов.

- Ленточный конвейер типа МЛК с промежуточными магнитно-фрикционными приводами был предназначен для бесперегрузочного транспортирования на большие расстояния. Было установлено, что этот конвейер имеет ряд серьёзных преимуществ: отсутствие камер больших размеров и тяжелых фундаментов, уменьшение числа прокладок ленты, снижение пиковых нагрузок в электрических сетях, уменьшение количества обслуживающего персонала и др. Для этого конвейера были разработаны магнитные ловители. Экспериментальный образец конвейера успешно прошёл испытания. Проект конвейера выполнен институтом «Донгипроуглемаш», а изготовление его осуществлено Александровским заводом угольного машиностроения в 1972 г. В 1973-1974 г.г. опытный образец конвейера МЛК длиной 720 м прошёл успешные испытания на шахте № 42 «Кураховская» и в 1975 г. совместно с «Донгипроуглемашем» было разработано техническое задание на магнитно-ленточный конвейер.

- Промежуточный магнитно-фрикционный привод пластинчатого конвейера, отличающийся компактностью, надёжностью вне зависимости от размерности шагов тяговых цепей, способностью защиты от перегрузок и др. Был создан экспериментальный образец магнитно-фрикционного привода и проведены его стендовые испытания. В 1974 г. разработаны и утверждены технико-экономические требования на модернизацию пластинчатого конвейера П65 с применением магнитно-фрикционного привода.

- Конвейерный поезд с магнитно-фрикционными и линейными индукционными приводами для горизонтальных криволинейных выработок, в т.ч. с тяжелыми профилями путей. Конвейерный поезд с магнитно-фрикционным приводом предназначен для транспортирования закладочного материала по вентиляционным выработкам шахт центрального района Донбасса, а также для транспортирования угля, материалов, оборудования и людей на откаточных горизонтах.

- Монорельсовый электровоз с линейным индукционным приводом для транспортирования вспомогательных грузов. Привод такого электровоза не имеет движущихся частей, а его сила тяги не зависит от условий сцепления колёс с рельсами. Последнее позволяет применять его в выработках с тяжелым профилем откаточных путей. Был изготовлен и испытан лабораторный образец монорельсового электровоза.

- Оборудование комплекса обмена вагонеток в надшахтном здании с линейным индукционным приводом. В 1971-1978 г.г. совместно с отделом поверхности шахт ДонУГИ был выполнен цикл теоретических и экспериментальных исследований по созданию оборудования обмена и откатки вагонеток с линейным индукционным приводом. Анализ параметров линейных индукционных двигателей показал, что их применение перспективно для комплексов обмена вагонеток с перестановочными платформами, стационарных толкателей, установленных на перестановочных платформах, приводов перестановочных платформ, катучих опрокидывателей, тормозных устройств и гасителей скорости.

В 1972 г. проф. И.Г.Штокманом была подготовлена и издана монография «Основы создания магнитных транспортных установок», в которой приведены результаты научно-исследовательских работ кафедры в области использования электромагнитных установок для перемещения полезных ископаемых и других насыпных грузов, указаны основные направления развития проблемы электромагнитного транспорта, даны теоретические предпосылки создания новых транспортных установок, освещены результаты лабораторных исследований, стендовых и шахтных испытаний. Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, связанных с проектированием, эксплуатацией и исследованием средств рудничного и промышленного транспорта.

С 1973 по 1976 г.г. на шахте «Куйбышевская» ПО «Донецкуголь» эксплуатировался на верхней приёмно-отправительной площадке клетевого ствола тормоз-толкатель, в котором в качестве ротора использовалась вагонетка, а линейные индукторы были расположены с обеих её сторон. За время эксплуатации было обслужено более 10 тыс. вагонеток.

В 1976-1978 г.г. был установлен на верхней приёмной площадке клетевого ствола шахты «Пролетарская-Глубокая» ПО «Макеевуголь» комплекс обмена вагонеток с перестановочными платформами, оснащёнными линейным индукционным приводом.

В 1976 г. разработано и согласовано с МакНИИ «Техническое задание по созданию взрывозащищённого линейного электродвигателя», затем он был изготовлен и успешно прошёл испытания.

Выполненный цикл исследований позволил разработать технологические схемы обмена и откатки вагонеток в надшахтных зданиях на базе оборудования с линейным индукционным двигателем, которые были включены в 1974 г. институтом Центрогипрошахт (г. Москва) в альбом «Технологические схемы обмена и откатки вагонеток в надшахтных зданиях новых и реконструируемых с проходкой стволов шахт».

Коллектив молодых исследователей с 1971 по 1993 годы под руководством ассистента, а впоследствии доц. к.т.н. Грудачева в составе сотрудников кафедры В.В. Ададурова, Ю.А. Полетаева, В.А. Кислуна, А.И. Максецкого (все они впоследствии защитили кандидатские диссертации), Ю.А. Гордиенко проводили цикл работ по применению постоянных магнитов в ленточных конвейерах. Конвейеры имели угол наклона от 60 до 90 градусов и обеспечивали возможность компактного расположения технологического оборудования и экономию производственных площадей.

В результате их деятельности созданы, изготовлены и внедрены в производство рутонаклонные ленточные конвейеры с подмагничиванием ферромагнитного груза (стружкиа, отходы штамповки, кроненпробки) на:

- заводе прессов (г. Одесса);

- заводе «Вторчермет» (г. Коломна Московской обл.);

- УПК ЛОС (г. Шяуляй Литовской ССР);

- машиностроительных заводах (г. Паневежис Литовской ССР, г. Рига Латвийской ССР, г. Кинель Куйбышевской обл.);

- электротехническом заводе «Эльфа» (г. Вильнюс Литовской ССР);

- «Электромашзавод» (г. Новая Каховка Херсонской обл.).

