Управление динамическими свойствами привода исполнительного органа очистного комбайна
Формирование высоких динамических нагрузок в приводе исполнительного органа очистных комбайнов при установившихся и переходных процессах связанных с разрушением крепких включений как причина снижения надежности комбайнов. Системы виброзащитных устройств.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.07.2018 |
| Размер файла | 64,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)
УДК 622.232.72
Управление динамическими свойствами привода исполнительного органа очистного комбайна
Шевченко А.А., магистрант; Гуляев В.Г., д.т.н., профессор
Формирование высоких динамических нагрузок в приводе исполнительного органа очистных комбайнов при установившихся и переходных процессах связанных с разрушением крепких включений, является одной из основных причин снижения надежности комбайнов.
На базе выполненных исследований и выявленных закономерностей формирования динамических нагрузок, разработаны научные основы оптимизации динамических свойств очистных комбайнов, путем ввода в их силовые системы виброзащитных устройств (ВЗУ) с оптимальными параметрами [1].
Задачей данной работы является определение динамических свойств подсистемы привода исполнительного органа очистного комбайна с ВЗУ, с учетом требований к коэффициентам крутильной жесткости трансмиссии и линейного коэффициента сил сопротивления трансмиссии при сложном спектре нагрузок на исполнительном органе.
При слабом взаимодействии трансмиссии с электродвигателем динамическую модель рассматриваемой системы можно представить как двухмассовую, см. рис. 1.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 1. Эквивалентная динамическая модель системы
Эквивалентные значения коэффициентов крутильной жесткости и демпфирования для последовательно соединенных трансмиссии и ВЗУ определяются по зависимостям:
;,
где , - соответственно коэффициенты крутильной жесткости и демпфирования ВЗУ.
С учетом принятых допущений уравнения движения для динамической модели по рис. 1 имеют вид:
(1)
В уравнениях (1) и на рис. 1 обозначены: - момент двигателя; - момент сопротивления; - момент инерции ротора двигателя и приведенных к нему деталей трансмиссии; - момент инерции исполнительного органа; - соответственно углы поворота двигателя и исполнительного органа; - эквивалентные значения коэффициентов жесткости и демпфирования; - суммарная угловая деформация трансмиссии и ВЗУ. Система уравнений (1) приводится к одному дифференциальному уравнению относительно :
, (2)
Где - коэффициент демпфирования, эквивалентный вязкому трению; - эквивалентный момент инерции системы; - собственная круговая частота системы.
Момент сил сопротивления можно представить рядом Фурье: .Тогда решение уравнения (2) запишется в виде[2].
, (3)
где ; ; k = 1, 2, …, m.
Реактивный момент, формирующийся в трансмиссии привода с ВЗУ будет:
, (4)
где - коэффициент динамичности системы, характеризующий эффективность снижения каждой k-той гармонической составляющей от применения ВЗУ:
, (5)
При жестком соединении исполнительно органа с приводным валом (;) в трансмиссии формируется нагрузка:
, (6)
виброзащитный очистной комбайн
Из сравнения выражений (6) и (4) следует, что при наличии ВЗУ динамическая нагрузка в трансмиссии привода значительно ниже, т.к. амплитуда каждой гармонической составляющей трансформируется в соответствии с коэффициентом . При этом в частотном диапазоне , и для его снижения необходимо увеличивать и . При возмущениях с частотами , .
Таким образом, по уравнениям (4), (5) можно определить рациональные параметры ВЗУ (, ) при заданных и , и оценить эффективность снижения амплитуд периодических составляющих нагрузок разных частот.
Анализ показывает, что зона эффективности ВЗУ по отношению к периодическим нагрузкам расширяется с уменьшением собственной частоты , что при заданном значении достигается снижением . Влияние ВЗУ на формирование пиковых динамических нагрузок импульсного типа можно оценить, пользуясь уравнением динамического равновесия системы по рис. 1, под действием импульсного возмущения произвольной формы [2].
, (7)
где - момент в упругой связи ВЗУ; , - коэффициенты, характеризующие соотношение масс в системе: ; ; - импульс нагрузки на исполнительном органе; - изменение момента двигателя за время действия импульса . Обычно >> и мало изменение момента , поэтому вторым членом в правой части уравнения можно пренебречь.
Реакцию привода с ВЗУ на импульсное возмущение можно характеризовать коэффициентом динамичности , где - время действия импульса, - период собственных колебаний системы.
Согласно [1,2] собственные частоты жестких подсистем привода (без ВЗУ) ряда очистных комбайнов находятся в пределах 16 - 32 Гц, а отношение , что соответствует =1,3…1,5. При введении в состав привода ВЗУ отношение уменьшается до 0,15 - 0,35 за счет изменения и , что обуславливает снижение на 20 - 40 % [2].
Полученные выше зависимости можно использовать для выбора рациональных структурных решений и параметров ВЗУ. Учитывая противоречивость требований к характеристикам ВЗУ, для эффективного снижения высокочастотных периодических и пиковых нагрузок, следует сделать вывод о целесообразности применения ВЗУ с регулируемыми параметрами.
Перечень ссылок
1. Гуляев В.Г. Научные основы оптимизации динамических свойств очистных комбайнов с демпфирующими устройствами// Автореферат диссертации докт. техн. наук, Днепропетровск, ИГТМ АН УССР, 1986. - 37 с.
2. Гуляев В.Г. Динамика системы привода исполнительного органа горного комбайна с демпфирующим устройством// Разработка месторождений полезных ископаемых. Вып. 75. К.: Техника,1986, с. 75 - 81 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Назначение и классификация по разным признакам проходческих комбайнов. Конструктивные особенности и характер работы исполнительного, погрузочного и ходового оборудования. Описание устройства комбайнов избирательного, циклического и бурового действия.
