Методы повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения горного оборудования

• Автор: Круглова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 05.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 179 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Анализ современного состояния вопроса и постановка задач исследования
1.1. Анализ методов и средств повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения
1. 2. Проблема,актуальность и концепция разработки методов и средств повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения горного оборудования
1.3. Задачи исследования и методы их решения
1.4. Выводы
2. Модели и методы повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения горного оборудования
2. 1. Разработка концепции моделирования технического состояния
мехатронных модулей движения
2. 2. Нейро-нечеткая модель и метод повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения горного оборудования
2.3. Нечеткая экспертная модель и метод повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения горного оборудования
2.4. Сравнительный анализ моделей диагностирования мехатронных модулей движения
2. 5. Выводы
3. Алгоритмы и метод повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения горного оборудования посредством контроля, оценки и прогнозирования технического состояния
3.1. Алгоритмы контроля исправности мехатронных модулей движения
3. 2. Алгоритмы оценки работоспособности мехатронных модулей движения
горного оборудования
3.3. Нейросетевой метод и алгоритм повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения на основе прогнозирования технического состояния

3.4. Исследование методов и алгоритмов повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения горного оборудования
3. 5. Выводы
4. Аппаратно - программные средства повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения горного оборудования
4.1. Устройство повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения
4.2. Интегральный программный пакет для реализации методов повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения горного оборудования
4. 3. Исследование методики повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения в лабораторных и
производственных условиях
4.3.1. Исследование методики в лабораторных условиях
4.3.2. Исследование методики в производственных условиях
4. 4. Анализ эффективности применения методов и средств диагностирования и прогнозирования состояния мехатронных модулей движения горного оборудования
4.5. Выводы
Заключение
Литература
Приложения

Введение
Актуальность работы. Горное технологическое оборудование работает в сложных горно-геологических условиях, с избытками влаги, пыли и вредных газов при больших динамических знакопеременных нагрузках, что приводит к его частым отказам и обуславливает необходимость повышения надежности и эффективности функционирования. В настоящее время данная задача решается путем разработки компактных и гибких мехатронных комплексов, обеспечивающих одновременное выполнение нескольких производственных процессов и имеющих возможность приспосабливаться к конкретным горным условиям. Такие комплексы состоят из отдельных модулей, большинство из которых осуществляют движение. Меха-тронные модули движения объединяют механические, электрические и гидравлические элементы с распределенной системой управления, позволяющей каждой отдельной подсистеме самостоятельно управлять своим оборудованием и осуществлять обмен данными между модулями машины. Это позволило улучшить динамические характеристики приводов, уменьшить их массогабаритные параметры в 2-
2,5 раза, сократить энергопотребление в 1,5-2 раза, повысить уровень автоматизации, точность, производительность и надежность приводов. Коэффициент готовности горных мехатронных комплексов не превышает 0,8, что недостаточно при современном уровне развития техники. Следовательно, задача дальнейшего повышения эффективности функционирования горного оборудования является весьма актуальной.
Для эффективного функционирования горных мехатронных комплексов необходимо обеспечить совместимость, согласованное взаимодействие всех модулей, входящих в их состав и настройку на заданный режим работы. Достичь этого можно управлением техническим состоянием мехатронных модулей движения, реализованным на основе методов и средств диагностирования и прогнозирования, позволяющих контролировать реальное техническое состояние, качество наладки, монтажа и ремонта оборудования; технически обоснованно планировать сроки и содержание ремонтных и наладочных работ, приобретение запасных частей и материалов по мере их необходимости; повысить ресурс и надежность оборудования;

С мехатронного модуля движения снимаются значения основных определяющих параметров, которые через АЦП передаются в ЭВМ, где происходит их дальнейшая обработка и выдача результатов диагноза оператору, который осуществляет надзор, ситуационное управление ЭВМ и объектом в зависимости от результатов диагностирования. В случае обнаружения отказа, программа самостоятельно формирует управляющие воздействия и передает их по цепи обратной связи на мехатронный модуль движения.
При разработке методов и средств повышения эффективности функционирования должны быть учтены следующие взаимосвязанные факторы: увеличение эксплуатационной надежности, снижение трудоемкости технического обслуживания и ремонта, увеличение затрат на капитальные вложения и повышение эксплуатационных расходов. Внедрение методов и средств диагностирования и прогнозирования будет эффективно в том случае, если позволит значительно повысить эксплуатационную надежность, максимально приблизив коэффициент готовности оборудования к единице и снизить удельные затраты на единицу продукции.
1.3. Задачи исследования и методы их решения
Промышленная эксплуатация горного оборудования требует согласованного и надежного функционирования всех модулей, входящих в состав комплекса. Достичь этого можно целенаправленным управлением техническим состоянием меха-тронных модулей движения, связанным с необходимостью получения информации об этом состоянии, поэтому требуется разработка моделей, методов и средств диагностирования и прогнозирования.
Целью работы является повышение эффективности функционирования меха-тронных модулей движения горного оборудования управлением техническим состоянием путем совершенствования моделей, методов и средств многопараметрического диагностирования и прогнозирования.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Разработать концепцию, модели и методы повышения эффективности функционирования мехатронных модулей движения путем диагностирования и прогнозирования состояния мехатронных модулей движения горного оборудования.