 В период 1965-1975 г.г. на кафедре под руководством доц. Кондрахина П.М. выполнен цикл научно-исследовательских работ, направленных на создание основ теории рабочих процессов рудничных магистральных конвейеров с учетом межопорного провисания тягово-несущего органа. Результаты этих работ использованы при создании подземных пластинчатых конвейеров ПУ-50, ПН-65, П-65, конвейерного поезда КП-65, механизированного бункера БМ200, магнитно-ленточного конвейера МЛК. На основе этих исследований доц. Кондрахиным П.М. в 1975 г. защищена докторская диссертация, являющаяся первой и пока единственной докторской диссертацией, подготовленной на кафедре ГЗТ ее преподавателем.

В 1965-1968 г.г. на кафедре старшим преподавателем К.И. Чебаненко проводились исследования динамических процессов торможения шахтных наклонных подъёмных и откаточных установок, для чего сотрудниками кафедры была создана специальная измерительная аппаратура. Эти исследования дали возможность установить величины предельного замедления, исключающего набегание откаточного сосуда на канат, предложить методику вычисления динамических нагрузок в канате и разработать ряд рекомендаций для проектирования, наладки и эксплуатации указанных установок. Результаты этих работ используются и в настоящее время.

В 1984-1990 г.г. А.Е. Кондратьевым и К.И. Чебаненко совместно с машиностроительным заводом им. ЛКУ выполнен цикл теоретических и экспериментальных исследований по разработке промежуточных фрикционных приводов с сосредоточенным контактом для магистральных ленточных конвейеров поверхностных комплексов шахт. Промышленные испытания опытного образца конвейера с промприводом выполнены на Грушевском карьере марганцевского ГОК. В 1991-1992 г.г. под руководством К.И. Чебаненко совместно с машиностроительным заводом им. ЛКУ выполнена научно-исследовательская работа по повышению надёжности роликоопор поверхностных ленточных конвейеров.

В 1986-1995 г.г. В.А. Будишевским, В.Ф. Шавлаком и др. выполнены научно-исследовательские работы по совершенствованию технологии и организации транспорта на шахтах ПО «Донецкуголь», «Макеевуголь», «Октябрьуголь», «Шахтёрскуголь» и «Селидовуголь». При выполнении этих работ также решались вопросы повышения надёжности конвейерного и рельсового транспорта, механизации тяжёлых и ручных работ на шахтном транспорте. Были разработаны и внедрены: вагонетки для перевозки людей по горизонтальным выработкам с мускульным ручным (шахта «Иловайская») и ножным (шахта «Октябрьская») приводом, средство доставки вспомогательных материалов по горизонтальным конвейеризированным выработкам с приводом от конвейера (шахта «Иловайская), устройство контроля целостности конвейерных лент (шахта им. Кирова), концевая станция ленточного телескопического проходческого конвейера (шахта им. А.Ф. Засядько) и др.

Совместно с заводами «Азовмаш» и Краснолучским машзаводом под руководством Е.М. Сноведского в 1986-1994 г.г. разработаны и внедрены мероприятия по повышению эффективности изготовления и эксплуатации ленточных конвейеров. Было предложено натяжное устройство ленточных конвейеров, работающих в условиях Крайнего Севера, без индивидуального привода.

В 1983-1987 г.г. А.И. Максецкий при участии Ю.А. Полетаева провели цикл работ по разработке магнитных тормозных систем людских вагонеток для наклонных выработок. Результаты работ внедрены на Краснолучском машзаводе.

Сотрудники кафедры оказывают техническую помощь, научно-технические консультации специалистам промышленных предприятий. Направления научных исследований в настоящее время охватывает большинство актуальных проблем транспорта и логистики:

- Кондрахин В.П. - моделилование и оптимизация рабочих процессов мехатронных машин для добычи и транспортирования полезных ископаемых.

- Скляров Н.А. - разработка роликов ленточных конвейеров нового технического уровня повышенной долговечности и ремонтопригодности; разработка методик оценки уровня качества изделий машиностроения; разработка установки для упрочнения поверхностей деталей методом электрической обработки.

- Грудачев Анатолий Яковлевич - повышение эффективности применения и обоснование энергосберегающих режимов эксплуатации ленточных конвейеров; усовершенствование конвейеров за счет использования магнитных сил.

- Шавлак Виктор Федорович - совершенствование оборудования вспомогательного шахтного транспорта; исследование и создание транспортных установок с линейным индукционным приводом.

- Гутаревич Виктор Олегович - исследование и создание подвесных монорельсовых локомотивов; исследование и оптимизация транспортно-складских систем в логистике.

- Водолазская Наталия Владимировна - обеспечение надежности и безопасности сборки элементов транспортных систем энергоемких производств; разработка логистических систем горнозаводского транспорта;

- Лавшонок Андрей Валерьевич - разработка систем управления шахтным электрооборудованием; частотное регулирование привода ленточного конвейера.

- Хиценко Николай Васильевич - оптимизация конструкций транспортных и горнопроходческих машин; автоматизация проектирования и математическое моделирование рабочих процессов горного оборудования;

- Ткачук Александр Николаевич - повышение эксплуатационных качеств взрывозащищенного электрооборудования.