Підвищення технічного рівня прохідницьких комбайнів із поздовжньо-осьовим виконавчим органом на стадії автоматизованого проектування - Автореферат

Питання імітаційного моделювання навантажень на різцях досить глибоко досліджені стосовно різання вугілля, у той час як імітаційні математичні моделі (ММ) процесу різання породи вимагають розвитку, тому що не повною мірою враховують фізичну суть процесу руйнування як послідовності одиничних актів руйнування (відколів). З вищесказаного випливає, що підвищення технічного рівня ПК із поздовжньо-осьовим ВО на стадії автоматизованого проектування на основі встановлення закономірностей формування випадкових складових (ВС) навантаження на різцях і їхнього використання під час розробки ММ, що забезпечує оцінку динамічних навантажень і оптимізацію параметрів поздовжньо-осьового ВО, є актуальною науково-технічною задачею. Метою дисертаційної роботи є підвищення технічного рівня ПК на стадії автоматизованого проектування на основі встановлення закономірностей формування ВС навантаження на різцях і їх використання при розробці ММ, що забезпечує оцінку зниження динамічних навантажень і оптимізацію параметрів поздовжньо-осьового ВО. Установити закономірності формування ВС зусиль різання і подачі на різцях, зумовлених характером відколювання під час різання породи, розробити ММ процесу різання породи робочим інструментом ПК і виконати її параметричну ідентифікацію для типових гірничих порід. Вищевикладені наукові результати є теоретичною базою нового рішення актуальної науково-технічної задачі підвищення технічного рівня ПК на стадії автоматизованого проектування, що полягає у встановленні закономірностей формування ВС навантаження на різцях, зумовлених характером відколювання під час різання породи, і у використанні цих закономірностей під час розробки ММ, що забезпечує оцінку зниження динамічних навантажень і оптимізацію параметрів поздовжньо-осьового ВО.В другому розділі „Розробка імітаційної математичної моделі процесу різання породи робочим інструментом гірничих машин” розроблена ММ процесу формування миттєвих значень зусилля подачі по заданій реалізації миттєвих значень зусилля різання, заснована на тісному взаємному кореляційному звязку цих параметрів (коефіцієнт взаємної кореляції RZY дорівнює 0,79-0,88). ; , де li - положення різця в момент початку i-того відколу, м; Dli - величина інтервалу між початками відколів, м; Рск - зусилля, при якому відбувається крихке руйнування і відділення розглянутого обєму породи, КН; PZ - математичне чекання (МЧ) зусилля різання, Н; л - інтенсивність потоку відколів, м-1; Сп - лінеаризований коефіцієнт псевдожорсткості породи, що характеризує опір середовища, що руйнується, при впровадженні в нього різця (префікс псевдо-підкреслює пружньо-пластичний характер виникаючих деформацій), КН/м; ; - пружньо-пластичні деформації розглянутого обєму породи в і-тому одиничному акті навантаження, м; ; - шлях, що пройшов різець за час t, м; Zi - зусилля різання, що формується в кожному одиничному акті руйнування, Н; Nck - порядковий номер останнього з відколів, що почалися, але ще не закінчилися; ш1i і ш2i - незалежні нормальні випадкові процеси з МЧ, рівним 0, дисперсією, рівною 1, і нормованою автокореляційною функцією б - показник згасання автокореляційної функції, м-1 ; Дlм - крок моделювання, м; о1і, о2і - послідовності незалежних нормальних випадкових чисел з МЧ, рівним 0, і дисперсією, рівною 1; кі - параметр, що розглядається як стаціонарна ергодична випадкова функція шляху, що пройшов різець, розподілена за законом Релея; у0Y - параметр розподілу Релея; Yi - миттєве значення зусилля подачі; PY - МО зусилля подачі, Н. За осцилограмами зусилля різання отримана емпірична залежність для визначення інтенсивності потоку відколів для піщанистого сланцю і калійної солі по відомому МЧ зусилля різання: Ідентифікація параметра СП для умов різання піщанистого сланцю і калійної солі проводилася шляхом порівняння спектральних щільностей дисперсій з використанням методу найменших квадратів і по гістограмам розподілу частот зусилля різання з застосуванням критерію Пірсона c2.У роботі дане нове розвязування актуальної науково-технічної задачі підвищення технічного рівня ПК на стадії автоматизованого проектування, що полягає у встановленні закономірностей формування ВС навантаження, зумовлених характером відколювання під час різання породи, і їхньому використанні під час розробки ММ, що забезпечує оцінку зниження динамічних навантажень і оптимізацію параметрів поздовжньо-осьового ВО. Виконано розробку імітаційної ММ процесу різання, що потребує: а) розробки ММ процесу формування миттєвих значень зусилля подачі на різці стосовно до умов різання порід по заданій реалізації миттєвих значень зусилля різання з урахуванням кореляції цих зусиль. При цьому уперше встановлено, що відношення ВС зусиль подачі і різання під час руйнування гірничих порід ВО ПК є випадковою функцією шляху, що пройшов різець, з розподілом імовірностей, що не суперечить закону розподілу Релея, і має експонентну кореляційну функцію, причому параметр закону розподілу лінійно залежить від відношення МЧ зусиль подачі і різання; в) оцінки а

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