Енергетична оптимізація розгону приводу підйомної машини
/ 0
- Деталі
- Категорія: Технології енергозабезпечення
- Останнє оновлення: 10 листопада 2019
- Опубліковано: 09 листопада 2019
- Перегляди: 2316
Authors:
В.С.Ловейкін, доктор технічний наук, професор, orcid.org/0000-0003-4259-3900, 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.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Ю.О.Ромасевич, доктор технічний наук, доцент, orcid.org/0000-0001-5069-5929, 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.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
В.П.Курка, кандидат технічний наук, orcid.org/0000-0003-1247-6770, 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.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Abstract:
Мета. Підвищення енергетичних характеристик режиму розгону шахтної підйомної машини під час підйому кінцевого вантажу за рахунок проведення оптимізації та дослідження отриманих результатів за енергетичними й динамічними показниками.
Методика. Для виконання оптимізації розгону шахтної підйомної машини використано клас неперервно-диференційованих базисних функцій. Вони включали вільні параметри, за якими була проведена мінімізація енергетичного критерію. Отримано декілька наближених розв’язків варіаційної задачі. Із використанням чисельного інтегрування диференціальних рівнянь проведено аналіз результатів за енергетичними й динамічними показниками.
Результати. Встановлено, що отримані у роботі закономірності руху шахтної підйомної машини дозволяють усунути коливання її елементів (вантажу та півмуфт) у кінці її розгону. Крім того, протягом розгону значно зменшуються небажані максимальні динамічні навантаження в канаті, муфті та приводі, а також спостерігається незначне зменшення небажаних середньоквадратичних значень енергетичних і динамічних показників роботи підйомної машини. Доведено, що чисельні значення енергетичних і динамічних показників руху машини значно залежать від характеристик її руху протягом розгону.
Наукова новизна. Виконана постановка оптимізаційної задачі, де в якості критерію обрано нелінійний інтегральний функціонал. Встановлено, що варіаційний підхід не дозволяє отримати точний розв’язок задачі. Для знаходження наближених розв’язків задачі отримано п’ять базисних функцій, що містили вільні параметри. Крім того, для синтезу базисних функцій були використані задані крайові умови, що дозволили значно знизити небажані динамічні показники роботи шахтної підйомної машини. Отримані наближені (квазіоптимальні) розв’язки варіаційної задачі досліджені за комплексом енергетичних і динамічних показників. Встановлена раціональна базисна функція, що є нескладною та задовольняє вимогу достатньої точності розв’язку оптимізаційної задачі.
Практична значимість. Отриманий у роботі оптимальний режим розгону шахтної підйомної машини може бути реалізований за допомогою керованого електроприводу постійного або змінного струму, що дає змогу підвищити ефективність роботи шахтної підйомної машини за енергетичними й динамічними показниками.
References.
1. Medved, M., Ristovic, I., Roser, J., & Vulic, M. (2012). An Overview of Two Years of Continuous Energy Optimization at the Velenje Coal Mine. Energies, 5, 2017-2029. DOI: 10.3390/en5062017.
2. Boyko, А., & Volianskaya, Ya. (2017). Synthesis of the system for minimizing losses in asynchronous motor with a function for current symmetrisation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(5(88)), 50-58. DOI: 10.15587/1729-4061.2017.108545.
3. Mangalekar, S., Bankar, V., & Chaphale, P. (2016). A Review on Design and Optimization with Structural Behavior Analysis of Central Drum in Mine Hoist. International Journal of Engineering Research and General Science, 4(2), 91-96.
4. Zhen-liang, Y., & Wei-min, L. (2011). CAE Optimization Design of Mine Hoist Spindle Device. Advanced Materials Research, 299-300, 878-882. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.299-300.878.
5. Hu, J., LIa, J.-Ch., He, X., & Cao, J.-Ch. (2016). Large Mine Hoist Drum Topology Optimization Design. In International Conference on Energy Development and Environmental Protection (EDEP 2016) (pp. 520-526). Retrieved from http:// dpi-proceedings.com/index.php/dteees/article/download/5945/5559.
6. Lu, H., Peng, Yx., Cao, S., & Zhu, Zc. (2019). Parameter Sensitivity Analysis and Probabilistic Optimal Design for the Main-Shaft Device of a Mine Hoist. Arabian Journal for Science and Engineering, 971-979. DOI: 10.1007/s13369-018-3331-y.
7. Loveikin, V. S., & Romasevych, Yu. O. (2018.) Regime-parametric optimization of a mine winder deceleration. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 72-78. DOI: 10.29202/nvngu/2018-5/9.
8. Badenhorst, W., Zhang, J., & Xia, X. (2011). Optimal hoist scheduling of a deep level mine twin rock winder system for demand side management. Electric Power Systems Research, 81(5), 1088-1095. DOI: 10.1016/j.epsr.2010.12.011.
9. Ilin, S. R., Samusya, V. I., Kolosov, D. L., Ilina, I. S., & Ilina, S. S. (2018). Risk-forming dymamic processes in units of mine hoists of vertical shafts. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 64-71. DOI: 10.29202/nvngu/2018-5/10.
10. Zabolotnyi, K. S., Panchenko, O. V., Zhupiiev, O. L., & Polushyna, M. V. (2018). Influence of parameters of a rubber-pore cable on the torsional stiffness of the body of the winding. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 54-63. DOI: 10.29202/nvngu/2018-5/11.
11. Pylypaka, S., Klendiy, M., & Zaharova, T. (2019). Movement of the Particle on the External Surface of the Cylinder, Which Makes the Translational Oscillations in Horizontal Planes. Advances in Design, Simulation and Manufacturing, 336-345. DOI: 10.1007/978-3-319-93587-4_35.
12. Sladkowski, A. V., Kyrychenko, Y. O., Kogut, P. I., Samusya, V. I., & Kolosov, D. L. (2019). Innovative designs of pumping deep-water hydrolifts based on progressive multiphase non-equilibrium models. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, 51-57. DOI: 10.29202/nvngu/2019-2/6.
13. Grigorov, O., Druzhynin, E., Anishchenko, G., Strizhak, M., & Strizhak, V. (2018). Analysis of Various Approaches to Modeling of Dynamics of Lifting-Transport Vehicles. International Journal of Engineering & Technology, 7(4.3), 64-70. DOI: 10.14419/ijet.v7i4.3.19553.
14. Bronshtein, I. N., & Semendyayev, K. A. (2013). Handbook of mathematics (3rd ed.). Springer Science & Business Media. Retrieved from https:// www.springer.com/gp/book/9783662462201.
15. Romasevych, Yu., & Loveikin, V. (2018). A Novel Multi-Epoch Particle Swarm Optimization Technique, Cybernetics and Information Technologies, 18(3), 62-74. DOI: 10.2478/cait-2018-0039.
16. Szymański, Z. (2015). Intelligent, energy saving power supply and control system of hoisting mine machine with compact and hybrid drive system. Archives of Mining Sciences, 60(1), 239-251. DOI: 10.1515/amsc-2015-0016.
Архів журналу