Модифікований алгоритм автоматичного керування видобувним комбайном за навантаженням двигуна приводу різання

Анотація

Мета. Метою є підвищення продуктивності видобувного комбайна за рахунок створення модифікованого алгоритму автоматичного керування його швидкістю переміщення з коригуванням стійкої потужності двигунів приводів різання на основі результатів статистичного аналізу потужності у процесі роботи комбайну. Методика досліджень. Як інструмент дослідження використовується комплексна імітаційна модель системи керування видобувним комбайном, до якої увійшли відомі математичні моделі, що описують гірничо-геологічні властивості вугільних пластів, а також процеси, які відбуваються у конструктивних елементах комбайна. За допомогою обчислювальних експериментів отримані закономірності зміни статистичних оцінок потужності двигуна приводу різання для різних гірничо-геологічних властивостей вугільного пласта та динаміки руху комбайна. Аналіз цих закономірностей дозволив встановити залежність стійкої потужності двигуна приводу різання від гірничо-геологічних параметрів пласта, та на основі них запропонувати методику коригування стійкої потужності у процесі роботи комбайна. Проведене дослідження ефективності алгоритму автоматичного керування швидкістю руху комбайна з використанням запропонованої методики у порівнянні з існуючим алгоритмом. Результати дослідження. Встановлено, що стійка потужність двигуна приводу різання, що скоригована з урахуванням середньоквадратичного відхилення високочастотної складової потужності двигуна приводу різання на короткій ділянці масиву, має як явно виражену детерміновану складову, що визначається зміною середнього опору вугілля різанню вздовж пласта, так і випадкову з вагою до 15%, яка пов’язана з непередбачуваним коливальним характером переміщення комбайну, та зі складним і випадковим характером процесу руйнування пласта виконавчими органами. Визначено, що саме подвійне значення середньоквадратичного відхилення високочастотної складової потужності двигуна приводу різання у якості запасу за потужністю забезпечує процент випадків перевищення миттєвою потужністю свого допустимого значення, який максимально наближений до свого прийнятного рівня без його перевищення. Наукова новизна. Уперше досліджена залежність проценту випадків перевищення миттєвою потужністю свого допустимого значення від коефіцієнту пропорційності між запасом за потужністю та середньоквадратичним відхиленням високочастотної складової потужності за умови розрахунку стійкої потужності двигуна приводу різання. Це дозволило визначити такий коефіцієнт пропорційності, при якому процент випадків перевищення миттєвою потужністю свого допустимого значення є максимально наближеним до свого прийнятного рівня, але без його перевищення. Практичне значення. Запропонована методика коригування стійкої потужності двигуна приводу різання у процесі роботи видобувного комбайна. При цьому обґрунтовано параметри алгоритму розрахунку стійкої потужності двигуна приводу різання на основі статистичної обробки значень миттєвої потужності двигуна.