Разработка научных основ комплексного расчета и оптимизации параметров с целью создания струговых установок для выемки крепких углей на тонких пластах. Том 1

• Автор: Голод, Аркадий Борисович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Шахты
• Количество страниц: 382 c. : ил. + Прил. (27 с. : ил.)

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1. Общще положения

1.2. Анализ конструкций струговых установок статического действия

1.3. Анализ исследований схем разрушения угольного забоя

• стругом

1.4. Анализ исследований процесса резания в режиме крупного скола

1.5. Анализ исследований работы системы подачи струговых установок

1.6. Анализ последований динамической системы струга и влияния его скорости движения на выбор скоростных параметров струговой установки

1.7. Анализ исследований процесса погрузки угля стругами

1.8. Анализ исследований взаимодействия исполнительных органов с забоем и бавой

1.9. Анализ исследований по расчету производительности струговых установок

1.10. Анализ исследований в области оптимизации режимов работы угледобывающих машин
Выводы по главе
Цель и задачи исследований
2. ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Общие методологические положения
2.2. Условия и место проведения экспериментальных исследований
2.3. Измеряемые параметры, приборы и аппаратура
2.4. Методы обработки экспериментальных данных и критерии оценки результатов исследований

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ СТРУГА НА ПРОЦЕСС СТРОГАНИЯ. МЕТОДИКА ВЫБОРА И РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ОТДЕЛЕНИЯ УГЛЯ СТРУГОМ
3.1. Исследование процесса разрушения угля в режиме крупного скола одиночным и группой резцов при различных скоростях движения исполнительного органа
3.2. Корреляционные Функции и спектральные плотности тяго' бых усилий при различных скоростях.движения струга.
3.3. Математическое моделирование динамической системь ■ ■ струга
3.4. Выбор скоростных параметров системы "струг-конвейер"
3.5. Выбор режущего инструмента и схемы разрушения
3.6. Расчет усилий на струговых резцах
3.7. Расчет поперечной устойчивости системы "струг - база и базы струговой установки
3.8. Исследование динамики. поперечных колебаний испод, нительного органа струговой установки
Выводы по главе

4. ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА С СИСТЕМОЙ ПОДАЧИ И- ЗАБОЕМ.
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ СТРУГОВЫХ УСТАНОВОК
4.1. Выбор параметров системы подачи стругов, работающих
без отжатия рештачного става
4.2. Экспериментальные исследования отрывного тензометри-ческого струга
4.2.1. Методика и техника проведения экспериментов
4.2.2. Исследования характера взаимодействия исполнительного органа с рештачным ставом
4.2.3. Исследование влияния скорости движения исполнитель-• ного органа на взаимодействие струга и системы
подачи
4.2.4. Исследование влияния длины струга на его взаимодействие с системой подачи
4.2.5. Исследование влияния шага расстановки гидроцилиндров на взаимодействие струга с системой подачи
4.2.6. Исследование режимов работы цилиндров гидравлической системы подачи
4.3. Расчет параметров системы подачи струговых установок,
• работающих о отжатием рештачного става

4.4. Исследование и расчет параметров силового взаимодействия струга с забоем
4.5. Обобщенный расчет параметров силового взаимодействия
исполнительного органа о системой подачи и забоем
4.6. Расчет некоторых конструктивных параметров отрывного
струга, обеспечивающих его проходимость по рештачному ставу
Выводы по главе
5. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОГРУЗКИ УГЛЯ
СТРУГОМ. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ПОГРУЗКИ
5.1. Общие положения
5.2. Расчет усилий, затрачиваемых на погрузку угля стругом скользящего типа
5.3. Расчет конструктивных параметров исполнительных орга-
• нов, обеспечивающих эффективную погрузку угля
5.4. Особенности процесса погрузки угля и расчет парамет
ров отрывных стругов из условий погрузки
Выводы по главе
6. КОМПЛЕКСНАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ
СТРУГОВЫХ УСТАНОВОК
6.1. Расчет тяговых усилий в цепи струга
6.1.1. Расчет нагрузочных потерь в раме струга
6.1.2. Определение усилий на протягивание струговых цепей
6.2. Оптимизация параметров струговых установок
6.2.1. Общие замечания
6.2.2. Основные факторы, ограничивающие производительность струговойГустановки
6.2.3. Исследование условий достижения максимальной теоое-
• тической производительности струговой установки *
6.2.4. Алгоритмы оптимизации параметров струговых установок
6.2.5. Анализ результатов расчета на ЭВМ основных параметров струговых установок в оптимальном режиме "их работы
Выводы по главе 6

Теоретический анализ показал, что автоколебательный процесе вызывается наличием нелинейной зависимости сил сопротивления движению от скорости струга.
Решением нелинейного уравнения движения получено приближенное выражение, описывающее развитие автоколебаний струга.
Показано, что с ростом частоты собственных колебаний и скорости движения амплитуда автоколебаний уменьшается. Автоколебания практически исчезают при высокой скорости движения струга - более 1,0-1,2 м/с, когда коэффициент трения не зависит от скорости струга. Эти выводы автора работы, как будет показано ниже, хорошо согласуются с экспериментальными и теоретическими исследованиями, проведенными нами.
Исследования, проведенные в МГИ на струговом агрегате С А , показали, что при увеличении скорости от 0,375 до 1,0-1,2 м/с тяговое усилие снизилось на холостом ходу в 1,6-1,7 раза и на рабочем ходу - в 1,2-1,3 раза. Коэффициент динамичности при этом снизился на І2-І5/5. При увеличении скорости выше 1,0-1,2 м/с параметры процесса стабилизировались. По данным МГИ, увеличение скорости с 0,375 м/с до 2,35 м/с привело к незначительному росту частоты колебании тяговых усилий [99-104]. Увеличение скорости струга до 1,2 м/с позволяет за счет снижения динамичности процесса разрушения повысить долговечность тяговой цепи в 2,8-4,5 раза.
Эксперименты, проведенные в МГИ, показали, что с увеличением скорости движения исполнительного органа усилия отжима имеют некоторую тенденцию к снижению, особенно при толщинах стружки порядка 6-8 см. При скоростях до 1,5 м/с это снижение незначительно и практически им можно пренебречь.
Интересный метод динамического анализа работы струговой установки разработан в Англии [105]. Для математического моделирования работы струговой установки был применен метод дискретных эле-