Наукові основи аналізу і синтезу гірничих машин як мехатронних систем
Значення створення мехатронних гірничих машин. Розробка математичного забезпечення аналізу робочих процесів мехатронної виймальної машини як системи з інтелектуальним керуванням. Структурно-компонувальна схема комбайнів для підвищених темпів проходки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 13.08.2015 |
| Размер файла | 1022,6 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.
1
Размещено на http://www.allbest.ru/
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
«ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора технічних наук
Наукові основи аналізу і синтезу гірничих машин як мехатронних систем
Спеціальність 05.05.06 Гірничі машини
Шабаєв Олег Євгенович
Донецьк - 2011 р.
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана на кафедрі «Гірничі машини»
ДВНЗ «Донецький національний технічний університет»
Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, м. Донецьк.
Науковий консультант - доктор технічних наук, професор
Семенченко Анатолій Кирилович,
ДВНЗ «Донецький національний технічний університет»
Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (м. Донецьк),
завідувач кафедри «Гірничі машини»
Офіційні опоненти:
доктор технічних наук, професор
Бойко Микола Григорович,
ДВНЗ «Донецький національний технічний університет»
Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (м. Донецьк),
завідувач кафедри «Енергомеханічні системи»;
доктор технічних наук, професор
Франчук Всеволод Петрович,
ДВНЗ «Національний гірничий університет» Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України
(м. Дніпропетровськ),
завідувач кафедри «Гірничі машини та інжиніринг»;
доктор технічних наук, професор
Громадський Анатолій Степанович,
Криворізький технічний університет
Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (м. Кривий Ріг),
завідувач кафедри «Гірничі машини і обладнання».
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Успішне вирішення проблеми енергопостачання країни може бути забезпечене на основі ефективної розробки власних запасів вугілля шляхом різкого зниження собівартості його видобутку. Це може бути досягнуте на основі впровадження якісно нової гірничої техніки, що відрізняється значним підвищенням продуктивності, надійності й безпеки використання, а також зниженням експлуатаційних витрат й енергоспоживання. Для цього технологія ведення гірничих робіт повинна передбачати максимальне використання потенційних можливостей техніки, а техніка, у свою чергу, повинна бути максимально адаптованою під гірничо-геологічні й гірничотехнічні умови шахт.
Україна має у потужну машинобудівну базу з виробництва гірничого обладнання, у тому числі такими найбільшими підприємствами як НКМЗ, “Донецькгірмаш”, Горлівський, Ясинуватський, Дружковський машинобудівні заводи й інші. Значну частку продукції цих підприємств становлять гірничі виймальні машини. Разом з тим, традиційні підходи до створення очисних і прохідницьких комбайнів як енергомеханічних систем не дозволяють реалізувати споживчі властивості відповідно до різко зростаючих вимог ринку. Аналіз існуючих способів механізації для проходження підготовчих виробок показав, що важливими факторами, які істотно знижують продуктивність очисних і прохідницьких комбайнів, є недостатня ефективність керування робочими процесами, особливо процесом руйнування забою.
Передовий світовий досвід в галузі машинобудування свідчить, що домогтися якісно нових характеристик обладнання дозволяє мехатронна концепція системного об'єднання енергомеханічних систем з комп'ютерними пристроями керування, вмонтованими датчиками й інтерфейсами. Використання мехатронного підходу при проектуванні виймальних машин дозволить отримати високу якість, ефективність і безпеку керування складними функціональними рухами їх робочих органів і поліпшити динамічні характеристики машини. У вугільному машинобудуванні вже використовуються деякі елементи конструкцій, характерні для мехатронних об'єктів - вбудовані системи діагностики технічного стану, електронні системи керування, блоки безперервної реєстрації подій, що відбулися, та ін.
Разом з тим, випадковий характер і мінливість гірничотехнічних умов у процесі експлуатації призводить до необхідності реалізації нових функцій виймальних машин, що забезпечують адаптацію їх режимів роботи на основі інтелектуального керування. Удосконалювання машин й обладнання для видобувних і прохідницьких вибоїв вугільних шахт, а також відновлення традиційної технології новими елементами визначає ускладнення завдань керування. При цьому алгоритми, що закладають у систему інтелекту комбайну, повинні розроблятися на основі глибокого вивчення його робочих процесів на етапі проектування. Це дозволить у процесі експлуатації не враховувати вплив кваліфікації оператора на ефективність роботи гірничої машини.
Слід зазначити, що вивченість процесів функціонування гірничих машин як мехатронних об'єктів недостатня. Відсутній єдиний методологічний підхід до аналізу робочих процесів, не повною мірою розглядалися алгоритми адаптації машин до умов експлуатації, не встановлені закономірності функціонування виймальних машин з інтелектуальним керуванням.
Викладене вище свідчить про актуальність і важливість для вугільної промисловості науково-технічної проблеми, що полягає в розробці наукових основ аналізу й синтезу гірничих машин як мехатронних систем. Вирішення цієї проблеми дозволить забезпечити підвищення технічного рівня виймальних машин та ефективності їх використання.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами й темами. Дослідження проведені відповідно до наукового напрямку Донецького національного технічного університету “Розробка й удосконалювання параметрів, режимів роботи й технології виробництва гірничих машин і комплексів високого технічного рівня”, у межах плану докторанта з науково-дослідної роботи, а також науково-дослідних робіт Г 92-95 (№ ДР UA 010002498Р), Д15-98 (№ ДР 0198U002309), Д2-01 (№ ДР 0101U001105), Д10-04 (№ ДР 0104U002230), Д6-07 (№ ДР 0107U001768) і Д5-10 (№ ДР 0110U001051). Автор дисертації брав участь у виконанні зазначених робіт як відповідальний виконавець.
Мета дослідження. Розвиток теорії аналізу і синтезу гірничих машин як мехатронних систем, що забезпечує підвищення їх технічного рівня й ефективності використання на основі інтелектуалізації системи керування робочими процесами.
Для досягнення зазначеної мети в роботі поставлені й вирішені наступні основні завдання.
1. Обґрунтування створення мехатронних гірничих машин як перспектив-ного напрямку розвитку гірничопрохідницької техніки.
2. Розробка математичного забезпечення аналізу робочих процесів мехатронної виймальної машини як динамічної системи з інтелектуальним керуванням.
3. Розробка математичних моделей (ММ) і методів адаптивної оптимізації процесу руйнування забою мехатронним прохідницьким комбайном.
4. Розвиток методу багатокритеріального синтезу прохідницьких комбайнів як мехатронних систем на основі адаптивної оптимізації їх робочих процесів.
