Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Математичне моделювання робочих процесів і оптимізація структури та параметрів породоруйнуючих гірничих машин
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Математичне моделювання робочих процесів і оптимізація структури та параметрів породоруйнуючих гірничих машин

Анотації 

Кондрахін В. П. Математичне моделювання робочих процесів і оптимізація структури та параметрів породоруйнуючих гірничих машин. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.06 – гірничі машини. - Донецький державний технічний університет, Донецьк, 1999.

   Дисертація присвячена питанням моделювання робочих процесів і оптимального проектування дробильних та виймальних машин, призначених для зруйнування корисних копалин і гірничих порід засобами роздавлювання, розколівання і різання при швидкостях взаємодії робочих органів з об'єктом руйнування до 3 м/c. В роботі дане нове вирішення актуальної наукової проблеми, що полягається в розробці наукових основ моделювання робочих процесів породоруйнуючих машин як нелінійних автономних стохастичних систем у складі системотехнічних комплексів. Встановлені основні принципи та методи моделювання і оптимiзацiї породоруйнуючих машин. Розроблені і використані при вирішенні завдань оптимального проектування математичні моделі робочих процесів двохвалкових зубчатих, одновалкових гираційных і віброщокових дробарок, а також очисних комбайнів. Результати роботи використані в промисловості при створенні нових та модернізації існуючих породоруйнуючих машин означених типів.
   Ключові слова: породоруйнуюча машина, математичне моделювання, структурно-параметрична оптимізація.

Кондрахин В.П. Математическое моделирования рабочих процессов и оптимизация структуры и параметров породоразрушающих машин. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.05.06 - горные машины. – Донецкий государственный технический университет, Донецк, 1999.

   Диссертация посвящена вопросам моделирования рабочих процессов и оптимального проектирования дробильных и выемочных машин, предназначенных для разрушения полезного ископаемого и горных пород способами раздавливания, раскалывания и резания при скоростях взаимодействия исполнительных органов с объектом разрушения до 3 м/с. В работе дано новое решение актуальной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение и заключающейся в разработке научных основ математического моделирования рабочего процесса и структурно-параметрической оптимизации породоразрушающих машин как нелинейных автономных стохастических систем в составе системотехнических комплексов, что позволяет обеспечить повышение технического уровня машин для угольной и других отраслей промышленности.
   Математическая модель рабочего процесса породоразрушающей машины содержит три взаимосвязанные составные части: стохастическую модель объекта разрушения (горного массива или потока питания дробилки), стохастическую модель процесса разрушения (дробление или резание) и модель динамики машины как автономной нелинейной системы. Математическое моделирование процесса разрушения основано на его представление в виде потока случайных событий - единичных актов нагружения куска породы или некоторого объема горного массива. Усилие, возникающие при взаимодействии исполнительных органов породоразрушающей машины с объектом разрушения в каждом единичном акте нагружения смоделировано в виде импульса треугольной формы со случайными параметрами, характеризующими крутизну переднего фронта и максимальное значение силы в момент хрупкого разрушения.
   Разработаны и использованы при решении задач оптимального проектирования имитационные математические модели рабочих процессов двухвалковой зубчатой и одновалковой гирационной дробилок как нелинейных стохастических автономных систем, учитывающие взаимодействие подсистем привода и подвески исполнительных органов, снабженных предохранительными устройствами от перегрузок. Разработана имитационная математическая модель формирования сил и гранулометрического состава продукта резания углей и пород рабочим инструментом горных машин. Предложена математическая модель динамики вибрационной щековой дробилки с горизонтальным расположением камеры дробления, учитывающая взаимодействие подсистем исполнительного органа, его подвески и подсистемы опирания машины, а также виброударный характер взаимодействия щек с абсолютно жестким недробимым препятствием. Проведены экспериментальные исследования натурных образцов двухвалковой зубчатой дробилки ДДЗ-6А и очистного комбайна РКУ13, а также физической модели шахтной виброщековой дробилки, результаты которых позволили установить адекватность разработанных математических моделей реальным системам.
   Разработаны основанные на использовании вычислительных экспериментов методы: определения с теоретико-вероятностных позиций максимально достижимой производительности двухвалковой зубчатой дробилки; оптимальной адаптации дробилок к заданным условиям питания; оптимального профилирования рабочей камеры и структурной оптимизации привода одновалковой дробилки. Предложены и апробированы на примере очистного комбайна РКУ13 методики экспериментального определения мгновенных значений толщины стружки и составляющих реакции горного массива.
   На основе анализа результатов натурных и вычислительных экспериментов установлены закономерности рабочих процессов валковых дробилок в установившихся режимах дробления и при заклинивании валков недробимым предметом. Динамические нагрузки в подсистемах валковых дробилок в установившихся режимах работы имеют знакопеременный характер и асимметричный закон распределения, в их спектральном составе преобладают составляющие, обусловленные поступлением крупных кусков породы из питателя, а также кинематические составляющие, обусловленные циклическим характером взаимодействия исполнительного органа с разрушаемой породой. При заклинивании валков приведенные к одному звену значения максимальных нагрузок в различных участках привода двухвалковых зубчатых дробилок существенно разняться между собой, причем моменты на приводном валу, а также на валах валков значительно (до 6,5 раз) превосходят номинальную величину настройки предохранительной муфты. Существенное снижение амплитуд (в 2 и более раз) и частот (на порядок) динамических нагрузок, возникающих при срабатывании предохранительной муфты, достигается при использовании разработанного предохранительного устройства с найденными оптимальными параметрами.
   Результаты работы использованы в промышленности при создании новых и модернизации существующих валковых дробилок ДВ, ДДЗ-2000, ДДЗ 1500´ 1200Г, ДДЗ-4, ДДЗ-6, ДДГ-10А, виброщековой дробилки ПВДУ, разработаны и внедрены нормативно-технические документы по определению рациональных параметров очистных комбайнов, использованные при создании и совершенствовании комбайнов 1К101У, 1ГШ68, 2ГШ68Б, ГШ200В, ГШ200Б и ГШ500. Результаты исследований использованы и могут быть применены в дальнейшем Ясиноватским, Новокраматорским и Горловским машиностроительными заводами, институтами Донгипроуглемаш, ДонНИИ, а также другими организациями.
   Ключевые слова: породоразрушающая машина, математическое моделирование, структурно-параметрическая оптимизация.

Kondrakhin V.P. Mathematical simulation of the working processеs and optimization of the structure and parameters of the mining machines for rock failure. - Manuscript.

Thesis for a doctor’s degree by speciality 05.05.06 - mining machines. – The Donetsk state technical university, Donetsk, 1999.

   The dissertation is devoted to simulation of working processes and optimum design of the mining machines for rock failure (crushers and mining extraction machines), at which the velocity of interaction of the executive organs with plant of destruction does not exceed 3 m/s. The new solution of an actual scientific problem consisting in development of scientific bases of simulation of the working process of the mining machines as nonlinear autonomous stochastic systems is given. The basic principles and methods of modelling and optimization of the mining machines for rock failure are established. The mathematical models of the working process of double roll toothed, single roll and vibrating jaw crushers, and also cutter-loaders are developed and are used at problem solving of optimum design. The results of work have found an industrial utility in the creation new and modernizing existing machines of indicated types.
   Key words: rock failure machine, mathematical simulation, structural - parametrical optimization.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Математичне моделювання робочих процесів і оптимізація структури та параметрів породоруйнуючих гірничих машин

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!