- стандартная схема набора резцов;- коэффициенты характеризирующие угольный массив принимаются усреднёнными для шахт Донбасса.Суть увеличения эффективности добычи ОК заключается в следующем.Из-за невозможности чёткого отслеживания границы раздела порода-уголь и горно-геологических особенностей угольного пласта возможность контролировать зольность добываемого угля позволяет уменьшить расходы на его обогащение, а также на электроэнергию, потребляемую ОК.На основе изложенных положений составим расчётную схему идентифицируемого объекта.Рисунок 2.1.2 – Расчётная схема идентифицируемого объектаВ этой схеме:ЭД – электродвигатель;Р – редуктор;ИО – исполнительный орган;УП – угольный пласт;u(t) – подаваемое напряжение;p(t) – мощность на выходе ЭД;p’(t) – мощность на выходе редуктора;P(t) – сила резания исполнительного органа;B(t) – количество добываемого угля;A(t) – сопротивление угля резанию.

---

2.2 ВЫБОР МЕТОДА ИДЕНТИФИКАЦИИНаличие расчетной схемы исследуемого объекта позволяет перейти к составлению уравнений математической модели. Как известно, трудоемкость разработки, а часто и корректность результатов моделирования во многом определяются выбранной методикой исследования. Прежде всего, это касается выбора метода структурной идентификации исследуемого объекта. Принимаем наиболее распространенный подход к разработке математической модели - классический - получение уравнений на основе применения физических законов, описывающих разрушение угольного пласта в процессе добычи шнековым ИО.2.3 ПОЛУЧЕНИЕ УРАВНЕНИЙ МОДЕЛИ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТАРасчёт суммарной силы резания исполнительного органа очистного комбайна при отбойке угля можно по формуле:, где (1)P – мощность двигателя, Вт; – коэффициент полезного действия редуктора ИО; – скорость резания, м/мин.Коэффициент полезного действия редуктора комбайна следует расчитывать по формуле: , где (2) – коэффициент полезного действия одного зубчатого зацепления, рекомендуется принимать равным 0,97;r – количество пар зубчатого зацепления, определяется по кинематической схеме.Суммарная сила резания на ИО комбайна может быть определена также по формуле: (3) – коэффициент отжима, учитывающий уменьшение сопротивляемости резанию по ширине захвата ИО комбайна по сравнению с сопротивляемостью резанию неослабленного горным давлением угольного пласта; – коэффициент, учитывающий изменение силы резания резцами комбайна по сравнению с силой резания стандартным резцом с шириной режущей кромки 20 мм;

---

– среднее значение коэффициента формы резания забоя ИО комбайна; – коэффициент, учитывающий изменение силы резания резцами комбайна по сравнению силой резания стандартными резцами установки ДКС-2, имеющий угол резания 50 ̊; – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания в следствии затупления резцов; – средняя глубина резания ИО комбайна, м;n – количество резцов, одновременно разрушающих пласт угля одним ИО.Коэффициент определяется по формуле: (4) – коэффициент, определяемый по таблицам;B – ширина захвата ИО;H – мощность вынимаемого пласта;с и d – коэффициенты, определённые экспериментально и для большинства угольных месторождений с=0.1, d=1.0.Коэффициент определяется по формуле: (5)b – ширина режущей кромки резца, см.Коэффициент является табличным.Коэффициент является табличным.Коэффициент в соответствии с особенность резцов зачастую не затупляться, а выламываться из кулаков, рекомендуется принимать в пределах 1.2÷1.3.Среднюю глубину резания , можно выразить из выражения: (6) – максимальная глубина резания, см.В свою очередь, находится как:

---

(7)

– скорость подачи комбайна, м/мин;

– частота вращения рабочего органа, об/мин:

– число резцов в линии резания.

Таким образов приравняв равенства 6 и 7:

(8)

Выразив получим:

(9)
Приравняв уравнения 1 и 3, получим:
(10)

Отсюда:

(11)

2.4 ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА
К основным параметрам, характеризующим работу ОК относятся:

- диаметр шнека;

- величина раздвижности исполнительного органа;

- максимальная рабочая скорость подачи;

- тяговое усилие при максимальной скорости подачи;

- номинальное напряжение;

- удельные энергозатраты;

- тип системы подачи.

Кроме того, необходимо выделить такой параметр исследуемого объекта как производительность – это количество добытого полезного ископаемого в единицу времени. Различают теоретическую (показывающую эффективность работы машины при её непрерывной работе, техническую (показывающую эффективность работы машины с учётом её технического несовершенства) и эксплуатационную (показывающую эффективность работы машины с учётом как технического несовершенства, так и потерь с учётом времени на организационные моменты).

3 РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ МОДЕЛИ СРЕДСТВАМИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

3.1 ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ РЕШЕНИЯ МОДЕЛИРУЮЩИХ УРАВНЕНИЙ
В пункте 2.3 была выведена прямая зависимость мощности приводного двигателя шнекового ИО от соотношения порода-уголь. Моделирование данной зависимости будет происходить методом построения семейства характеристик для следующих случаев соотношения порода-уголь: 35/65, 30/70, 25/75, 20/80, 15/85, 10/90 и 5/95.

---

Особенность данного метода является расчёт действительного значения сопротивления угольной массы резанию. 3.2 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА МОДЕЛИРОВАНИЯБлок – схема алгоритма моделирования работы ОК представлена на рисунке 3.2.1Рисунок 3.2.1 – Блок – схема алгоритма моделированияВ данной блок – схеме:1 Блок «Начало» - начало программы.2 Блок «Ввод исходных данных» - ввод необходимых данных.3 Блок «Построение математической модели» - построение математической модели.4 Блок «Моделирование системы» - моделирование системы.5 Блок «Построение графиков P=f(A)» - построение зависимостей мощности приводного двигателя от значения сопротивления горной массы резанию.6 Блок «Конец» - конец программы.4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ4.1 ОЦЕНИВАНИЕ АДЕКВАТНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИПрежде чем приступить к решению конкретных технических задач, необходимо подтвердить адекватность разработанной математической модели.Результаты моделирования, приведённые в приложении, показали, что, задаваясь конкретными конечными условиями, полученное семейство графиков характеризует с достаточно высокой точностью изменение мощности приводного двигателя шнекового ИО в зависимости от соотношения порода-уголь, имея допущение об постоянном нормальном состоянии энергообеспечения привода.Таким образом, можно сделать вывод, что разработанная математическая модель является адекватной.4.2 ОПТИМИЗАЦИЯ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТАПолученная функция P=f(A) имеет вид:Если детально изучить данную зависимость, то можно выявить следующие:- данная функция не учитывает в себе возможные изменения в сети электроснабжения, так как на первоначальном этапе задаются параметр номинальной мощности, с помощью которого находится зона «нечувствительности» привода к добываемой угольной массе; Рисунок 4.2.1 – Зона «нечувствительности» привода- в состав данной зависимости

---

Смотрите также файлы

• Фпафвапфывап фпафвапфывап фпафвапфывап.docx

• График прохождения летней практики Директор школы Калугина О. А.docx

• Экзаменационные билеты по дисциплине Менеджмент.docx

• Тема 1 эндоскопические методы исследования лорорганов. Клиническая анатомия, физиология и методы исследования наружного и среднего уха..docx

• Реферат по дисциплине Охрана окружающей среды на объектах экономики.pdf