5. Апробація наукових основ аналізу й синтезу гірничих машин як мехатронних систем. Обґрунтування вимог і структурно-компонувальних схем мехатронних комбайнів для підвищених темпів проходки.
Об'єкт дослідження - робочі процеси мехатронних виймальних машин.
Предмет дослідження - методи аналізу й адаптивної оптимізації параметрів робочих процесів мехатронних виймальних машин.
Методи досліджень. Досягнення поставленої мети забезпечувалося на основі системного підходу й раціонального поєднання теоретичних й експериментальних методів досліджень. Експериментальні дослідження з установлення закономірностей робочого процесу руйнування вибою прохідницьким комбайном реалізовані на основі методів планування експерименту в представницьких виробничих і стендових умовах експлуатації. При цьому використані сучасні засоби й методи електричних вимірювань. Обробка результатів натурних й обчислювальних експериментів здійснювалася на ЕОМ методами теорії ймовірностей і математичної статистики, теорії випадкових процесів. При розробці ММ аналізу робочих процесів мехатронних виймальних машин використовувалися методи теоретичної механіки, аналітичної геометрії й теорії різання гірських порід. Теоретичні дослідження реалізовані методом імітаційного моделювання, при цьому для розв'язання систем диференціальних рівнянь використовувався чисельний метод Рунге-Кутта 4-го порядку. Багатокритеріальний синтез мехатронних виймальних машин виконаний на базі розроблених ММ робочих процесів і методів математичного програмування. Адекватність розроблених ММ робочих процесів встановлювалася методом параметричної ідентифікації з наступним порівняльним аналізом результатів натурних й обчислювальних експериментів.
Наукова новизна отриманих результатів.
1. Вперше теоретично встановлено й експериментально, в представницьких умовах експлуатації прохідницького комбайна, підтверджено: середня за цикл обробки вибою хвилинна продуктивність руйнування гірського масиву змінюється в діапазоні від 0,17 до 0,6 максимально можливої, а математичне очікування становить 0,38 0,01 з довірчою ймовірністю 0,95; потужність привода виконавчого органу використовується на 50-75% з імовірністю 0,66, а питомі енерговитрати руйнування з імовірністю 0,75 в 2-3 рази вище від раціональних. Низька ефективність використання потенційних можливостей комбайна обумовлена ручним принципом керування, при якому не можуть бути прогнозовані й реалізовані, на відміну від мехатронних систем, оптимальні параметри руйнування вибою в межах повного циклу у зв'язку з психофізіологічними можливостями і кваліфікацією оператора.
2. Робочий процес гірничої машини як мехатронної системи адекватно описується сукупністю взаємозалежних вперше розроблених математичних моделей мехатронних модулів (зовнішніх і внутрішніх збурювань, виконавчих механізмів, мас, що просторово переміщуються, вузлів їх взаємодії, елементів силового приводу) як функціонально-завершених елементів з інтегрованими датчиками й інтелектуальною системою керування, що на основі перманентного аналізу інформації від датчиків про параметри робочого процесу формує, з урахуванням виробничого завдання - критерію оптимізації, оптимальні алгоритми керування комбайном.
3. Вперше на основі теоретичних досліджень встановлено, що ефективне використання потенційних можливостей мехатронного прохідницького комбайна забезпечується оптимізацією глибини зарубки, кроку фрезерування й подачі за оборот виконавчого органу з урахуванням змін питомих енерговитрат і коефіцієнта нерівномірності моменту, обумовлених властивістю середовища й станом машини, шляхом реалізації алгоритмів адаптивної оптимізації, що передбачають максимальне використання стійкого моменту в усіх режимах і теплової потужності привода за цикл обробки вибою за критерієм темпу проходки або ітераційне забезпечення найменшого значення максимального моменту в усіх режимах обробки вибою за критерієм ресурсу при заданому темпі проходки.
4. Вперше теоретично встановлено істотний вплив на місячний темп проходки комбайна його фактичного ресурсу, величина якого є показовою залежністю від добового темпу проходки (із збільшенням темпу ресурс падає). Величина добового темпу проходки визначається схемою обробки вибою, глибиною зарубки, кроком фрезерування, швидкостями подачі і обертання коронки, а також адаптивністю алгоритму зміни цих параметрів у межах повного циклу обробки вибою з урахуванням принципу керування. Інтелектуальне керування на основі адаптивної оптимізації робочого процесу дозволяє реалізувати раціональне співвідношення між темпом проходки виробки й ресурсом прохідницького комбайну, що забезпечує підвищення темпу проходження виробки в цілому.
5. Адаптивна оптимізація робочого процесу гірничої машини забезпечується обґрунтуванням, з урахуванням фізико-механічних властивостей вибою, який руйнується, її раціональної структури, параметрів та узагальненого алгоритму керування на стадії проектування і автоматичною адаптацією алгоритму та його параметрів на стадії експлуатації з використанням вперше розроблених математичної моделі та методу синтезу гірничої машини як мехатронної системи. Це дозволить підвищити темпи проходки до 300 - 800 м/міс при знижених на 40-60 % вимогах до потужності приводу виконавчого органу та маси комбайна для всього діапазону застосування комбайнів з різальним робочим інструментом.
Практичне значення роботи полягає у:
- розробці методики розшифровки записів даних реєстраторів подій, які відбулися, що дозволяє виконувати оцінку характеристик робочого процесу
руйнування вибою виконавчим органом прохідницького комбайна;
- встановленні показників параметрів робочого процесу руйнування вибою виконавчим органом прохідницького комбайна в представницьких умовах експлуатації;
- розробці методики прогнозування макрорівневих параметрів прохідницького комбайна - енергооснащеності виконавчого органа, маси й ресурсу за заданим місячним темпом проходки виробки;
- створенні бібліотеки ММ ФЗЕ й програмного забезпечення для моделювання робочих процесів мехатронних гірничих машин;
- розробці алгоритмів адаптивної оптимізації параметрів режиму руйнування й схеми обробки вибою виконавчим органом прохідницького комбайна, перебору породи по контуру виробки й відпрацьовування керуючих впливів;
- обґрунтуванні функціональної й структурної моделей мехатронного прохідницького комбайна, що забезпечують істотне підвищення темпів проведення виробок.
Особистий внесок здобувача. Теоретичні та експериментальні дослідження, які ввійшли до дисертаційної роботи, виконані разом зі співробітниками ДонНТУ й інституту ДП «Дондіпровуглемаш» за особистою участю автора і під його керівництвом. Авторові належать основні ідеї роботи і методики теоретичних та експериментальних досліджень, розробка висновків і рекомендацій з роботи. Узагальнення результатів досліджень і моделювання робочих процесів виймальних машин виконані автором самостійно.
Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи повідомлені й отримали схвалення на: Міжнародних технічних конференціях "Гірська електромеханіка й автоматика" ДонНТУ (м. Донецьк, 2001 - 2011 рр.); Науково-практичній конференції «Донбас-2020 (м. Донецьк, 2002р.); VII Міжнародній науково-практичній конференції "Zastosowanie mechaniki w gornictwie" (м. Устронь, Польща, 2009 р.); Міжнародній науково-практичній конференції "IX Szkola Geomechaniki 2009" (м. Глівіце-Устронь, Польща, 2009 р.); Міжнародному симпозіумі «Неделя горняка» (м. Москва, Росія, 2001-2006, 2010, 2011 рр.); Засіданні навчально-методичної комісії МОН України з машинобудування та металообробки за фахом «Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні, меліоративні машини та обладнання» (м. Макіївка-Зуївка, 2009 р.).
Публікації. Основні положення дисертації освітлені в 31 науковій праці, у тому числі: 2 монографії, 22 статті у фахових наукових виданнях ВАК України, 5 статей - у періодичних збірниках наукових праць, 1 авторське свідоцтво СРСР, 1 патент України.
Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновку, містить 371 сторінок, у тому числі 280 сторінок машинописного тексту, 79 рисунків, 29 таблиць, список використаних джерел із 275 найменувань й 1 додаток.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У першому розділі «Стан проблеми, мета і завдання досліджень» здійснено аналіз сучасного стану проблеми створення гірничих машин як мехатронних систем на основі інтелектуалізації системи керування робочими процесами.
Актуальність розглянутої проблеми обґрунтовується постійним зростанням протягом останніх 25-30 років обсягів використання вугілля і збільшення його частини в загальному енергоспоживанні, високими виробничими потужностями заводів України - виготовлювачів гірничого обладнання, необхідністю підвищення його надійності та ефективності використання.
Питанням оптимального проектування гірничих машин займалися багато науково-дослідних і проектно-конструкторських інститутів, вищі навчальні заклади й підприємства гірничого машинобудування такі, як ДонВУГІ, ДП «Дондіпровуглемаш», ІГС ім. А.А. Скочинського (Росія), ЦНДІ «Підземмаш», Донецький національний технічний університет, Національний гірничий університет України, Донбаський гірничо-металургійний інститут, Донбаська державна машинобудівна академія, Московський державний гірничий університет, Тульський, Кузнецький й Карагандинський технічні університети, Ясинуватський, Новокраматорський, Горлівський і Копєйський машинобудівні заводи. Значний внесок у вирішення цих питань внесли академіки Поляков М. С., Потураєв В. М., Докукін О. В., Франчук В.П., доктори технічних наук Алейніков А.А., Альшиц Я. І., Барон Л. І., Бойко М. Г., Бреннер В. О., Верескунов М. Г., Верклов Б. А., Гетопанов В. М., Глатман Л. Б., Горбатов П. А., Громадський А. С., Гуляєв В. Г., Кантович Л. І., Картавий Н. Г., Кондрахін В. П., Коршунов О. М., Красніков Ю. Д., Лазуткін А. Г., Лаптєв А. Г., Малевич М. О., Пасинков Р.М., Позін Є.З., Рачек В. М., Сафохін М. С., Семенча П. В., Семенченко А. К., Силаев В. І., Солод В. І., Солод Г. І., Стаднік М. І., Топчієв А. В., Хорін В. М., Фінкельштейн З. Л., Яцких В. Г. та інші, кандидати технічних наук Агранат А. Р., Афендіков М. Г., Болтян А. В., Бойко Є. М., Вороновський К. Ф., Дейниченко В. А., Зайков В. І., Ісачкін В. В., Казак Ю. М., Калюжний В. Г., Косарев В. В., Крупко В.Г., Кутовой В. І., Лукієнко В. Г., Лисенко М. М., Масович Ф. З., Меламед У. З., Модинов В. В., Мотін М. М., Петрушкін Г. В., Потапов В. Г., Пшеничний І. Д., Семенченко Д. А., Симонов І. О., Солодухін В. В., Старичнєв В. В., Тон В. В., Хіценко Г І., Хіценко М. В., Шевцов В. Г. та інші, а також інженери Данілов В. М., Демченко М. В., Гончарова Г. М., Локшинський С. Г., Мінічев В. І., Нагорний В.В., Пилипенко Ю. А., Полієнко В. М., Самсонов Г. М., Юргілевич В. О. і багато інших.
Як показав аналіз літературних джерел, існуючі методи обґрунтування параметрів гірничих машин вимагають подальшого розвитку, оскільки не враховують можливості, пов'язані з інтелектуалізацією системи керування, що дозволить забезпечити створення виймальних машин нового технічного рівня як мехатронних об'єктів на основі контролю параметрів робочих процесів й адаптації машин до реальних умов у процесі експлуатації.
Другий розділ «Передумови розвитку мехатронного підходу при проектуванні прохідницьких комбайнів» присвячений обґрунтуванню необхідності мехатронного підходу до створення прохідницьких комбайнів з урахуванням перспектив концентрації гірничих робіт і впровадження високопродуктивної виймальної техніки.
Для досягнення добового видобутку вугілля з очисного вибою на рівні 4-5 тис.т/доб. необхідно забезпечити місячний темп проходки підготовчих виробок 300-800 м/міс, у тому числі щодо порід високої міцності. Необхідні значення добового темпу проходки становлять відповідно не менше від 15-40 м/доб. і повинні визначатися з урахуванням значень ресурсу (при темпах проходки більше 300 м/міс), міцності руйнованих порід, довжини та перерізу виробки. Ці значення істотно більші від фактичних показників комбайнової проходки на шахтах України і країн СНД. Таким чином, для подальшої інтенсифікації очисних робіт темпи проходки та ресурс прохідницьких комбайнів повинні бути значно збільшені на основі підвищення їх технічного рівня й ефективності використання.
Дослідження з оцінки ефективності використання комбайна проводилися в представницьких умовах експлуатації при проходженні комбайном КПД вентиляційного штреку північної корінної лави, пласта l12 АП «Шахта «Бєліцька» ДП «Добропіллявугілля». Відповідно до методики протягом 120 годин (5 діб) здійснювалася безперервна реєстрація струму двигуна приводу різання з одночасним хронометражем роботи комбайну. За період проведення експерименту комбайном було пройдено 15,2 м виробки. Розроблена методика розшифровки записів даних реєстраторів подій, що відбулися, дозволила встановити такі закономірності.
