Науковий вісник НГУ

Динамічна оптимізація режиму розгону шахтної підйомної машини

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Електротехнічні комплекси та системи

Останнє оновлення: 06 вересня 2017

Опубліковано: 06 вересня 2017

Перегляди: 3728

Authors:

В.С.Ловейкін, д-р техн. наук, проф., Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Ю.О. омасевич, д-р техн. наук, доц., Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Підвищення ефективності роботи шахтної підйомної установки за рахунок оптимізації режиму її розгону та дослідження оптимізованого режиму за енергетичними й динамічними критеріями.

Методика. Для дослідження динамічних та енергетичних показників роботи шахтної підйомної машини використані методи математичного моделювання й чисельного інтегрування нелінійних диференціальних рівнянь. Знаходження наближеного розв’язку задачі оптимального керування рухом шахтної підйомної машини для режиму її розгону виконано з використанням методу коллокацій. Оцінка впливу параметрів оптимального закону руху машини на динамічні та енергетичні показники її роботи проведена шляхом виконання серії машинних експериментів.

Результати. Встановлено, що при реостатному пуску асинхронного приводу шахтної підйомної машини в моменти перемикання опорів ротора в її елементах виникають пікові навантаження й значні величини споживаної потужності. Розкриті закономірності впливу тривалості оптимального розгону машини й коефіцієнту, що визначає важливість відповідних складових у структурі оптимізаційного критерію, на енергетичні та динамічні оціночні показники режиму розгону машини.

Наукова новизна. Запропоновано оптимальний режим розгону шахтної підйомної машини за комплексним інтегральним критерієм із використанням прямого варіаційного методу. Отриманий у роботі оптимальний режим руху описується неперервно-диференційованою функцією, що дозволяє зменшити динамічні навантаження в елементах машини й покращити енергетичні характеристики її приводу.

Практична значимість. На основі динамічного та енергетичного аналізу оптимізованого режиму розгону шахтної підйомної машини встановлені раціональні значення тривалості режиму та коефіцієнт, що визначає вагу складових у структурі оптимізаційного критерію. Це дає змогу обґрунтовано підходити до реалізації знайденого режиму розгону шахтної підйомної машини, що покладається на частотне керування асинхронним електроприводом машини.

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.

04_2017_Loveikin
2017-09-05  815.7 KB  834

• < Попередня
• Наступна >