Динамическая оптимизация режима разгона шахтной подъемной машины

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

В.С.Ловейкин, д-р техн. наук, проф., Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, г. Киев, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ю.А.Ромасевич, д-р техн. наук, доц., Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, г. Киев, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Abstract:

Цель. Повышение эффективности работы шахтной подъемной установки за счет оптимизации режима ее разгона и исследование оптимизированного режима по энергетическим и динамическими критериям.

Методика. Для исследования динамических и энергетических показателей работы шахтной подъемной машины использованы методы математического моделирования и числового интегрирования нелинейных дифференциальных уравнений. Нахождение приближенного решения задачи оптимального управления движением шахтной подъемной машины для режима ее разгона выполнено с использованием метода коллокации. Оценка влияния параметров оптимального закона движения машины на динамические и энергетические показатели ее работы проведена путем выполнения серии машинных експериментов.

Результаты. Установлено, что при реостатном пуске асинхронного привода шахтной подъемной машины в моменты переключения сопротивлений ротора в ее элементах возникают пиковые нагрузки, что сопровождается значительными величинами потребляемой мощности. Раскрыты закономерности влияния продолжительности оптимального разгона машины и коэффициента, который определяет важность соответствующих составляющих в структуре оптимизационного критерия, на энергетические и динамические оценочные показатели режима разгона машины.

Научная новизна. Предложен оптимальный режим разгона шахтной подъемной машины по комплексному интегральному критерию с использованием прямого вариационного метода. Полученный в работе оптимальный режим движения описывается непрерывно-дифференцированной функцией, позволяющей уменьшить динамические нагрузки в элементах машины и улучшить энергетические характеристики ее привода.

Практическая значимость. На основе динамического и энергетического анализа оптимизированного режима разгона шахтной подъемной машины установлена рациональная продолжительность режима и коэффициент, определяющий вес составляющих в структуре оптимизационного критерия. Это позволяет обоснованно подходить к реализации найденного режима разгона шахтной подъемной машины, при использовании частотного управления асинхронным электроприводом ма­шины.

References.

1. Stepanov, A.G., 2013. Theoretical basis of the mine hoist dynamics. Mining Machinery and Electromechanics, 7, pp. 31‒40.

2. Osipova, T.N., 2014. To a question about the dynamics and optimization of mine hoists. Mechanical Engineering, 13, pp. 74‒81.

3. Dagang, W., Dekun, Z.,  Zefeng, Z. and Shirong, G., 2012. Effect of various kinematic parameters of mine hoist on fretting parameters of hoisting rope and a new fretting fatigue test. Engineering Failure Analysis, 22, pp. 92–112.

4. Dagang, W., Dekun, Z. and Shirong, G., 2014. Effect of terminal mass on fretting and fatigue parameters of a hoisting rope during a lifting cycle in coal mine. Engineering Failure Analysis, 36, pp. 407–422.

5. Jiannan, Y. and Xingming, X., 2016. Effect of hoisting load on transverse vibrations of hoisting catenaries in floor type multirope friction mine hoists. Shock and Vibration, 36, pp. 1–15.

6. Pukach, P.Ya. and Kuzo, I.V., 2013. Nonlinear transverse vibrations semibounded rope considering resistance. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 3, pp. 82‒86.

7. Ilin, S.R., Trifanov, G.D. and Vorobel, S.V., 2011. Complex experimental studies of the dynamics of ore-lifting trunk. Mining Machinery and Electromechanics, 5, pp. 30‒35.

8. Kyrychenko, Y., Samusia, V. and Kyrychenko, V., 2012. Software development for the automatic control system of deep-water hydrohoist. In: Geomechanical Processes during Underground Mining, pp. 81–86.

9. Popov, Yu.P., Kudriavtsev, S.V. and Stepanov, S.V., 2015. Modernization of the braking system of mine hoisting plant. Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal), 9, pp. 195‒197.

10. Loveikin, V.S. and Romasevych, Yu.O., 2016. Dynamics and optimization of movement modes of brige cranes. Kyiv: TsP “KOMPRINT”.

11. Loveikin, V.S., Chovniuk, Yu.V. and Liashko, A.P., 2014. The crane vibrating systems controlled by mechatronic devices with magnetogeological fluid: the nonlinear mathematical model of behavior and optimization of work regimes. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, pp. 97‒102.

12. Eduardo, S. de C., 2015. Variational methods for engineers with Matlab. London, UK; Hoboken, USA.

13. Bronshtein, I.N. and Semendyayev, K.A., 2013. Handbook of mathematics. Reprint of the third edition. Springer Science & Business Media.

14. Loveikin, V.S., Romasevich, Yu.O. and Loveikin, Yu.V., 2012. Analysis of the direct variational methods for solving optimal control problems. Proceedings of the National University Lviv Polytechnic. Optimization of production processes and technical control in machine and instrument, 729, pp. 70‒79.

15. FR-E700: frequency inverter instruction manual, 2011. Art. no.: 213994. Version D. Mitsubishi Electric Industrial Automation.

Files:
04_2017_Loveikin
Date 2017-09-05 Filesize 815.7 KB Download 17

Посетители

1564126
Сегодня
За месяц
Всего
1033
31653
1564126

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

49000, г. Днепропетровск,
пр. К. Маркса 19, корп. 3, к. 24а
Тел.: 47-45-24
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Вы здесь: Главная Главная RusCat Архив журнала 2017 Содержание №4 2017 Электротехнические комплексы и системы Динамическая оптимизация режима разгона шахтной подъемной машины