Середнє значення змінного коефіцієнта машинного часу складало 0,18±0,04, а діапазон можливих значень із довірчою ймовірністю 0,95 - від 0,01 до 0,34. Висока нерівномірність значень коефіцієнта машинного часу вказує на наявність резервів у підвищенні темпу проходки за рахунок більш чіткої організації робіт на ділянці. Разом з тим, досить низький рівень середнього значення коефіцієнта машинного часу свідчить про значну тривалість операцій прохідницького циклу, не поєднаних із процесом руйнування вибою. Тому істотним резервом підвищення темпу проходки є вдосконалювання технології прохідницького циклу та розробка відповідного допоміжного обладнання.
На рис. 1 наведений фрагмент реалізації тривалості вмикання і числа вмикань на годину, отриманий в результаті обробки експерименту. Тривалість вмикання приводного двигуна змінювалася в діапазоні від 0 до 1, причому розподіл цієї величини є рівномірним. Число вмикань на годину за термін проведення експерименту не перевищувало 5, причому в 98% випадків число вмикань не перевищувало 3. З урахуванням випадкового характеру навантаження приводного двигуна, відносно невеликого числа пусків і широкого діапазону зміни тривалості вмикання, режим роботи приводу не належить до жодного з передбачених відповідним стандартом.
Рис. 1. Зміна тривалості вмикання ТВ і кількості пусків двигуна Nвмк під час експерименту
Середнє значення коефіцієнта використання теплової потужності двигуна становило 0,29±0,05, а діапазон можливих значень із довірчою ймовірністю 0,95 - від 0,09 до 0,48. Значну частку часу (приблизно 80%) становить робота приводу з рівнем навантаження не більше за 70% від номінальної. Змінний коефіцієнт використання потужності має ще більш низькі значення. Разом із цим, мали місце режими роботи комбайна з потужністю, що перевищувала номінальну потужність приводного двигуна в 1,6-1,8 рази.
Істотне недовикористання потужності може бути викликане як технологічними паузами в роботі комбайна, так і неефективним ручним керуванням. Для оцінки значущості цих факторів були розраховані значення коефіцієнта використання потужності для циклів обробки вибою без урахування пауз між вмиканнями двигуна протягом циклу. Середнє значення цього коефіцієнта становило 0,74±0,05, а діапазон можливих значень із довірчою ймовірністю 0,95 - від 0,55 до 0,93. Таким чином, при ручному керуванні недовикористання потужності в середньому становить 26%, а значний розкид цієї величини призводить до нерівномірності навантажень, формованих у циклах руйнування вибою, і, як наслідок, до зниження ресурсу комбайна.
Середнє значення усереднених за цикл обробки вибою питомих енерговитрат становило 4,68±0,61 кВт?год/м3, а діапазон можливих значень із довірчою ймовірністю 0,95 - від 2,29 кВт?год/м3 до 7,03 кВт?год/м3. Оскільки в процесі проведення експерименту гірничо-геологічні умови змінювалися незначно, коливання питомих енерговитрат викликані переборами й випадковим характером відтворення циклу обробки вибою машиністом комбайна (нераціональними режимними параметрами), а також зношенням і поламками різального інструменту.
Середнє значення теоретичної продуктивності руйнування вибою становило (0,25±0,04) м3/хв, а діапазон можливих значень із довірчою ймовірністю 0,95 - від 0,11 м3/хв до 0,39 м3/хв. Продуктивність становила в середньому 40%, та як максимум 70% від максимально можливої в даних умовах експлуатації.
Рисунок 2 ілюструє спільний вплив рівня використання потужності й ефективності процесу руйнування вибою на теоретичну продуктивність. На рисунку зображене поле значень середньої за цикл обробки вибою теоретичної продуктивності процесу руйнування
Рис. 2. Вплив рівня використання потужності й енергоємності руйнування вибою на теоретичну продуктивність (лінії рівня, м3/хв) залежно від коефіцієнта використання потужності та питомих енерговитрат .
Аналіз графіка показав, що причинами низької продуктивності є як недостатнє використання потужності (точки в лівій половині графіка, зона I), так і неефективний режим руйнування вибою (точки у верхній половині графіка, зона II). Застосування мехатронного підходу до створення прохідницьких комбайнів дозволить працювати з раціональними параметрами режиму руйнування вибою, виключити перебір породи і максимально використати потужність двигуна на основі адаптивної оптимізації робочого процесу комбайна, це відповідає зоні III.
Для обґрунтування макрорівневих параметрів прохідницького комбайна - його маси, ресурсу і потужності приводу виконавчого органу, що забезпечують необхідні темпи проходки з урахуванням фактичного рівня використання його потенційних можливостей, а також перспектив застосування мехатронного підходу була розроблена ММ процесу комбайнової проходки виробки, а також графоаналітичний спосіб її вирішення.
З використанням моделі встановлено, що макрорівневі параметри прохідницьких комбайнів традиційної конструкції з урахуванням вимог до збільшення темпів проходки та перерізу виробок при характерних значеннях коефіцієнта машинного часу 0,2..0,4 повинні бути істотно підвищені. Так, комбайн для проходки виробітки перерізом приблизно 16 м2 по породах з максимальним і темпом 300 м/міс. повинен мати потужність приводу виконавчого органу приблизно 1000 кВт і масу до 300 т при ресурсі 10 тис. м3. Підвищення ресурсу комбайна дозволяє знизити його енергооснащеність і масу. Разом з тим, реалізація мехатронної конструкції комбайна, що забезпечує заданий темп проходки при більш ефективному використанні машини (показано в наступних розділах) дозволить знизити вимоги до потужності приводу виконавчого органу та маси комбайну на 40-60 % для всього діапазону застосування комбайнів з різцевим робочим інструментом. При характерних для існуючих комбайнів параметрах застосування мехатронного підходу дозволить підвищити місячний темп проходки від 14% до 60%.
Третій розділ «Системне зображення й математичне забезпечення аналізу гірничої виймальної машини як мехатронного об'єкта» присвячений розробці теорії аналізу робочих процесів мехатронної виймальної машини як динамічної системи з інтелектуальним керуванням.
