Горный журнал УГГУ - Результаты поиска для: Казаков Ю. М.

В работе рассматривается задача аналитического определения вида вынужденных линейных плоских колебаний рабочего органа (РО) вибротранспортной машины при периодическом действии на него возмущающей нагрузки с учетом влияния сил трения в опорах. Особенностью имитационной модели процесса является то, что величина возмущающей силы зависит от положения рабочего органа, а сила трения в опорах постоянна. Включение возмущающей нагрузки происходит в момент, когда рабочий орган проходит нулевую точку, двигаясь в положительном направлении отсчета координаты с заданной начальной скоростью. Направление действия возмущающего усилия совпадает с положительным направлением движения РО. Выключение возмущения производится по достижении рабочим органом определенного (заданного) положения. Цикл рабочего процесса состоит из трех этапов. На первом этапе на РО действуют возмущающее усилие и сила сопротивления. На втором этапе движения рабочий орган совершает свободные колебания с постоянным сопротивлением. На обратном ходе РО в момент, когда он вновь достигает заданного положения, для уменьшения амплитуды подключаются дополнительные пружины. В результате происходит скачкообразный рост суммарного коэффициента жесткости упругих элементов системы и с этого момента начинается третий этап движения – свободные колебания РО с сопротивлением при усиленной жесткости упругих элементов. Результаты расчетов показали, что величина амплитуды колебаний рабочего органа практически совпадает с амплитудой, полученной в результате эксперимента на опытно-промышленной вибротранспортной машине, ошибка не превышает 10 %.

В настоящее время наиболее перспективным видом транспортирования ископаемого на поверхность является скиповой трубопроводный пневмоподъем, в котором сосуды в виде цилиндрических капсул с высокими скоростями перемещаются по гладким трубам. При равной производительности с канатными установками пневмоподъем обладает меньшей себестоимостью и позволяет существенно снизить затраты на проходку стволов, строительство надшахтных зданий и сооружений. В двухтрубной установке один трубопровод служит для подъема, а другой – для спуска скипов. Для проектирования систем скипового пневмоподъема необходима математическая модель, в которую входят уравнения кинематики груженого и порожнего сосудов. Особый интерес представляют функции скорости и ускорения сосуда, спускающегося под собственным весом по трубопроводу. Тело, движущееся в газообразной среде, создает зону повышенного давления, величина которого зависит от скорости тела и скорости распространения импульса в среде. На основании положений механики сплошных сред получены теоретические зависимости скорости, ускорения и перемещения скипа в период его падения в спускном трубопроводе. Установлено, что кинематика порожнего скипа существенно отличается от свободного падения. Выполнены оценочные расчеты применительно к конкретным значениям массы сосуда и диаметра трубопровода. Выведена формула значения, к которому асимптотически приближается скорость сосуда. Построены кривые, иллюстрирующие изменение во времени ускорения, скорости и перемещения «падающего» скипа.

Разделение минералов в воздушно-фрикционном сепараторе осуществляется за счет различия скоростей витания частиц, которые зависят от плотности, формы и размеров кусков. В статье разработана математическая модель движения частиц горной породы после ее схода с криволинейного трамплина и движения при свободном падении в воздухе. Составлены уравнения движения частицы по горизонтальной и вертикальной осям координат в наклонном воздушном потоке от вентилятора. Показано, что эти уравнения движения могут быть упрощены и проинтегрированы. В результате интегрирования уравнений движения получены траектории движения частиц горной породы после их схода с криволинейного трамплина и движения под действием силы тяжести и силы давления воздуха, поступающего от вентилятора. На основе математической модели движения частицы разработана имитационная модель, учитывающая случайный характер изменения плотности частиц, коэффициента парусности, коэффициента трения и восстановления частиц горной породы, скорости воздуха, подаваемого вентилятором, скорости схода частицы с криволинейного трамплина. Приведены траектории движения частиц после схода с криволинейного трамплина воздушно-фрикционного сепаратора. Показано, что для крупности горной массы +2–50 мм направление скорости воздуха, подаваемого вентилятором, практически не влияет на процесс полета частицы, при этом скорость воздуха может варьироваться от нуля до 20 м/с.

Величины коэффициентов жесткости амортизатора и каски, при которых выполняются требования по амортизации удара, образуют область значений коэффициентов, у которых средняя гармоническая величина ограничена. Верхняя граница области определяется с учетом энергии удара и максимально допустимого значения передаваемого усилия, нижняя – с учетом заданной величины безопасности зазора.

Приводится описание процесса линейных асимметричных колебаний рабочего органа вибротранспортной машины при нелинейном периодическом характере изменения движущего усилия. Обсуждается математическая модель процесса. Изложены результаты экспериментальных исследований.

Рассматривается задача организации управляемой вентиляции при эксплуатации верхнего и нижнего транспортных железнодорожных тоннелей в условиях действующего карьера. Наличие разности высотных отметок порталов тоннелей, отличие температур воздуха в тоннелях и карьере вызывает появление дополнительного побудителя движения воздуха в виде межтоннельных естественных тяг. Для исключения их негативного влияния на вентиляцию применяют способ отрицательного регулирования воздухораспределения. Показано, что регулирование сопротивления движению воздуха может осуществляться с помощью аэродинамических диафрагм. Получена зависимость коэффициента аэродинамического сопротивления участка тоннеля с диафрагмами от угла наклона диафрагм к стенке тоннеля, которая может быть использована в расчетах требуемой величины сопротивления верхнего тоннеля с целью перераспределения воздуха между тоннелями.

Приводится описание процесса линейных колебаний рабочего органа вибротранспортной машины при периодическом характере изменения положения нижнего конца упругой опоры – пружины. Описана работа двухмассовой вибротранспортной машины. Определена зависимость амплитуды колебаний рабочего органа – верхней массы – от частоты и амплитуды колебаний нижней массы, а также максимальные усилия в нижних упругих опорах. Предложен способ уменьшения нагруженности упругих опор вибротранспортной машины. Изложены результаты экспериментов, доказывающие возможность регулирования скорости перемещения груза и соответственно производительности вибротранспортной машины за счет изменения параметров вибрации нижней массы. Установлено, что наиболее эффективным способом регулирования скорости вибротранспортирования является изменение частоты колебаний н нижней массы.