Горный журнал УГГУ - Результаты поиска для: Шишлянников Д. И.

Описана структура организации и построения аппаратуры для технического диагностирования сложных объектов на примере шахтного электромеханического комплекса, основу которого составляет очистной комбайн. Объектами контроля являются электромеханические системы (ЭМС), содержащие асинхронные двигатели разной мощности; гидравлические узлы; высоковольтную и низковольтную коммутирующую аппаратуру; электронные силовые преобразователи (частоты, напряжения, выпрямители); редукторы конвейера и комбайна; трансформаторы. Процесс диагностирования осуществляется с учетом факторов внешней среды. Функциональная схема диагностического комплекса включает в себя три уровня иерархии. Каждый уровень выступает как управляющий по отношению ко всем нижестоящим и как управляемый, подчиненный по отношению к вышестоящему. Нижний уровень содержит датчико-преобразующую аппаратуру, измеряющую параметры ЭМС и факторы внешней среды, модули ввода-вывода и барьеры искрозащиты. Средний уровень – технические средства преобразования интерфейсов и последующего сбора, временной коммутации телеметрических сообщений. Верхний уровень – совокупность автоматизированных рабочих мест диспетчера, функционирующих под управлением специального программного обеспечения. В основе специального программного обеспечения для диагностирования технических состояний лежат нейросетевые алгоритмы, позволяющие решать задачи контроля и прогнозирования технических состояний ЭМС. Данные алгоритмы являются открытыми и настраиваемыми с возможностью дополнения новыми диагностическими признаками. Используемые в программе алгоритмы диагностирования основаны на результатах модельных и натурных исследований и являются объектно-ориентируемыми. Показано, что разработанная аппаратура позволяет оперативному персоналу в режиме реального времени контролировать техническое состояние систем любой сложности, включая электромеханическое оборудование для работы во взрывоопасных атмосферах.

Описана конструкция и принцип работы стендовой установки для испытания ступеней электроцентробежных насосов (ЭЦН). Изложены методологические основы проведения ускоренных ресурсных испытаний ЭЦН, которые позволяют осуществлять качественную оценку ресурса ступеней погружных электроцентробежных насосов различных конструкций. Исследование работы опытных и предсерийных образцов ступеней ЭЦН на лабораторном стенде при искусственно созданных, наиболее жестких условиях эксплуатации погружного насоса обеспечивает выявление и своевременное устранение технологических и конструктивных дефектов испытываемых изделий. При этом материальные и временные затраты на проведение лабораторных исследований существенно ниже, чем при реализации промысловых испытаний. Использование поверенной и высокоточной измерительной аппаратуры в процессе проведения испытаний ЭЦН обусловливает возможность определения гидравлических и энергетических характеристик существующих и опытных ступеней центробежных насосов в режиме реального времени.

Выполнен анализ основных достоинств и недостатков балансирных станков-качалок. Доказана актуальность задачи повышения эффективности использования механических приводов скважинных насосных установок для добычи нефти. Представлены результаты опытно-промышленных испытаний балансирных станков-качалок с установленными вентильными электродвигателями и станциями управления типа VLT SALT. По сравнению с асинхронными электродвигателями вентильные двигатели характеризуются бόльшими значениями коэффициента мощности, меньшими тепловыми потерями, меньшими массами и габаритными размерами. Доказано, что оснащение балансирных станков-качалок перспективными вентильными двигателями и интеллектуальными станциями управления позволяет контролировать показатели работы штанговых скважинных насосных установок, осуществлять точное и оперативное регулирование режимных параметров работы установок. Автоматизация механических приводов скважинных насосных установок обусловливает уменьшение удельных энергозатрат процесса добычи нефти. Указывается на необходимость решения задачи повышения надежности и снижения стоимости перспективных вентильных двигателей и станций управления.

Показано, что целесообразность оценки технического состояния горной техники на российских горнодобывающих предприятиях в настоящее время обусловлена увеличением парка морально и физически устаревших машин и оборудования. Применение методов технической диагностики горных машин позволяет получать и обрабатывать информацию о состоянии узлов и агрегатов каждой единицы техники. Наличие такой информации позволяет устанавливать оптимальный межремонтный период или прогнозировать остаточный ресурс узлов и деталей, оперативно определять потребность горных машин и оборудования в ремонтном обслуживании, проверять качество ремонта и управлять техническим состоянием парка горных машин на предприятии. Наиболее предпочтительным методом контроля технического состояния горной техники является метод вибродиагностики. Применение метода вибродиагностики для определения фактического технического состояния горных машин позволяет увеличить ресурс работы оборудования за счет исключения операций демонтажа и разборки.

Выполнен анализ факторов, определяющих снижение эффективности процесса разрушения горных массивов резцами проходческих и очистных комбайнов. Указывается, что наиболее частой причиной отказов породоразрушающего инструмента горных комбайнов является абразивный износ головной части державки и потеря твердосплавной вставки вследствие действия значительных боковых нагрузок на державки резцов. Описана конструкция и принцип действия устройства для крепления резца на исполнительном органе горного комбайна, обеспечивающего автоматическую самоустановку корпуса резцедержателя с резцом в процессе разрушения массива горной породы, что позволяет осуществлять резы без отклонений вдоль всех линий намеченной схемы разрушения. Предложенные технические решения обеспечивают снижение энергоемкости процесса разрушения массива и увеличение срока службы резцов проходческих и очистных комбайнов.