Запропоновано системне зображення гірничої машини як мехатронного об'єкта, на підставі якого розроблена структурна схема прохідницького комбайна (S-модель, рис. 3). Основними елементами є: маси, що просторово переміщуються (ППМ) - корпус комбайна, поворотна турель, стріла й редуктор виконавчого органу; вузли зв'язку (ВС) - циліндричні шарніри підвіски ППМ, упори в напрямі висування редуктора виконавчого органу; вузли внутрішніх збурювань - гідроциліндри переміщення виконавчого органа, гідропатрони за тиску редуктора виконавчого органа; вузли зовнішніх збурювань - опори корпусу комбайна на ґрунт виробки; вузли внутрішніх і зовнішніх збурювань - різальні коронки; силовий привод - гідросистема комбайна, електропривід різаня і подачі виконавчого органу з відповідними редукторами; енергорозподілювачі - керовані пускачі, гідророзподілювачі; регулятори силового приводу - приводи зміни ексцентриситету гідронасоса, частотні перетворювачі. Сенсорна система (СС) містить пристрої для перетворення й введення до бортового комп'ютера інформації, яка одержана від первинних перетворювачів (датчиків), про параметри, що характеризують стан елементів комбайна і властивості зовнішнього середовища. Стан елементів конструкції підсистеми «виконавчий орган» комбайна характеризується наступними величинами (рис. 3): - показниками вібрації та шуму відповідно; - кутовою швидкістю, струмом, температурами та моментами приводу різання; - кутовою швидкістю, струмом, тисками, температурами й витратами робочої рідини приводу подачі; - переміщенням поршнів і навантаженням в гідроциліндрах; - координатами положення та напругою корпусних елементів; - складовими навантаження та температурою на різцях; «В/П» - показником датчика «вугілля - порода». Бортовий комп'ютер забезпечує функціонування системи інтелекту мехатронного об'єкта на основі програмного забезпечення, що реалізує рішення задач оптимізації циклу обробки вибою та режимних параметрів виконавчого органу за критеріями продуктивності, енергоспоживання і надійності роботи ПК із урахуванням обмежуючих факторів. Інформація з датчиків після первинної обробки надходить до системи інтелекту (СІ), що здійснює інтелектуальне керування комбайном при взаємодії з оператором через інформаційну систему (ІС).
Рис. 3. S-модель прохідницького комбайна як мехатронного об'єкта
Розроблено бібліотеку ММ ФЗЕ як мехатронних модулів з урахуванням можливих варіантів їх оснащення інтегрованими датчиками та програмне забезпечення для моделювання робочих процесів мехатронних гірничих машин. ММ ФЗЕ «Вектор зовнішнього збурювання на коронці» додатково відрізняється уточненим алгоритмом визначення параметрів стружкоутворення, що враховує коливальний характер руху виконавчого органу, складну кінематику руху різців коронки мехатронного прохідницького комбайна та поверхні вибою. Для реалізації необхідних режимів роботи елементів силового приводу гірничої машини розроблені ФЗЕ енергорозподілювачів і регуляторів силового привода типу «Пускач», «Перетворювач частоти», «Регулятор робочого об'єму насоса», «Гідророзподілювач». Ці ФЗЕ працюють під керуванням системи інтелекту гірничої машини, ММ якої містить алгоритми адаптивної оптимізації, розглянуті в наступному розділі.
Математична модель робочого процесу гірничої машини як мехатронної системи запишеться у вигляді сукупності ММ ФЗЕ, що входять у систему “керована машина - зовнішнє cередовище”:
де , , , - ММ i-й ППМ, j-го ФЗЕ типу вузол взаємодії мас, l-го ФЗЕ силового приводу, k-го ФЗЕ системи керування; , , , - вектора вхідних, інерційних і вихідних параметрів i-й маси; , - вектора стану ППМ та елементів приводу, взаємодіючих з j-м вузлом взаємодії мас; , - вектора структури та параметрів зовнішнього середовища в зоні контакту з j-м вузлом взаємодії мас; - вектор параметрів j-го вузла взаємодії мас; - вектор навантажень, що формуються в j-му вузлі у зонах його контакту із ППМ; - вектор вхідних параметрів для елементів привода, які контактують із j-м вузлом взаємодії мас; , , - вхідний вектор, вектор параметрів і вектор стану l-го елемента силового приводу; , , - вектора сигналів з інтегрованих датчиків стану i-й маси, j-го вузла взаємодії мас, l-го ФЗЕ силового приводу; - вектор керуючих впливів на l-й елемент силового приводу; , , - вхідний вектор, вектор параметрів і вихідний вектор k-го елемента ФЗЕ системи керування. Компонентами залежно від типу елемента можуть бути як керуючі впливи , так і сигнали з інтегрованих датчиків стану інших ФЗЕ . Компонентами залежно від типу елемента можуть бути як керуючі впливи , так і результати обробки сигналів з датчиків стану інших ФЗЕ ; , , , - число ФЗЕ типу ППМ, вузлів взаємодії мас, елементів силового приводу, елементів системи керування; - вектор початкових умов - значень вихідних параметрів ФЗЕ в початковий момент часу; - вектор лінійних алгебраїчних рівнянь зв'язків, що описують особливості з'єднання ФЗЕ в єдину систему.
Як приклад може бути наведена ММ ФЗЕ типу ППМ. Кожна маса забезпечується декількома інтегрованими датчиками положення (наприклад, типу GPS навігатора) і вібродатчиками, що дозволяють визначити положення та віброприскорення певних точок на ППМ. При складанні ММ ППМ прийняте допущення, що розглянутий інертний елемент конструкції є абсолютно твердим тілом, на яке діє система зосереджених сил, прикладених у вузлах взаємодії з іншими ППМ і зовнішнім середовищем, а також власна вага. На розрахунковій схемі показані (см. рис. 4): OXYZ - нерухома система координат (СК), жорстко пов'язана з вибоєм; - СК, жорстко пов'язана із ППМ та з початком координат у центрі мас, осі якої спрямовані по головних осях інерції; , , - одиничні вектори напрямку осей , і в СК OXYZ; - радіус-вектор центра мас ППМ у СК OXYZ;
Рис. 4. Розрахункова схема ФЗЕ «Маса, що просторово переміщується»
- швидкість центра мас ППМ у СК OXYZ; - радіус-вектор установки i-того датчика виміру вібрації в СК ; i - число датчиків виміру вібрації, ; - радіус-вектор установки i-того датчика виміру вібрації в СК OXYZ; - радіус-вектор установки j-того датчика положення в СК ; j - число датчиків положення, ; - радіус-вектор установки j-того датчика положення в СК OXYZ; - вектор віброприскореній у точці установки i-того датчика виміру вібрації в СК ; - кутова швидкість ППМ у СК ; , - головний вектор і головний момент системи зовнішніх сил, прикладених до ППМ у вузлах взаємодії; центр приведення - центр мас С, головний вектор заданий у СК OXYZ, головний момент - у СК .
