РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО МАССИВА ПЛАНЕТАРНЫМ УДАРНО-СКАЛЫВАЮЩИМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОРГАНОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Обоснована необходимость в разработке компактных проходческих комплексов, основанных на разрушении крепких пород механическим способом. Представлен новый способ обработки минерального массива путем нанесения многоточечных разрушающих воздействий по траектории эпициклоиды. Разработана конструктивно-кинематическая схема и описан принцип работы планетарного ударно-скалывающего исполнительного органа технологической машины. Предложены оптимальные траектории перемещения породоразрушающего инструмента, которые определяются совокупностью точек, соответствующих лунке или засечке, образующейся от удара инструментом по массиву породы. С целью равномерного распределения нагрузки на обрабатываемую поверхность составлены уравнения движения, определены скорости вращения и частоты ударов каждого исполнительного органа.

Ключевые слова

Проходческий комплекс, планетарный исполнительный орган, конструктивно-кинематическая схема, траектория движения, оптимальное проектирование, метод последовательного линейного приближения, ударный способ, математическое моделирование.

Номер: 1
Год: 2018
ISBN:
UDK: 69.002.5:622.236.234
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-1-0-175-181
Авторы: Ушаков Л. С., Каманин Ю. Н., Климов В. Е.

Информация об авторах: Ушаков Леонид Семенович — доктор технических наук, профессор, e-mail: oushakov2007@mail.ru, Каманин Юрий Николаевич — доцент, e-mail: kamanin277@mail.ru, Климов Валерий Евгеньевич — аспирант, e-mail: dtk3333@mail.ru, Политехнический институт имени Н.Н. Поликарпова, Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева. 614990, Россия, г. Пермь

Библиографический список:

1. Белкин С. Б.Каманин Ю. Н.Ушаков Л. С. Расчет новой конструкции резцедержателей, разработанной ООО «Орловский завод бурового инструмента и оборудования» / Ударно-виб-
рационные системы, машины и технологии. Материалы 5-го международного научного симпозиума. — Орел, 2013. — C. 191—194.

2. Hartman L. H.Mutmansky M. J. Introductory Mining Engineering. — New-Jersey: John Wiley & Sons, 2002. — 570 p.

3. Mendyka P., Kotwica K., Stopka G. Innovative Roadheader Mining Head With Assymetrical Disc Tools. 2016, pp. 489—496.

4. Климов В. Е.Ушаков Л. С. Современные тенденции развития проходческой техники для крепких горных массивов / Иновации на транспорте и в машиностроении: сборник трудов IV международной научно-практической конференции. Том II. — СПб.: НМСУ «Горный», 2016. — С. 63—68.

5. Климов В. Е.Ушаков Л. С.Трубин А. С. Импульсные технологии в строительстве / Материа-
лы Международной научно-технической конференции. НИУ МГСУ. — М., 2016. — С. 137—140.

6. Ушаков Л. С.Котылев Ю. Е.Кравченко В. А. Гидравлические машины ударного действия. — М.: Машиностроение, 2000. — 416 с.

7. Ушаков Л. С.Каманин Ю. Н.Фабричный Н. Д. Перспективы применения гидроударников в качестве рабочих органов технологических машин // Мир транспорта и технологических машин. — 2010. — № 4. — С. 91—93.

8. Ушаков Л. С. Способ проведения горной выработки. Заявка #2015113260/03(020727) от 09.04.2015. RU.

9. Acaroglu O., Ergin H. A new method to evaluate roadheader operational stability/ Tunnelling and Underground Space Technology. 2006, vol. 21, pp. 172—179.

10. Ушаков Л. С. Гидравлические ударные механизмы: опыт расчета и проектирования. — М.: Palmarium academic publishing, 2013 — 157 с.

11. Каманин Ю. Н.Ределин Р. А.Ушаков Л. С. Энергетическая оценка волн напряжений, генерируемых в массиве // Мир транспорта и технологических машин. — 2011. — № 3. — C. 48—53.

12. Nocedal J., Wright S. Numerical Optimization. — New-York: Springer Science & Business Media, 2006 — 664 p.

13. Kwon R. H. Introduction to Linear Optimization and Extensions with MATLAB®. — Boka-Raton: CRC Press, 2014 — 337 p.

14. Бате К. Ю., Вильсон ЭА. Численные методы анализа и метод конечных элементов. — М.: Стройиздат, 1982. — 448 с.

15. Трифонов А. Г. Постановка задачи оптимизации и численные методы ее решения. URL: http://matlab.exponenta.ru/optimiz/book_2/ (дата обращения: 08.12.2015).

16. Pillo G., Ginnessi F. Nonlinear Optimization and Applications. — New-York: Springer Science & Business Media, 2013 — 367 p.

17. Byrd R. H.Curtis F. E.Nocedal J. An Inexact SQP Method for Equality Constrained Optimization / SIAM Journal on Optimization. 2008, vol. 19, p. 351.

18. Chalco-Cano Y., Lodwick W. A., Osuna-Gómez R. The Karush–Kuhn–Tucker optimality conditions for fuzzy optimization problems / Fuzzy Optimization and Decision Making. 2016, vol. 15, pp. 57—73.

19. Gill P. E., Murray W., Saunders M. A. SNOPT: An SQP Algorithm for Large-Scale Constrained Optimization/ SIAM Journal on Optimization. 2002, vol. 12, pp. 979—1006.

20. Schittkowski K. NLQPL: A FORTRAN-Subroutine Solving Constrained Nonlinear Programming Problems / Annals of Operations Research, vol. 5. 1985, pp. 485—500.

21. Biggs M. C. Constrained Minimization Using Recursive Quadratic Programming/ Towards Global Optimization (L.C.W. Dixon and G.P. Szergo, eds.). 1975, pp. 341—349.

22. Han S. P. A Globally Convergent Method for Nonlinear Programming / Optimization Theory and Applications. 1977, vol. 22, pp. 297.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.