Машиностроение. Металлургия Әож 669. 779. 052: 553. 322 МҰхтар а. А

Дело в том, что один и тот же породный негабарит можно разрушить гидромолотом с различной энергией удара, но при этом качественные показатели процесса разрушения, такие как количество ударов, требуемое для разрушения, КПД передачи энергии при ударе в негабарит, а также удельные энергозатраты на разрушение, будут различными.

Рисунок 1 иллюстрирует процесс разрушения породного негабарита путем многократного приложения к хвостовику клина ударных нагрузок с различной энергией единичного удара.

После первого удара (рисунок 1,а,I) эквивалентное напряжение в негабарите достигает величины 2,3 МПа, а при последующих ударах оно не поднимается выше 3,9 МПа, что недостаточно для образования трещины и последующего разрушения негабарита. При первом ударе (рисунок 1,a,II) происходит погружение клина на 35 мм, при втором – на 3 мм, а при последующих ударах перемещение клина отсутствует, что свидетельствует о недостатоке энергии удара. Отскок бойка после удара о клин происходит с различной скоростью (рисунок 1,a,III). После первого и второго ударов скорость отскока ниже (угол наклона кривой на рисунке меньше), чем при последующих, поскольку жесткость преграды в первых двух случаях при перемещении клина меньше, чем когда клин неподвижен.

Аналогичные зависимости получены при других значениях энергии удара. Так, на рисунке 1,б показаны напряжения в негабарите, перемещение клина и отскок бойка при энергии единичного удара, равной 250 Дж. В этом случае разрушение негабарита произошло после 4 ударов (рисунок 1,б,II) при достижении эквивалентным напряжением критической величины, равной 6 МПа (рисунок 1,б,I).

Скорость отскока (рисунок 1,б,III), как и в предыдущем случае, была неодинаковой. После первого удара при большом перемещении клина (37 мм) она была меньше, чем при последующих, когда перемещение клина было незначительным (до 3 мм).

Скорость отскока бойка ударника позволяет определить энергию отскока и энергию, переданную в негабарит, тем самым оценить величину КПД и энергозатраты на разрушение породы.

Задача настоящих исследований состоит в разработке методики определения типажного ряда гидромолотов.

Не все предприятия могут позволить себе несколько гидромолотов для производственного процесса. Чтобы сбалансировать затраты предприятия, необходимо определить типажный ряд гидромолотов, учитывая множество параметров как самого гидромолота, так и свойств породы, вспомогательных инструментов и прочих параметров.

Для выбора типажного ряда гидромолотов была разработана программа, которая способна принимать решения на основе имеющихся экспертных знаний – экспертная система.

Разработанное нами программное обеспечение представляет собой программный продукт, предназначенный для создания новой или редактирования существующей базы знаний, а также для организации консультации при помощи базы знаний в интерактивном режиме.

Для удобства работы программа разбита на два автономных модуля. Общей точкой их соприкосновения является база правил, таблица входных параметров, база выходных рекомендуемых параметров, представляющие собой текстовые файлы с данными. Каждый модуль имеет свой собственный интерфейс.

Интерфейс модуля «Expert» предназначен для инженера по знаниям (рисунок 2). С помощью указанного интерфейса инженер по знаниям имеет возможность создавать и модифицировать базы правил, таблицы входных параметров, базы выходных рекомендуемых параметров.

Разработанная оболочка экспертной системы дает возможность быстро создать экспертную систему, способную оказать содействие при принятии решений в сложных ситуациях, например, при определении типажного ряда гидроударников для разрушения негабарита.

Интерфейс модуля «Client» предназначен для пользователя, который будет использовать экспертную систему в качестве консультанта по интересующему его вопросу (рисунок 3).

Оценка производится по трем параметрам (целевым функциям): количество ударов, необходимых для разрушения негабарита, КПД передачи энергии удара в негабарит через клиновое устройство и удельные энергозатраты разрушения. Все значения параметров приводятся к безразмерным величинам.

База выходных параметров представляет собой текстовый файл, в котором хранятся информация о гидромолотах, сведения о производителях, модель, масса, энергия удара, частота ударов, диаметр рабочего инструмента, расход масла, рабочее давление.

Значения весовых коэффициентов целевых функций были рассчитаны с использованием метода ранжирования [2]. Их значения оказались соответственно равными: g_Nуд = 0,19; g_ = 0,58; g_Hw = 0,23.

С использованием программы экспертной оценки было проведено несколько вариантов выборки:

1 вариант: если предприятие имеет возможность приобрести два и более гидромолотов, то возможно следующее сочетание:

а) для негабаритов диаметром 0,6-0,8 м и сопротивлением породы растяжению 6-8 МПа – подходят ударники с энергией удара 225 Дж. Программа произвела выборку и предложила несколько моделей гидромолотов (рисунок 4) разных производителей с энергией удара более 225 Дж, имеющих меньшую массу и большую экономичность;

б) более крупные негабариты диаметром 1-1,4 м и сопротивлением породы растяжению 10-14 МПа можно разрушить гидромолотами с энергией удара 562,5 Дж (рисунок 5).

2 вариант: когда предприятие не может позволить себе приобрести несколько гидромолотов для разрушения негабаритов разного диаметра и разной прочности, т.е.

• 
  диаметр негабарита: 0,6-1,4 м;
  
• 
  сопротивляемость породы растяжению: 6-14 МПа, , рекомендуется использовать гидромолоты с энергией удара не менее 562,5 Дж.
  

Наиболее простой способ организации работ по разрушению негабаритов – использование одного, самого мощного гидромолота для всех типов негабаритов, но при использовании мощных гидромолотов возникает ряд трудностей. Во-первых, при увеличении энергии удара увеличивается масса гидромолота, что сказывается на работе рабочего оборудования и на воздейстии на машиниста, во-вторых, требуются более мощные экскаваторы или погрузчики для навешивания такого оборудования, что не всегда удобно при использовании в труднодоступных местах, и, что самое важное, стоимость оборудования при этом резко возрастает.

Все эти трудности показывают необходимость подбирать гидромолоты для конкретных условий разрушения.

Рисунок 4 – Выбор гидромолотов с энергией удара 225 Дж

Рисунок 5 – Выбор гидромолотов с энергией удара более 562,5 Дж

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сатлер О.Н., Климов Ю.И. Многофакторный эксперимент при моделировании процесса разрушения породного негабарита // Науч. тр. межд. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы горно-металлургического комплекса Казахстана» (Сагиновские чтения № 1). Ч.1. 23-24 декабря 2009 г. Караганда: КарГТУ, 2009. С. 287-289.

2. Климов Ю.И., Сатлер О.Н. Расчет весовых коэффициентов целевых функций при разрушении породных негабаритов / Статья в настоящем сборнике.

УДК 622.342
ТУРСУНБАЕВА А.К.

жүктеу/скачать 5.16 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: