Введение к работе
Актуальность работы. В народном хозяйстве Республики Узбекистан горнодобывающая промьпгшенность является одной из ведущих отраслей, базирующейся на мощной минерально-сырьевой базе. По ряду важнейших полезных ископаемых, например таких, как фосфориты, Узбекистан по подтвержденным запасам и перспективам их увеличения не только занимает ведущее место в СНГ, но и входит в первую десятку государств мира Основные запасы фосфоритов сосредоточены на Джерой-Сардаринском месторождении Центрально-Кызылкумского региона Узбекистана Этот регион является объектом деятельности Навоийского горно-металлургического комбината (НГМК)
В соответствии с программой промьнпленного освоения Джерой-Сардарйнского месторождения предусмотрено увеличение мощностей добывающего и перерабатывающего комплексов с доведением годовой производительности по руде до 3,6 млнт (1,8 млн м3) Сегодня один из трех детально разведанных участков Джерой-Сардаринского месторождения «Ташкура» принят в качестве первоочередного к промышленной эксплуатации
Специалистами НГМК и ВНИПИпромтехнологии предложено добычные работы производить карьерными комбайнами со пшеко-фрезерньгми рабочими органами, однако первый опыт их эксплуатации показал недостаточно высокую производительность при выемке рудных фосфопластов различной мощности. Это объясняется тем, что техническая производительность карьерного комбайна при заданных его конструктивных и энергетических параметрах зависит не только от технологических, но и от виброреологических параметров
Таким образом, увеличение объемов и номенклатуры добычи фосфоритной руды может быть достигнуто на основе модернизации существующего и совершенствования перспективного добычного оборудования для выемки рудных фосфопластов
Поэтому обоснование и выбор параметров гидроимпульсного привода рабочего органа карьерного комбайна, обеспечивающих интенсификацию выемки за счет импульсного воздействия в зоне фрикционного контакта шнеко-фрезерного рабочего органа со слоем породы, является актуальной научной задачей
Цель работы - это установление закономерностей формирования сил сопротивления при фрезировании слоя породы для обоснования и выбора _ рациональных параметров гидроимпульсного привода рабочего органа карьерного комбайна, обеспечивающих интенсификацию выемки породы
Идея работы заключается в целенаправленном снижении сил сопротивления трению в зоне фрикционного контакта шнеко-фрезерного рабочего органа карьерного комбайна со слоем породы за счет импульсного движущего момента
Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:
\\ \
- техническая производительность карьерного комбайна при заданных его конструктивных и энергетических параметрах не линейно зависит не только от технологических, но и от виброреологических параметров, математическая модель взаимодействия стальной цилиндрической оболочки пшеко-фрезерного рабочего органа карьерного комбайна с породой в процессе ее фрезерования, отличающаяся тем, что она учитывает гидромеханические процессы в регулируемом по скорости гидравлическом контуре «насос—гидромотор» и виброреологические процессы взаимодействия стальной цилиндрической оболочки рабочего органа с породой в зоне их фрикционного контакта,
при одной и той же установленной мощности карьерного комбайна
максимальные высота срезаемого слоя породы или скорость его движения
могут быть достигнуты, только при импульсном воздействии движущего
момента на шнеко-фрезерный рабочий орган за счет виброреологического
эффекта в зоне его фрикционного контакта с породой
Обосвованность и достоверность научных положений, выводов и
рекомендаций подтверждены исследованиями, базирующимися на
апробированных методах теоретической и прикладной механики, теории
дифференциальных уравнений и теории колебательных процессов, а также
достаточным объемом реализаций моделирования Сходимость полученных в
диссертации теоретических и экспериментальных данных при величине
относительной ошибки не выше 0,15 составляет 95%
Научное значение работы заключается в разработке математической модели процесса взаимодействия пшеко-фрезерного рабочего органа с породой и в обосновании кинематических и частотных параметров гидроимпульсного привода рабочего органа карьерного комбайна с учетом физико-механических свойств породы при импульсном воздействии движущего крутящего момента
Практическое значение работы состоит, в разработке технических требований на модернизацию привода рабочего органа карьерного комбайна, инженерной методики статического и динамического расчета гидравлической схемы гидроимпульсного привода пшеко-фрезерного рабочего органа карьерного комбайна с оперативным регулированием частоты и амплитуды движущего момента, учитывающей гидромеханические процессы в регулируемом по скорости гидравлическом контуре «насос — гидромотор» и виброреологаческие процессы взаимодействия стальной цилиндрической оболочки пшеко-фрезерного рабочего органа с породой, в процессе ее фрезерования, в разработке программного обеспечения для моделирования взаимодействия пшеко-фрезерного рабочего органа карьерного комбайна со слоем породы в зависимости от скорости фрезерования, геометрических параметров фрезерного барабана, силовых и кинематических параметров привода рабочего органа и параметров фосфоритового пласта
Реализация выводов и рекомендаций работы. В плановых научно-технических разработках 2008 года ООО «МОГОРМАШ» на контрактной основе с Навоийским ГМК предусмотрены следующие мероприятия по совершенствованию конструкции карьерных комбайнов со шнеко-фрезерным рабочим органом
технические требования на модернизацию привода рабочего органа карьерных комбайнов MTS 250 фирмы «MAN TAKRAF» (Германия), находящихся в эксплуатации на Джерой-Сардаринском месторождении Навоийского ГМК,
инженерная методика статического и динамического расчета гидравлической схемы гидроимпульсного привода пшеко-фрезерного рабочего органа карьерного комбайна с оперативным регулированием частоты и амплитуды крутящего момента,
- программное обеспечение для моделирования взаимодействия пшеко-фрезерного
рабочего органа карьерного комбайна со слоем породы в зависимости от
скорости фрезерования, геометрических параметров фрезерного барабана,
силовых и кинематических параметров привода рабочего органа и параметров
фосфоритового пласта
Апробация работы. Основные положения и содержание работы были
доложены и обсуждены на международных научных симпозиумах «Неделя
Горняка»- в 2005, 2006, 2007гг (г. Москва, Mil У), на Ш международном научном
симпозиуме «Ударно-вибрационные системы, машины и технологии» (г Орел,
ОрелГТУ)- 2006г, на научном семинаре кафедры Горных машин и оборудования
Mil У в 2007г, на техническом совещании при Техническом директоре ООО
«МОГОРМАШ» в 2007г
Публикации. По теме диссертации опубликовано три статьи, две из них опубликованы в журналах, входящих в перечень изданий, утвержденных ВАК
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения, списка использованных источников из 51 наименования и включает 30 рисунков и 1 таблицу
Автор выражает благодарность доцентам кафедры «Горные машины и оборудование» Mil У Хромому MP и Сандалову В Ф. за методическую помощь при выполнении аналитических и экспериментальных исследований
