Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время комплексная механизация очистных работ на крутых пластах осуществляется в основном по двум схемам: выемка полосами по падению с прюлеяением щитовых агрегатов типа ІАЩМ, АНІД, 2АЩ и внемка лавами по простиранию (комплекси типаКІУ, КПК, агрегаты АК-3, A-2G и др.).
Однако, как показывают советская я зарубежная практика, в ходе эксплуатация выемочных" агрегатов н комплексов для крутого падэяия возникает ряд проблем' кинематического характера, сиияа-вдих надежность и эффективность 'работ, ограничивающих длищГлавы, увеличивающих объем трудозатрат. Принтом значателыше сложности связаны о обеспечением надехнооти функционирования системы перемещения агрегата в плоскости пласта. Для этого необходимо рэвить следующие задачи:
поддеряание прямолинейности фронта;
обеспечение Еадаяной направленности перемещения выемочной машини без сползания;
управляемость движением выемочной машини в плоскости пласта относительно подготовительных выработок;
поддержание необходимой направленности движения к ориентации овдашшх секций кэхапазированнов кропя;
обзспочэннэ яадеккбота взаимодействия различных подсистем а узлов s условиях воздействия возглущенай со стороны окружающей орода;
автоматизированный контроль и управление фуккционарованиеи овотеш перемещения.
Уровень грабований,- предъявляешь к опотема перемещения выемочной мавші, воэрастаот в условиях работы по простирании (в особенности - в двагонатьном забое), а тахае о увеличением длины лавы свшэ GO,..IGQ а.'
Значительный еконошчеокий аффект, обеспечиваемый расширением области применения и увеличением длины забоя (свыше 100 м), мо:г.ет быть получен путем создания модульного выемочного агрегата,
предназначенного для работы как по простиранию с диагональным расположением забоя, так и широкими полосами по падению. При этом одним из основных условий успешного'решения задачи создания модульного агрегата является разработка системы перемещения в плоскости пласта, удовлетворяющей вышеуказанным требованиям.
Цель работы - установление рациональных, взаимосогласован--них структурных решений и значений параметров системы перемещения модульного агрегата, обеспечивающих надежность и управляемость ее функционирования в плоскости пласта.
Основные научные положения и новизна работы:
получены методические решения, позволяющие осуществить обоснованный выбор структурной схемы системы перемещения агрегата в плоскости пласта и установлен алгоритм системы автоматизированного управления прямолинейностью фронта лавы;
разработана имитационная модель процесса перемещения агрегата, дающая возможность вести параллельный учет влияния различных факторов: кинематических и силовых связей, воздействий системы автоматизированного управления и окружающей среды;
определены рациональные структурные решения и значения параметров системы перемещения агрегата при работе как по просгира-. нию, так и по падении, позволяющие обеспечить надежность и вф-, фективность ее функционирования в различных режимах.
Степень обоснованности научных положений, выводов п рекомендаций подтверадаатся:
применением в ходе теоретических исследований апробированных методов кинематического анализа механизмов и системного анализа;.
использованием при исследовании имитационной модели известных статистических методов (в частности, метода Монте-Карло), а также методов многофакторной условной оптимизации;
сопоставимостью рада выводов, полученных в ходе теоретических исследований, с результатами имитационного моделирования;
полокительиыми результатами испытаний стендового комплекта модульного агрегата на натурном наклонном стенде в ДонУІИ;
сопоставимостью результатов имитационного моделирования с экспериментальными данными стендовых испытаний, полученными на основании известных статистических критериев.
Практическая ценность заботы:
разработана .структурная схема и определены рациональные значения параметров системы перемещения модульного агрегата, включающей в себя систему автоматизированного управления и контроля перемещения; 2
получены методические решения кинематического анализа с элементами синтеза структурной схемы системы перемещения, а также принципиальные решения имитационного моделирования процесса перемещения выемочной машины, которые могут быть использованы при проведении научных исследований и на стадии проектирования выемочных машин различных типов.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты исследований использованы Донгипроуглемашем при разработке технической и рабочей документация на модульный агрегат АК, предназначенный для выемки угольных пластов с углом падения 35...90, мощностью 0,75...1,5 м как лавами по простиранию с диагональным расположением забоя, так и широкими полосами по падению, а также при разработке-рабочей документации на модульный щитовой агрегат АМЩ.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-технических семинарах лаборатории технологии и комплексной механизации крутых пластов ИГД им. А.А.Скочинского (г. Москва, I989-I99I гг.), на Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов угольной промышленности с участием стран СЭВ (г. Москва, 1987 г.), на ІУ .Всесоюзной научно-технической конференции . молодых ученых и специалистов угольной промышленности (г. Москва, 1989 г.), на меадународном симпозиуме "Моделирование в механика" (г. Висла, Польша, 1990 г.).
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 6~работ.
Объем_^або|ц. Диссертационная работа общим объемом 191 страница содержит 134 страницы машинописного текста, 37 рисунков, 26 таблиц;' состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (83 наименования) и приложения.