реферат [2,7 M], добавлен 25.08.2013Технологические операции при буровзрывном способе прохождения горных выработок. Основные достоинства комбайнового способа выработок. Классификация проходческих комбайнов. Расчет технической и эксплуатационной производительности проходческого комбайна.
курсовая работа [131,8 K], добавлен 24.06.2011Анализ технологического процесса на выемочном участке лавы и выбор основного оборудования. Расчет скорости подачи очистного комбайна по силовым и энерготехническим характеристикам, режимов его работы и производительности. Определение нагрузки на забой.
курсовая работа [213,8 K], добавлен 19.01.2013Горно-геологическая характеристика поля шахты "Ерунаковская-VIII" Новокузнецкого района Кемеровской области. Расчет добычных работ месторождения. Проектирование электроснабжения шахты и расчёт электроснабжения участка. Обзор рынка проходческих комбайнов.
дипломная работа [636,6 K], добавлен 10.07.2015Общая характеристика исследуемого пласта. Выбор и обоснование выемочной машины. Увязка конструктивных и режимных параметров функциональных машин. Технические характеристики оборудования очистного забоя. Расчет скорости подачи очистного комбайна.
контрольная работа [175,8 K], добавлен 09.12.2013Горно-геологические условия пласта и выбор оборудования очистного забоя. Анализ технологических схем и средств механизации. Определение типоразмера крепи. Подбор выемочной машины и забойного конвейера. Вычисление скорости подачи очистного комбайна.
курсовая работа [78,2 K], добавлен 09.10.2013Обоснование технологии и оборудования очистного забоя. Выбор схемы вскрытия и подготовки пласта №3. Определение скорости подачи комбайна по вылету резца. Расчет ожидаемого газовыделения по природной газоносности при отработке выемочного участка 339.
дипломная работа [144,5 K], добавлен 02.02.2013Характеристика месторождения. Запасы и выбор способа подготовки шахтного поля. Технология, механизация и организация очистных работ. Параметры очистного забоя. Сводка основных технико-экономических показателей. Режим работы, мощность и срок службы шахты.
курсовая работа [50,8 K], добавлен 01.03.2009Информация, получаемая с помощью гидродинамических исследований. Исследование скважин и пластов на установившихся режимах работы. Условия применения гидродинамических исследований. Обработка результатов исследования скважин методом установившихся отборов.
курсовая работа [69,5 K], добавлен 12.02.2013Проведение однопутевой вентиляционной штольни в крепких породах. Назначение и горно-геологические условия проведения выработки. Расчёт крепи, паспорта БВР. Выбор и определение производительности бурильной машины. Расчет депрессии и выбор вентилятора.
курсовая работа [163,1 K], добавлен 11.12.2011Горно-геологическая характеристика пласта Полысаевского-II. Организация работ в очистном забое. Техническая характеристика очистного оборудования. Подсчёт запасов выемочного участка и потерь угля. Расчет нагрузки на лаву. Проветривание очистного забоя.
курсовая работа [139,7 K], добавлен 16.09.2012Изучение разрабатываемого пласта и прогноз инженерно-геологических условий его отработки. Параметры технологии и средств комплексной механизации очистных работ. Выбор рациональной системы разработки и взаимное положение очистных и подготовительных работ.
курсовая работа [312,3 K], добавлен 03.08.2011История развития термобарогеохимии как науки. Проблематика исследования газово-жидких включений в минералах горных пород различного эндогенного генезиса. Методы и режимы термобарогеохимического анализа включений. Состав магматического расплава и флюидов.
курсовая работа [178,0 K], добавлен 21.07.2010Способы разрушения горных пород: механический, взрывной и гидравлический. Моделирование рабочего оборудования карьерных экскаваторов. Методика и оборудование эксперимента для исследования динамических нагрузок на рабочее оборудование экскаватора.
реферат [1,3 M], добавлен 18.01.2016Общая характеристика проходческого комбайна, предназначенного для механизированного проведения горизонтальных и наклонных горных выработок. Привод скребкового конвейера, его устройство. Гидравлическая и кинематическая схема комбайна. Работа гидроцилиндра.
лабораторная работа [2,7 M], добавлен 17.11.2013Анализ деятельности ООО "Оренбургская буровая компания". Конструкция системы верхнего привода, его эксплуатационные характеристики. Преимущества и недостатки электрических и гидравлических приводов. Рынок систем верхнего привода в РФ и за рубежом.
отчет по практике [1,3 M], добавлен 17.09.2012- Монтаж буровых установок, строительство скважин (бурение), ремонт скважин и транспортное обеспечение
Тенденция развития привода буровых установок. Описание существующей системы привода. Выбор системы привода ротора, буровых насосов и буровой лебёдки. Выбор дизель-генераторов для дизельной электростанции. Методика определения марки и сечения кабелей.
дипломная работа [960,6 K], добавлен 22.03.2014 Анализ технологичности месторождения, геологическая характеристика, границы, запасы. Горно-геологические условия разработки месторождения и гидрогеологические условия эксплуатаций. Управление состоянием массива горных пород вокруг очистного забоя.
курсовая работа [705,3 K], добавлен 09.12.2010Описание автоматизированной системы обогащения алмазосодержащей руды. Структурная схема сепаратора алмазов, программное обеспечение. Подбор элементов и расчет надежности. Практическое освоение методики оптимизации логических схем и оценки их надежности.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.12.2013Пути повышения срока службы канатов шахтных подъемных установок. Выбор ёмкости подъёмного сосуда и каната, основные размеры органа навивки. Расход энергии КПД установки. Расчёт мощности на валу двигателя и потребляемой из сети, диаграммы мощностей.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 19.11.2013
