5 Особен работы и конструкции гм при использ принципов мехатр при их проектир

Следует отметить, что компоненты горных машин имеют ряд особенностей, существенно влияющих на принципы их проектирования, и, зачастую делающих невозможным использования решений из других отраслей машиностроения.

Основные особенности механических компонент:

- стохастический характер нагрузок при высоких уровнях коэффициента вариации в установившихся режимах работы;

- высокие экстренные нагрузки в переходных режимах;

- жесткие ограничения габаритных размеров оборудования;

- использование материалов, предельных по своим прочностным характеристикам (возможности по дальнейшему повышению практически исчерпаны);

Основные особенности электротехнических компонент:

- взрывозащищенное исполнение при жестких ограничениях габаритов;

- широкое, для забойных машин практически исключительное, использование асинхронных короткозамкнутых двигателей с водяным охлаждением, что определяется относительной простотой и надежностью обеспечения взрывозащищенности;

- широкое использование многодвигательного привода, в том числе работающего на один вал, что определяется ограничением габаритов;

- тяжелый режим работы, характеризующийся высокой продолжительностью включения при большом числе пусков и реверсов, при стохастическом характере нагружения;

- низкая относительная мощность шахтных сетей и удаленность токоприемников от источника, что приводит к существенным потерям напряжения;

Особенности электронных компонент это взрывозащищенное исполнение, требования искробезопасности выходных цепей, что ограничивает потребляемую мощность, низкое качество и большая длина линий связи.

Условия работы всех компонент горных машин характеризуются повышенной температурой, химической агрессивностью внешней среды, сложностью проведения профилактических и ремонтных работ.

Указанные особенности существенно ограничивают область допустимых решений при проектировании горных машин.

7 Угледоб комплекс как совокуп мехатр маш

Проектирование любого объекта, в том числе и мехатронного, начинается с определения его функций, определения множества Ф_т. Данный этап определяется как построение F-модели. Синтез и анализ выемочных систем в части описания их конструктивных связей, ограничивающих возможные виды взаимных перемещений

В традиционной схеме, каждая функция обеспечивается отдельной машиной, которые объединены в очистной комплекс: отбойка – выемочной машиной (далее рассматривается только узкозахватные очистные комбайны); доставка – забойный конвейер (далее рассматриваются только скребковые конвейеры); крепление – механизированная крепь (далее рассматривается щитовая крепь). При такой схеме в качестве системы для достижения поставленной цели может рассматриваться только очистной комплекс в целом, состоящий из подсистем – машин, агрегатов. Машины и агрегаты в свою очередь состоят из узлов и модулей.

Окружающей средой для данной системы является горнотехническая обстановка в длинном очистном забое. Под горнотехнической обстановкой следует понимать состояние забоя, геометрические соотношения положения машин и их узлов по отношению друг к другу и к забою, аэрологические параметры, такие как скорость и температура воздуха, концентрация метана, состояние машин и режимы их работы. В целом данная среда характеризуется высокой пространственно-временной неупорядоченностью. Все возможные признаки среды образуют множество ситуаций. Управляющее воздействие может быть определено для каждой ситуации, тогда среда может рассматриваться как фиксированная, то есть система однозначно взаимодействует с окружающей средой. Либо часть ситуаций должна быть признана технологически невозможной, то есть, система взаимодействует с окружающей средой однозначно, но на возникновение ряда ситуаций система ни как не реагирует, тогда среда рассматриваться как статическая открытая.

. Например, система управления наиболее функционально простой машины – забойного конвейера – для обеспечения работоспособности должна учитывать минимум 12 признаков

Кроме того, даже при 7 признаках среды для каждой машины, для работоспособности системы, состоящей из трех машин необходимо учитывать 2097152 ситуации. Разрешить этот конфликт можно путем создания иерархической структуры системы, то есть каждая машина очистного комплекса должна обеспечивать адаптивное взаимодействие с частью окружающей среды, и друг с другом. Такой подход делает возможным рассмотрение машин очистного комплекса как МО, функционирующих самостоятельно.