ММ ППМ має вигляд:
де m - маса ППМ; - вага ППМ, задана у СК OXYZ; , , - головні моменти інерції ППМ; - матриця напрямних косинусів СК у СК OXYZ.
Математична модель ППМ як ФЗЕ у вигляді неявної вектор-функції:
де - вхідний вектор; - вектор параметрів; - вихідний вектор; - вектор сигналів з інтегрованих датчиків стану ППМ у поточний момент часу.
У результаті натурного експерименту, проведеного в умовах конвеєрного штреку корінної північної лави шару k8 горизонту 450 м ділянки УПР2 ДВАТ «Шахта «Добропільська» ДХК «Добропіллявугілля» з реєстрацією навантажень силових систем комбайна КПД у різних режимах руйнування вибою встановлена адекватність розробленої математичної моделі робочого процесу мехатронного прохідницького комбайна стріловидного типу. Відхилення результатів моделювання потужності двигуна приводу виконавчого органу та зусиль на штоках гідроциліндрів становлять не більше за 20 %, спектральний склад цих величин також збігається. мехатронний гірничий машина проходка
Четвертий розділ «Метод адаптивної оптимізації процесу руйнування вибою мехатронним прохідницьким комбайном» присвячений розробці математичних моделей і методів адаптивної оптимізації процесу руйнування вибою та установленню закономірностей впливу принципів керування робочими процесами на ефективність використання мехатронних прохідницьких комбайнів.
Основними критеріями ефективності прохідницького комбайна є експлуатаційна продуктивність (темп проходки) і ресурс. При експлуатації прохідницького комбайна можуть виникати дві типові виробничі ситуації:
1. Необхідність забезпечення максимальних темпів проходки виробки, що вимагає від комбайна максимальної продуктивності при припустимому рівні навантажень у силових системах.
2. Реалізація необхідних темпів проходки (заданої теоретичної продуктивності), при цьому необхідно забезпечити максимально можливий ресурс комбайна за рахунок раціонального навантаження силових систем.
На основі аналізу робочих процесів прохідницького комбайна вибіркової дії встановлено, що ефективне керування процесом руйнування вибою вимагає вирішення наступних задач оптимізації робочого процесу підсистеми «Виконавчий орган»:
1. Забезпечити оптимальні параметри режиму руйнування вибою різцями виконавчого органу.
2. Реалізувати раціональну схему обробки вибою заданого перерізу (траєкторію руху виконавчого органу при обробці вибою).
3. Забезпечити мінімальний перебір породи по контуру виробки.
4. Забезпечити своєчасну подачу керуючих впливів системи інтелекту, компенсувавши інерційність енергомеханічної системи комбайна.
Більшість параметрів визначаються у процесі вирішення різних задач оптимізації, що потребує спільного вирішення перших двох задач й їхньої декомпозиції з 3-ю й 4-ю.
Для вирішення перших двох задач виконана формалізація структури вибою, оброблюваного виконавчим органом комбайна, що дозволяє зв'язати основні параметри виробки з характеристиками режиму руйнування окремих шарів гірського масиву. Вибій представлений у вигляді декількох пластів порід різної міцності. Руйнування вибою здійснюється горизонтальними різами. Параметрами оптимізації є: - глибина зарубки виконавчого органу; - кроки фрезерування та кількість горизонтальних зрізів; , - швидкості подачі та обертання коронок при руйнуванні j-го пласта в процесі i-го різу; , - номер горизонтального шару, у який здійснюється фронтальна зарубка і кількість бічних зрізів, за які виймається даний шар; - швидкості подачі та обертання коронок при вертикальній зарубці в j-й пласт для здійснення i-го різу.
Цільовими функціями є: максимальний змінний темп проходки; найменший максимальний момент у всіх режимах руйнування вибою за повний цикл за умови забезпечення заданого темпу проходки.
ММ задачі оптимізації циклу обробки та параметрів режиму руйнування вибою має вигляд:
де , - залежності питомих енерговитрат від параметрів процесу руйнування j-го пласта в режимах бічного різу та вертикальної зарубки; - коефіцієнт машинного часу комбайна; , - потужності, що розвивають приводом різання при руйнуванні j-го пласта в процесі i-го бічного різу та i-ї вертикальної зарубки; , - тривалості вертикальної зарубки в i-й шар та фронтальний карб; - тривалість руйнування j-го пласта в процесі i-го різу; , - максимальні моменти в трансмісії при бічному зрізі та вертикальній зарубці по j-му пласту в процесі i-го різу; , , , - функції коефіцієнтів нерівномірності низько- та високочастотної складових моменту опори на валу двигуна від параметрів режиму руйнування вибою при руйнуванні j-го пласта в процесі i-го бічного різу та i-ї вертикальної зарубки відповідно; , - середні моменти в трансмісії при бічному зрізі та вертикальній зарубці по j-му пласту в процесі i-го різа; - к. к. д. і передаточне число редуктора привода різання; - глибина зарубки коронок у вибій з урахуванням кінематики стрілоподібного виконавчого органу; - критичний момент двигуна; - фактична та номінальна напруги живильної мережі; - коефіцієнт перетворення динамічною системою двигуна високочастотної складової моменту опору на валу двигуна; - функція площі проекції перерізу вибою, що руйнується коронкою, на площину, перпендикулярну напрямку подачі; - функція висоти шару, що відповідає фронтальній зарубці виконавчого органа, від глибини зарубки та параметрів коронки ; , - максимальна подача за оберт коронки по радіальному вильоту різця в режимах бічного різу та вертикальної зарубки; , - межі припустимих значень глибини зарубки виконавчого органу у вибій і висоти шару, що руйнується (визначаються конструкцією виконавчого органу); - максимальна швидкість обертання коронки, при якій забезпечуються прийнятні інтенсивність абразивного зношування та іскроутворення на різцях при руйнуванні породи j-го пласта.
Функції , , , , , визначаються у процесі самонавчання (під час налагодження комбайна в конкретному вибої шляхом натурного експерименту); функція задається оператором залежно від форми перерізу виробки; функції , визначаються конструкцією виконавчого органу й можуть бути задані ще на етапі проектування комбайна; значення коефіцієнту машинного часу та номінальної потужності двигуна уточнюються в процесі експлуатації комбайна. Реалізація моделі системою інтелекту комбайна вимагає самонавчання в конкретному вибої, для чого необхідне обґрунтування виду рівнянь регресії функцій , . Для цього був проведений ряд модельних експериментів. Залежності зусиль на різальному інструменті приймалися відповідно до нормативної документації, а також до результатів ряду експериментальних досліджень, у тому числі - стендового експерименту. Рівняння регресії мають вигляд:
;
,
де та - коефіцієнти рівнянь регресії.