Рассматриваются особенности процесса скоростного фрезерования торфяного массива в естественных условиях залегания с применением метода гидромеханизации. В ходе анализа использующегося парка техники для выторфовочных работ был сделан вывод, что актуальной является задача разработки мобильного многофункционального гидромеханического агрегата. Описываются основные особенности процесса резания торфяного массива с учетом его характеристик – упругих и пластических свойств, степени разложения, растительных и древесных включений, структуры. Анализируются возможные геометрические параметры режущих элементов фрезы. Обоснована необходимость применения криволинейных лезвий в качестве режущих частей фрезы для обеспечения процесса резания со скольжением. Приводится расчет гидродинамических сопротивлений, возникающих в процессе резания обводненного торфяного массива.

Работа посвящена обоснованию возможности применения системы перистальтического транспортирования тяжелых высоковязких нефтей с использованием магнитоактивных материалов. Основные проблемы, возникающие при перекачке высоковязких и застывающих нефтей, связаны с их малой подвижностью и высокой температурой застывания. Для решения этих проблем в разных странах все чаще применяются перистальтические насосы. Принципиально новым подходом к транспортированию жидких и вязких сред является применение магнитных насосов. Разработанные магнитно-активные эластомеры могут быть использованы в качестве привода для реализации движения при перистальтическом транспортировании. В отличие от обычных эластомеров, также обладающих высокоэластичными свойствами в диапазоне эксплуатации, магнитно-активные эластомеры при использовании в качестве рабочей камеры транспортирования не требуют подвижных механических частей в конструкции насосного агрегата. Сокращение рабочей камеры-канала, следствием чего является перемещение порции транспортируемого вещества, вызывается бегущим магнитным полем. Давление, развиваемое индукционным насосом, зависит от формы контуров индукционных токов, наведенных бегущим магнитным полем. Наблюдения за работой перистальтических агрегатов убеждают в том, что перемещение веществ в них объясняется образованием волн деформации на одном конце продолговатой эластичной трубы и их перемещением вдоль нее – бегущим процессом локальной деформации.

Рассмотрены некоторые особенности работы проходческо-очистных комбайнов «Урал-20Р». Доказано, что область эффективного использования данных выемочных машин ограничивается производительностью погрузочного рабочего оборудования: шнеков и скребковых конвейеров-перегружателей. Разрушение калийного массива резцами исполнительных органов комбайнов «Урал-20Р» сопровождается интенсивной циркуляцией и переизмельчением руды при транспортировании горной массы однозаходными шнеками. Подача руды на конвейер дискретными объемами обусловливает значительные вибрации рамы и формирование динамических нагрузок на элементах привода перегружателя. При использовании добычной машины в выработках с отрицательными углами наклона существенно снижается производительность скребкового перегружателя. На основании анализа конструктивных особенностей шнеков и конвейера комбайна «Урал-20Р» сформулированы технические предложения по повышению эффективности процесса погрузки калийной руды.

Обоснована актуальность разработки и внедрения автоматизированных программно-регистрирующих систем диагностирования узлов и деталей насосных установок нефтяных промыслов. Проанализированы статистические данные о наиболее частых аварийных отказах балансирных станков-качалок штанговых скважинных насосных установок и причинах их возникновения. Доказана перспективность применения способа приборного контроля параметров работы и оценки технического состояния штанговых скважинных насосных установок на основе анализа величины и характера изменения нагрузок приводных электродвигателей, определяемых посредством регистрации мгновенных значений потребляемых мощностей. Рассмотрены конструкция и принцип действия программно-регистирующего комплекса «АКД-СК», предназначенного для непрерывного мониторинга состояния станков-качалок. Изложены основные положения методики анализа ваттметрограмм приводных двигателей штанговых скважинных насосных установок, описан характер проявления основных дефектов погружных насосов и балансирных станков-качалок.

Рассмотрен метод выемки торфяного сырья, заключающийся в экскавации торфа при помощи вильчатого двухчелюстного грейфера с погрузкой в тракторный полуприцеп для транспортирования. Представлены результаты исследования параметров и режимов работы оборудования для селективной выемки малоразложившегося торфяного сырья, применяемого для производства фильтрующего материала. Проведены полевые эксперименты на моделях рабочего органа вильчатого грейфера, выполненных в натуральную величину, позволившие оценить величину усилий внедрения зубьев в торфяную залежь, усилий закрытия челюстей грейфера и выемки торфяной массы. При сдвиге челюстей вильчатого грейфера в торфяном сырье под действием горизонтальных сжимающих сил возникают напряжения, обусловливающие деформацию торфа. Величина усилия на зубьях грейфера выбирается с учетом преодоления напряжения сдвига верхнего слоя торфяной залежи. Полученные данные позволяют обоснованно подойти к выбору геометрических размеров рабочего оборудования вильчатого грейфера.

Страница 1 из 2