Моделирование рабочих процессов погрузочно-транспортных модулей с учетом случайного характера внешних воздействий

Таблица 3.6

Фактический объём груза, остающийся в ковше

Результаты моделирования показали следующее:

1) фактическая вместимость ковша значительно ниже паспортной, то есть в документации указаны завышенные данные по вместимости ковша;

2) коэффициент потерь груза при 100%-м заполнении ковша достигает 0,44; ссыпание происходит в основном через открытую сторону ковша;

3) высокий уровень потерь груза объясняется, прежде всего, недостаточной шириной ковша и, как следствие, малой высотой заполнения ковша;

4) реальное заполнение ковша при погрузке породы крепостью 7; 10; 13 единиц не превышает 0,33 м3, что составляет около половины паспортной вместимости; главная причина такого положения – в ошибочном выборе центра вращения ковша и невозможности использовать энерговооружённость механизма подъёма ковша.

В результате выполненных исследований на имитационных моделях и оценки их адекватности по экспериментальным данным получены следующие результаты.

1. Уточнены известные математические модели сопротивлений внедрению и зачерпыванию. Обобщены выражения сопротивлений внедрению и черпанию на ковше с одной боковой стенкой; впервые введено влияние высоты штабеля в функции глубины внедрения ковша. Получены универсальные соотношения, позволяющие моделировать сопротивления ковшей произвольной формы в широком диапазоне условий применения.

2. Рассмотрены методы расчёта глубины внедрения с учётом ограничений по напорному усилию, кинетической энергии системы и возможностям привода механизма подъёма. Обоснована возможность при моделировании использовать упрощённые методы динамического расчёта. Доказана адекватность математических моделей по данным исследований других авторов.

3. Теория процесса наполнения ковшей уточнена с учётом процесса ссыпания материала через боковые стенки. Показано, что неадекватное отражение в моделях процесса ссыпания ведёт к значительным ошибкам при определении вместимости ковша и реального объёма зачерпывания.

4. Подготовлена необходимая исходная информация в виде математических моделей и процедур для разработки инженерной методики выбора рациональных вариантов ППТМ в конкретных условиях эксплуатации.

4.1. Общее построение имитационной модели формирования потока случайных объёмов черпания

Ковшовые погрузочные машины находят широкое применение при погрузке крепких крупнокусковых пород [99]. Относятся к числу машин периодического действия, формирующих объём черпания (объём захвата) в результате последовательного поциклового чередования процессов внедрения, зачерпывания, наполнения (с учётом ссыпания) и перемещения машины и ковша вне штабеля. В качестве объёктов дальнейших исследований приняты машины групп 1ППН-5, МПК-3 и МПК-1000Т, имеющие в настоящее время наибольшее распространение и перспективу применения в обозримом будущем. В последние годы в мировой практике всё более широкое применение находят машины с боковой разгрузкой ковша и поворотной телескопной рукоятью. Однако эти машины обладают значительной конструктивной сложностью и высокой стоимостью, поэтому в отечественной практике имеют пока ограниченное применение и рассматриваются как перспективные.

Величина единичного захвата ковшом Vi зависит от множества факторов, которые можно разделить на условия погрузки и совокупность параметров машины, её приводов и погрузочного органа. Как показано выше, условия погрузки определяются свойствами штабеля, среди которых необходимо выделить свойства, имеющие стохастический характер, прежде всего, взаимодействующий с ковшом состав горной массы по крупности кусков. Влияние параметров машины проявляется, прежде всего, через её конструктивную схему, которая определяется типом напорного механизма и способом разгрузки ковша.

 Скачать реферат