Обоснование параметров и создание передвижных проходческих подъемных установок на основе безредукторных следящих гидроприводов

• Автор: Вагин, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 298 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1 Л. Анализ состояния и перспективы развития малогабаритных

передвижных проходческих подъемных машин

1.2. Приводы передвижных проходческих подъемных машин

1.3. Современное состояние и перспективы применения безредукторного гидропривода в передвижных проходческих подъемных машинах
1.4. Сравнительный экономический анализ эффективности использования различных систем приводов в проходческих подъемных установках

1.5. Задачи исследования

Выводы
2. ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ДИНАМИКИ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПРОХОДЧЕСКОГО ПОДЪЕМА
2.1. Разработка динамической модели и вывод дифференциальных уравнений, описывающих движение механической системы одно
и двухконцевого проходческого подъема
2.2. Составление и анализ дифференциальных уравнений движения безредукторного высокомоментного гидравлического привода проходческого подъема
2.3. Уравнения движения электромеханического асинхронного привода проходческого подъема
2.4. Уравнения движения электромеханического тиристорного привода
постоянного тока проходческого подъема
Выводы
3. РАЗРАБОТКА СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗРЕДУКТОРНОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА ПЕРЕДВИЖНЫХ ПРОХОДЧЕСКИХ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК
3.1. Современное состояние и перспективы создания следящей системы управления высокомоментным гидроприводом передвижных проходческих подъемных установок
3.2. Вывод уравнений движения следящей системы управления высокомоментного гидропривода передвижных проходческих подъемных установок
3.2.1. Выбор принципиальной схемы следящей системы управления высокомоментных гидроприводов
3.2.2. Разработка динамической модели исполнительного устройства гидромеханической следящей системы управления гидропривода передвижных проходческих подъемных установок
3.2.3. Вывод уравнений движения механической проводки управления гидромеханической следящей системы
3.2.4. Уравнения движения выходной части гидромеханической следящей системы управления гидропривода
3.2.5. Уравнения движения исполнительного устройства следящей системы управления с кинематической обратной связью
3.3. Оценка устойчивости гидромеханической системы управления..
3.4. Особенности нелинейной гидромеханической системы управления безредукторного гидропривода проходческого подъема
3.5. Следящие гидравлические системы с электрическим управлением.... 139 Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ
СВОЙСТВ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ
СИЛОВЫХ СИСТЕМ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК
4.1. Исследования динамических режимов системы «проходческая подъемная
машина - безредукторный следящий гидропривод»
4.1.1. Начальные и граничные условия решения уравнений движения
системы проходческого подъема
4.2. Исследование влияния конструктивных и динамических параметров подъемных установок на динамические нагрузки системы проходческого подъема с безредукторным гидроприводом
4.2.1. Динамические усилия в упругих элементах при изменении удельных утечек и перетечек гидропривода
4.2.2. Оценка влияния гидравлической податливости гидролиний..
4.2.3. Влияние эквивалентного демпфирования гидропривода
на динамику проходческого подъема
4.2.4. Определение динамических усилий при изменении моментов инерции органов навивки
4.2.5. Динамические нагрузки при изменении жесткости валопроводов подъемных машин
4.2.6. Оценка влияния глубины проходки ствола на динамику подъемной установки
4.2.7. Определение максимальных динамических усилий при изменении величины концевой нагрузки
4.2.8. Степень влияния величины вязкого внутреннего трения каната.
4.2.9. Оценка влияния рациональных конструктивных и динамических параметров подъемных установок с безредукторным следящим гидроприводом на динамические нагрузки и производительность проходческого подъема
4.3. Исследование влияния параметров электромеханического асинхронного привода на динамичность системы проходческого подъема
4.4. Исследование влияния параметров электромеханического тиристорного привода постоянного тока на динамичность системы проходческого
подъема
Выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПРОХОДЧЕСКОЙ ПОДЪЕНОЙ УСТАНОВКИ С БЕЗРЕДУКТОРНЫМ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

систему от перегрузки, высокие демпфирующие свойства, возможность регулирования жесткости привода и частот собственных колебаний [38-43].
С целью объективной оценки перспективы применения объемных гидропередач в приводе проходческих подъемных машин рассмотрим и недостатки.
Первый и основной недостаток объемного гидропривода - сравнительно высокая стоимость. Согласно исследованиям целого ряда авторов, цена гидропривода выше, чем асинхронного привода с фазным ротором той же мощности на 20-30% [38,44].
Однако обычно стоимость привода подъемной машины составляет 10-20 % общей стоимости подъемной установки, и поэтому применение гидропривода мало влияет на увеличение капительных затрат. С увеличением капитальных вложений в создание передвижных малогабаритных незначительной массы проходческих подъемных машин возможно снижение трудоемкости строительно-монтажных работ при оснащении поверхности комплексом передвижного оборудования, сокращение капитальных затрат на временные здания и сооружения и уменьшение расхода материальных ресурсов благодаря многократному использованию. Это должно способствовать сокращению сроков строительства шахт, повышению производительности труда и относительному уменьшению численности рабочих и более быстрому вводу шахт в эксплуатацию, что в короткий срок окупает повышенные капитальные затраты на привод. Кроме того, при оснащении передвижных проходческих подъемных машин гидроприводом улучшаются эксплуатационные свойства подъемной установки, что влияет на производительность проходческих работ и трудоемкость рабочего процесса. Все это способствует улучшению организации труда при проходке стволов и повышает скорость проходки, а следовательно, производительность труда, и снижает себестоимость работ. К сожалению, указанные обстоятельства обычно не учитываются при анализе экономической эффективности от внедрения гидропривода, хотя они должны быть определяющими при оценке привода.
Следует заметить также, что применение гидропривода нельзя строить по традиционной схеме путем простой замены электромеханического привода