Для оцінки впливу адаптивної оптимізації на ефективність руйнування вибою виконавчим органом прохідницького комбайна були розроблені алгоритми вирішення ММ. При цьому розглянути альтернативні принципи керування комбайном:
- автоматизоване - з регулюванням швидкості подачі виконавчого органа по струму статора двигуна. При цьому момент двигуна не перевищує номінального значення, заданого уставкою апаратури автоматики. Такий принцип застосовується в існуючих регуляторах навантаження;
- ручне - керування машиністом. Швидкість обертання коронок при цьому не змінюється, а швидкість подачі може знижуватися при обробці міцної породи за рахунок скидання робочої рідини через запобіжний клапан гідросистеми. На відміну від автоматизованого, при даному принципі керування існує можливість перевантажувати приводний двигун (прийнята можливість перевантаження в 1,3 рази);
- адаптивне - з урахуванням прогнозування навантаження приводу в межах циклу обробки вибою. При цьому за рахунок короткочасних перевантажень приводу по моменту й потужності забезпечується більш повне використання встановленої потужності приводу при рівномірному навантаженні.
При цьому алгоритмом оптимізації циклу обробки та параметрів руйнування вибою передбачалися альтернативні варіанти регулювання - підбор у першу чергу кроків фрезерування (ДH>s) або швидкостей подачі (s>ДH) як зі зміною частоти обертання коронки ( ), так і без зміни ( ). Для дослідження ефекту від застосування розробленого алгоритму адаптивної оптимізації були прийняті наступні представницькі умови: площа перерізу виробки в проходці 15 м2; вибій складається із 3-х шарів (порода ґрунту, вугілля, порода покрівлі).
Аналіз результатів моделювання дозволив установити наступне:
- при автоматизованому та ручному принципах керування використання номінальної потужності двигуна приводу виконавчого органу за цикл обробки вибою забезпечується на рівні 50-80% залежно від структури вибою і міцності порід, що руйнують (як приклад, рис.5а). При цьому ефективність використання потужності приводу для автоматизованого керування падає зі збільшенням міцності порід, а для ручного - зростає. Питомі енерговитрати за цикл обробки вибою перевищують раціональні на 30-70% для автоматизованого та на
Рис. 5. Зміна по перерізу виробки коефіцієнта використання потужності, отримана для різних принципів керування
35-90% для ручного способу керування (як приклад, рис.6а) внаслідок нераціонального співвідношення режимних параметрів (швидкості обертання та подачі коронки) і параметрів схеми обробки вибою (глибина зарубки та крок фрезерування). Більший відносний приріст питомих енерговитрат має місце у вибоях з високою міцністю руйнованих порід;
Рис. 6. Зміна по перерізу виробки приросту питомих енерговитрат над оптимальними (%), отриманих для різних принципів керування
- при адаптивному принципі керування забезпечується повне (на рівні 97-100%) використання теплої потужності приводного двигуна в межах циклу обробки вибою (як приклад, рис.5б). Рівень перевищення питомих енерговитрат над раціональними становить від 3,5 до 50% (як приклад, рис. 6б) і залежить від порядку оптимізації значень, що задають режим руйнування, (кроку фрезерування, швидкостей подачі та обертання різального органу), структури та характеристик міцності вибою. Максимальні темпи проходки, за інших рівних умов, забезпечуються шляхом реалізації мінімальної з максимально можливих глибини зарубки й повного використання стійкого моменту для кожного різу та породного шару.
Таким чином, застосування в системі інтелекту мехатронного прохідницького комбайна встановлених закономірностей адаптивної оптимізації параметрів режиму руйнування й схеми обробки вибою за критерієм темпу проходки дозволить у порівнянні з автоматизованим і ручним керуваннями в представницьких умовах експлуатації підвищити темп проходки (рис. 7) в 1,4-2,5 рази.
Рис. 7. Темп проходки залежно від принципів керування
На рис. 8 наведені результати моделювання відносної зміни ресурсу R металоконструкцій виконавчого органу (при показнику ступеня кривої втоми m=9) від реалізованого темпу проходки для різних принципів керування. Крайня права точка на всіх кривих відповідає максимальному темпу проходки при заданому принципі керування. Залежність відносної зміни ресурсу при ручному керуванні має вигляд заштрихованої області, верхня межа якої відповідає максимальній кваліфікації оператора. Уздовж верхньої межі цієї області лівіше перебувають точки, що відповідають роботі з більш тривалими простоями при максимально можливій при ручному керуванні технічної продуктивності комбайна.
Аналіз залежностей, наведених на рис. 8, та аналогічних залежностей для інших елементів конструкції в прийнятих умовах експлуатації дозволив зробити висновок:
Рис. 8. Вплив принципу керування на ресурс корпусних елементів металоконструкції
- автоматизований і ручний (при високій кваліфікації машиніста) принципи керування дають приблизно однаковий ресурс елементів конструкції комбайну, однак ручне керування за рахунок можливості короткочасних перевантажень дозволяє здійснити більш високий темп проходки;
- адаптивний принцип керування порівняно з ручним й автоматизованим принципами дозволяє істотно підвищити ресурс елементів конструкції комбайна при рівних темпах проходки. Підвищення ресурсу для комбайна типу КПД становить для елементів металоконструкції - не менше ніж в 10 разів, для елементів трансмісії: підшипників - до 2-х разів; зубчастих коліс (контактна утома) і коротких валів - до 3-х раз; зубчастих коліс (згинальна втома) і довгих валів - до 15 разів;
- технічний темп проходки істотно впливає на ресурс елементів конструкції комбайну. Даний ефект підсилюється при збільшенні міцності порід, що руйнуються. Інтелектуальне керування дозволяє керувати в процесі експлуатації комбайна раціональним співвідношенням між темпом проходки виробки та ресурсом машини;
- для розглянутих умов регулювання швидкості обертання коронки призводить до багаторазового зниження ресурсу елементів конструкції комбайна при незначному збільшенні темпу проходки.
Інерційність силових систем прохідницького комбайна обумовлює запізнювання при відпрацьовуванні керуючих впливів, що призводить до перебору породи, а також до зниження ресурсу, через збільшення навантажень на перехідній ділянці вибою зі слабкої на міцну породу. Розроблено математичні моделі та методи адаптивної оптимізації відпрацьовування керуючих впливів, що забезпечують прогноз зниження швидкості подачі виконавчого органу з випередженням за часом, що повністю виключає зазначені негативні наслідки.
