Принципи побудови та реалізації інформаційно-вимірювальних систем визначення навантаженого стану напружено-деформованих технологічних об"єктів - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Принципи побудови та реалізації інформаційно-вимірювальних систем визначення навантаженого стану напружено-деформованих технологічних обєктівОцінка і розпізнавання цих ситуацій можливі тільки при розробці нових методів і засобів та створенні на їх основі принципів побудови інформаційно-вимірювальних систем /ІВС/ визначення навантаженого стану напружено-деформованих технологічних обєктів. Метою роботи є розробка принципів побудови і реалізації інформаційно-вимірювальних систем визначення навантаженого стану напружено-деформованих технологічних обєктів, експлуатація яких відбувається в умовах наявності випадкових дій сил потенціальної енергії, накопленої середовищем, що викликає під час взаємодії порушення технологічного процесу і безпеки проведення робіт та простої, повязані з ліквідацією наслідків цих порушень. Ідеєю роботи є забезпечення стабільного співвідношення між параметрами інформаційно-вимірювальної системи і напружено-деформованого обєкта з допомогою виявлення і ідентифікації механізму взаємодії між ними, що базується на їх конструктивно-технологічно-функціональній єдності та реалізує принципи визначення і підтримання сталого навантаженого стану обєкта. Створити комплекс математичних моделей та способів, які реалізують принципи побудови ІВС, що забезпечують контроль і підтримку сталого навантаженого стану напружено-деформованих вугледобувних обєктів на основі визначених параметрів: - модель регресії, яка встановлює кореляційні звязки між параметрами та забезпечує визначення основних, що впливають на продуктивність; Розробити математичні моделі і алгоритми, які реалізують принципи побудови ІВС визначення навантаженого стану ємностей та дозаторів та встановлюють звязки між технологічними параметрами контрольованого середовища, параметрами обєкта і вимірювальної системи: - модель процесу завантаження-вивантаження, що дозволяє в реальному часі слідкувати за переміщенням маси сировини в ємностях;Аналіз рівнянь теорії пружності показує, що між конструктивними параметрами, розміщенням обєкту відносно прикладених до нього сил і навантаженим станом існують оптимальні співвідношення, що забезпечують його сталість. Проведені дослідження і аналіз існуючих теорій, методів і засобів показав, що визначення навантаженого стану НДО може бути виконано тільки при розробці механізму оптимальної взаємодії, який встановлює однозначний звязок між ІВС, обєктом і контрольованим середовищем. Статистична оцінка параметрів на ЕОМ, що визначають навантажений стан видобувних обєктів по результатам трьох добових спостережень проведена в 209 лавах, обладнаних комбайнами 2К-52 на 69 шахтах України з різноманітними гірничо-геологічними умовами: потужність пласта m=1,06-2,04 м, кут нахилу = 0 - 20°, довжина лави l = 90 - 280 м, глибина H = до 1100 м, дозволила одержати модель регресії з відповідною розмірністю коефіцієнтів відносно продуктивності забою, в тому числі для технологічних швидкостей подачі зверху вниз Vзв і знизу вверх Vзн. Дослідження в шахті на секціях кріплення комплексу КМ-103, при яких датчики навантаження, вмонтовані під гідропатрон і розміщені вздовж лінії забою на 9й, 30й і 35й секціях від відкаточного штреку, дозволили встановити, що інформаційні сигнали з датчиків потрібно знімати в період, коли секції знаходяться в піддержуючому стані. Це вирішує розроблена математична модель: що встановлює звязки між місцем знаходження комбайна l, пройденим з початку лави до місця зупинки, числом пройдених секцій k, відстанню d між датчиками, розміщеними напроти кожної секції, які в момент проходження комбайна видають ініціативні сигнали на визначення подальшого його місцезнаходження на відрізку часу [t0 , t], приведеному до моментів спрацьовування датчиків.Розроблені та обґрунтовані теоретичні положення нових методів оцінки навантаженого стану обєктів та одержання обєктивної інформації під час їх взаємодії з середовищем, реалізація яких внесе істотний вклад в науково-технічний прогрес створення адаптивних інформаційно-вимірювальних систем для даного виду обєктів. Виявлено параметри та заходи, що забезпечують механізм адаптації ІВС і НДО для підтримання сталого навантаженого стану в реальному часі роботи обєктів: - для видобувних - це оптимальна швидкість переміщення комбайна відносно секції кріплення без обвалів вміщених порід в призабійний простір, що на 80% зменшує простої по гірниче-геологічним обставинам та забезпечує швидкість переміщення лінії забою, при якій не проявляється конвергенція; Запропоновано ряд (від одного до 22-х канальних) цифрових інформаційно - вимірювальних пристроїв визначення маси контрольного середовища в ємностях в діапазоні від 0 до 90 т з мікропроцесорним комплектом і без нього, які забезпечують вимірювання з похибкою від 0,5 до 1 %, що практично задовольняє потреби технологічних ліній, які включають ці обєкти. Створена ІВС визначення навантаженого стану дозаторів на підставі розробленого в соавторстві з Кожановим Ю.Г.

Основний зміст роботи