Экспериментальные исследования формирования грузопотока в бункере-перегружателе с гравитационной загрузкой

Рассмотрен горнопроходческий бункер-перегружатель, предусматривающий гравитационную загрузку, с одновременным расположением его под углом наклона к почве выработки. Объектом исследования является бункер-перегружатель с гидравлическим приводом транспортирующего элемента периодического действия. С целью установления корреляционной зависимости между количеством материала в бункереперегружателе от угла его установки, проверки адекватности и уточнения теоретических зависимостей и математической модели проведен комплекс исследований на экспериментальной модельной установке, подробное описание которой приведено в работе. Во время эксперимента производились замеры массы сыпучего крупнокускового материала, заполнявшего желоб при гравитационной загрузке при различных углах его наклона к почве выработки. В результате проведенных замеров сформирован массив случайных величин (масса материала в желобе). Для обработки полученных данных применены классические методы математической статистики. Методика расчетов приведена в статье. Определен закон распределения случайных величин массы погружаемого материала, связанный с решением двух главных задач математической статистики — оценки неизвестных параметров выборки и проверки статистических гипотез. Экспериментально доказано, что случайные значения массы погружаемого материала подчиняются нормальному закону распределения. Установлена степень соответствия теоретического распределения данным эксперимента с помощью критерия согласия Пирсона.

Носенко А. С., Шемшура Е. А., Носенко В. В., Алтунина М. С., Кирсанов И. А. Экспериментальные исследования формирования грузопотока в бункере-перегружателе с гравитационной загрузкой // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 1. – С. 146–156. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_1_0_146.

Носенко Алексей Станиславович¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: asnosenko@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-9345-7709,
Шемшура Елена Анатольевна¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: aleshkastyle@gmail.com,
Носенко Виктория Владимировна¹ — канд техн. наук, доцент, e-mail: vvnosenko@mail.ru, ORCID ID: 0000-0003-3003-8440,
Алтунина Мария Сергеевна¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: mariyaltunina@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-5598-2564,
Кирсанов Иван Анатольевич¹ — старший преподаватель, e-mail: hexomen@rambler.ru, ORCID ID: 0000-0002-6632-904X,
¹ Шахтинский автодорожный институт (филиал) Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова.

Алтунина М.С., e-mail: mariyaltunina@mail.ru.

1. Жабин А. Б., Поляков А. В., Аверин Е. А., Линник Ю. Н. Основы проектирования исполнительных органов тоннелепроходческих машин // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 6. — С. 156—164. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-060-156-164.

2. Burt C. N., Caccetta L. Equipment selection for mining: With case studies / Studies in Systems, Decision and Control. 2018. Springer, Cham. DOI: 10.1007/978-3-319-76255-5-11.

3. Li Y., Mu X., Fan R. Multi-objective optimization and simulation of novel working mechanism for face-shovel excavator // International Journal of Intelligent Robotics and Applications. 2021, vol. 5, no. 1, pp. 1—9. DOI: 10.1007/s41315-020-00160-1.

4. Suryo S. H., Bayuseno A. P., Jamari J., Wahyudi I. A. Analysis of rake angle effect to stress distribution on excavator bucket teeth using finite element method // Civil Engineering Journal. 2017, vol. 3, no. 12, pp. 1222—1234. DOI: 10.28991/cej-030952.

5. Wang X., Sun H., Feng M., Ren Z., Liu J. Dynamic analysis of working device of excavator under limit digging force // Journal of the Institution of Engineers. 2021, vol. 102, no. 5, pp. 1137—1144. DOI: 10.1007/s40032-021-00725-4.

6. Пименов С. А. Формулировка метода оценки вероятности безотказной работы конструкций на основе сочетания статистического моделирования и численных методов оценки напряжений // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. — 2021. — № 70. — С. 51—63. DOI: 10.17223/19988621/70/5.

7. Галкин В. И., Доблер М. О. Анализ конструктивных особенностей става ленточного конвейера типа Ropecon® // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 8. — С. 85—94. DOI: 10.25018/0236-1493-2022-8-0-85.

8. Жабин А. Б., Поляков А. В., Аверин Е. А., Линник Ю. Н., Линник В. Ю. Оценка влияния абразивности горных пород на параметры породоразрушающих машин // Записки Горного института. — 2019. — Т. 240. — С. 621. DOI: 10.31897/РМ1.2019.6.621.

9. Юнгмейстер Д. А., Тимофеев М. И., Исаев А. И., Гасымов Э. Э. Совершенствование исполнительного органа тоннелепроходческого механизированного комплекса S-782 // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 1. — С. 107—118. DOI: 10.25018/0236-1493-2023-1-0-107.

10. Aldannawy H., Rouabhi A., Gerbaud L. Percussive drilling: Experimental and numerical investigations // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2022, vol. 55, no. 3, pp. 1555—1570. DOI: 10.1007/s00603-021-02707-5.

11. Линник Ю. Н., Линник В. Ю., Петров И. В., Цих А. Д. Оценка надежности резцов угледобывающих машин // Уголь. — 2021. — № 2. — C. 10—13. DOI: 10.18796/004157902021-2-10-13.

12. Zhukov I. A., Repin A. A., Timofeev E. G. Automated calculation and analysis of impacts generated in mining machine by anvil blocks of complex geometry // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018, vol. 134, no. 1, article 012071. DOI: 10.1088/17551315/134/1/012071.

13. Панфилова О. Р., Великанов В. С. Некоторые аспекты расчета и выбора параметров элементов металлоконструкций горнотранспортных машин // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 1. — С. 141—148. DOI: 10.25018/0236-14932020-1-0-141-148.

14. Семенкин А. В. Обзор применения крутонаклонных конвейеров в качестве карьерного и магистрального транспорта // Проблемы недропользования. — 2020. — № 2. — С. 25—36. DOI: 10.25635/2313-1586.2020.02.025.

15. Droettboom M. Belt conveying — as the crow flies: belt conveyor truss suspended on ropes [Электронный ресурс] // Bulk-online: [сайт]. 2019. URL: https://news.bulk-online. com/ bulk-solids-handling-archive/belt-conveying-as-the-crow-flies-belt-conveyor-truss-suspendedon-ropes.html (дата обращения 03.10.2021).

16. Носенко А. С., Домницкий А. А., Хазанович В. Г., Носенко В. В., Зубов В. В., Кирсанов И. А. Патент RU 2702211 МПК B65G11/02 Конвейер для транспортирования сыпучих и кусковых материалов; патентообладатель Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) им. М.И. Платова, № 2018144214; заявл. 13.12.18; опубл. 04.10.2019, Бюл. № 28.

17. Носенко А. С., Домницкий А. А., Носенко В. В., Зубов В. В., Кирсанов И. А. Теоретические исследования бункер-перегружателей с гравитационной загрузкой // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 8. — С. 111—120. DOI: 10. 25018/0236-1493-2022-8-0-111.

18. Носенко А. С., Домницкий А. А., Алтунина М. С., Зубов В. В. Результаты теоретических и экспериментальных исследований бункер-перегружателя с гидравлическим приводом транспортирующего элемента периодического действия // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 11. — С. 119—130. DOI: 10.25018/02361493-2019-11-0-119-130.

19. Носенко А. С., Шемшура Е. А. Проектирование рабочих органов шахтных погрузочных машин на основе прогнозных показателей надежности // Известия вузов. СевероКавказский регион. Технические науки. — 2009. — № 2. — С. 71—77.

20. Хазанович Г. Ш. Актуальные направления научных исследований горнопроходческого оборудования // Горное оборудование и электромеханика. — 2018. — № 2 (136). — С. 41—45.