П'ятий розділ «Синтез прохідницьких комбайнів як мехатронних об'єктів» присвячений розвитку теоретичних основ багатокритеріального син-
тезу гірничих машин стосовно до мехатронних прохідницьких комбайнів.
Розроблена ММ багатокритеріального синтезу мехатронного прохідницького комбайна:
де - структура системи “машина - зовнішнє середовище” (S-модель), що дозволяє реалізувати задані в технічному завданні функції (F-модель); - алгоритм функціонування комбайна, що реалізується системою його інтелекту в процесі роботи, включаючи алгоритми адаптації; - вектор параметрів, компонентами якого є як параметри елементів силових систем, так і системи керування, у тому числі - місця установки і параметри інтегрованих в елементи конструкції датчиків; - номер розв'язуваної задачі адаптивної оптимізації ( - кількість таких задач). Кожна -тая задача адаптивної оптимізації має свій вектор параметрів, що оптимізуються, і цільову функцію . Параметри режиму роботи, що оптимізуються на етапі адаптації, разом з алгоритмом роботи комбайну, закладеним на етапі проектування в систему інтелекту, дозволяють у процесі роботи на підставі показань датчиків здійснювати керуючі впливи на енергорозподілювачі та регулятори силового приводу .
Відмінними рисами ММ є:
- двохетапність оптимізації - на етапі проектування комбайна здійснюється обґрунтування раціональних структури, параметрів та алгоритму функціонування комбайна, а на етапі експлуатації - максимально ефективних у конкретних умовах параметрів режиму руйнування вибою;
- оптимізація на першому етапі здійснюється за середньозваженим значенням критерію з урахуванням імовірнісного характеру умов експлуатації;
- одна з перемінних проектування на першому етапі оптимізації - алгоритм функціонування комбайна з урахуванням особливостей його структурної схеми та вимог гірничого виробництва;
- адаптивна оптимізація режимних параметрів на другому етапі дозволяє врахувати не тільки конкретні умови експлуатації та їх зміни, але і зміни параметрів комбайну в процесі роботи.
На основі ММ розроблений метод багатокритеріального синтезу мехатронного прохідницького комбайна. Апробація методу здійснювалася на прикладі синтезу мехатронного комбайна для підвищених темпів проходки.
При синтезі мехатронного комбайна для підвищених темпів проходки основним критерієм якості є місячний темп проведення виробки, на який впливають наступні окремі критерії, які повинні бути використані на етапі експрес-оцінки альтернативних F - і S-моделей, а також відповідних алгоритмів функціонування: добовий темп проходки; перебір по контуру виробки; ресурс до капітального ремонту.
Для уточнення F-моделі був виконаний аналіз технологічного процесу проведення виробки. З підвищенням енергооснащеності виконавчого органу прохідницького комбайну темп проходки виробки найбільше істотно зростає при потужності до 400-500 кВт, при більших значеннях потужності зростання сповільнюється. Це пояснюється тим, що істотно зростає питома вага несполучених операцій прохідницького циклу, що призводить до малої тривалості операції руйнування вибою.
У результаті обґрунтована F-модель комбайна, відмінною рисою якої є вимоги забезпечення автоматизованого вибору раціональної схеми обробки вибою; адаптивної оптимізації режимів руйнування вибою виконавчим органом; виключення перебору породи по контуру виробки; максимально швидкого кріплення виробки в безпосередній близькості до вибою; прогнозування відмов обладнання.
Подобные документы
Схема і принцип роботи одноступінчастої відцентрової машини. Типи робочих коліс. Принципова схема триступінчастого відцентрового насоса. Основи процесів в енергетичних машинах. Робота насосів при кавітації. Характеристики відцентрових агрегатів.
реферат [257,9 K], добавлен 01.05.2015Етапи історичного розвитку машинобудування і науки про механізми і машини. Основи механіки закладені Аристотелем. Практична механіка часів ранньої Римської імперії. Визначення Вітрувія. Створення російської школи механіки машин. Розвиток машинознавства.
презентация [2,0 M], добавлен 16.05.2016Дані для проектування технологічного процесу складання. Ознайомлення зі службовим призначенням машини. Розробка технічних вимог до виробу та технологічний контроль робочих креслень. Встановлення типу виробництва та організаційної форми складання.
реферат [264,8 K], добавлен 08.07.2011Стадії процесу складання машин: ручна слюсарна обробка і припасування деталей, попереднє та остаточне складання, випробування машини. Технічний контроль якості складання. Розробка операційної технології складання, нормування технологічних процесів.
реферат [1,9 M], добавлен 08.07.2011Складання як кінцева стадія у виробництві, його вплив на експлуатаційні характеристики машин. Об'єм складальних робіт. Машини і механізми для процесів складання. Технічний контроль і випробування складених виробів. Техніко-економічні показники складання.
реферат [26,9 K], добавлен 18.12.2010Аналіз засобів механізації гірничих робіт. Вибір бурового, виємково-навантажувального устаткування, для механізації допоміжних робіт. Розрахунок бурових верстатів та іншого необхідного обладнання. Аналіз конструкцій і експлуатація гірничого устаткування.
курсовая работа [319,3 K], добавлен 02.11.2013Вивчення структури, організації і виробничої діяльності Інституту проблем математичних машин і систем. Акредитація інституту, його апаратне та програмне забезпечення. Рекомендації для роботи інформаційної системи. Переклад англійської статті на російську.
отчет по практике [569,0 K], добавлен 16.03.2015Положення розмірного аналізу конструкції. Основні методичні положення розмірного аналізу машини чи складальної одиниці. Порядок проведення розмірного аналізу конструкції машини чи складальної одиниці. Вибір методу досягнення точності замикальної ланки.
реферат [448,3 K], добавлен 08.07.2011Значення впровадження комплексної механізації та автоматизації гірничих підприємств. Застосування системи поверхово-примусового обвалення на горизонтальні компенсаційні камери. Підготовка горизонту та транспортування гірничої маси скреперною установкою.
контрольная работа [40,5 K], добавлен 12.12.2010Розробка експрес-методу дослідження хімічного складу нафти з використанням доступної аналітичної апаратури. Принципова схема, будова та дія мас-спектрометра для спектрометричного та спектрального аналізу. Ультрафіолетова й інфрачервона спектроскопія.
доклад [1,0 M], добавлен 19.04.2014
