Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Статьи журнала - Горные науки и технологии
Все статьи: 1074
Статья научная
В нефтегазовой промышленности большую роль играют непрерывные технологические процессы, например, нефте- и газопереработка, которые чувствительны к многим внешним факторам. Такие процессы требуют реализации специальных процедур для остановки и повторного пуска. Для наладки технологического процесса необходимы очистка всей системы от непрореагировавших компонентов и их удаление. Забракованное сырьё зачастую сбрасывается на факел, что влечет за собой ощутимые экологические проблемы и значительный экономический ущерб. Важную роль в обеспечении непрерывных технологических процессов в нефтегазовой промышленности играют электротехнические системы (ЭТС), одним из ключевых элементов которых являются электродвигатели. Большую часть, не менее 80 %, используемых сегодня в промышленности электрических машин, составляют асинхронные двигатели (АД). Безаварийная их работа является одной из ключевых задач, что обеспечивает актуальность проектирования, моделирования и анализа действия систем релейных защит асинхронного двигателя, включая несимметричные режимы их работы. Эти режимы могут возникнуть при несимметричных схемах включения АД, несимметрии питающего напряжения, а также в результате каких-либо неисправностей в самой машине. Работа двигателя в таких условиях приведет к сокращению срока его службы, снижению мощности, износу и старению изоляции. В качестве исследуемого объекта выбран асинхронный электропривод циркуляционного компрессора блока гидроочистки бензина в комбинированной установке гидроочистки топлив, расположенного на Астраханском газоперерабатывающем заводе (АГПЗ). Для исследования работы и его защит авторы использовали моделирование в программе Matlab. В качестве основного теоретического метода выбран метод симметричных составляющих. Авторы разработали модель асинхронного электропривода циркуляционного компрессора; сформировали комплекс релейных защит (РЗ) и разработали модели следующих защит: «фильтр симметричных составляющих» (ФСС), максимальная токовая защита обратной последовательности «MTЗ Imax обр», защита от перегрузки. Продемонстрировано, что указанный комплекс релейной защиты полностью защищает двигатель от несимметричных режимов работы. Авторами было проведено исследование работы комплекса защит при различных несимметриях питающего напряжения, при различной загрузке двигателя, сделан вывод о работоспособности разработанной защиты, а также даны рекомендации по его технической реализации на производстве. Выполненная работа может быть положена в основу разработки и тестирования релейной защиты элементов всей электротехнической системы установки гидроочистки топлив на Астраханском ГПЗ.
Бесплатно
Моделирование избирательного дробления по трению
Статья научная
В статье представлено исследование процесса обогащение угля по трению. Для нахождения энергосиловых параметров процесса обогащения рассмотрена равновесие элементарной части зоны дробления горной породы.
Бесплатно
Моделирование кредитного рейтинга заемщиков на основе теории нечетких множеств
Статья научная
Проведенные исследования показали, что комплексное использование системы нечеткого логического вывода и сети Байеса в системах поддержки принятия решений способствует повышению скорости и точности принятия решения за счет автоматизации процесса обработки поступающей информации. На основании экспертного анализа разработана база знаний, учитывающая характер взаимосвязи входных характеристик с выходной и лежащая в основе нечеткой системы определения кредитоспособности банковских клиентов при принятии решений по выдаче кредита на покупку жилья. Предложена методика расчета коэффициентов, корректирующих область определения функций принадлежности нечетких множеств.
Бесплатно
Статья научная
В процессе работы значительной части современного механического оборудования возникают динамические нагрузки, приводящие к выходу из строя деталей, узлов и механизмов, в связи с чем снижаются его долговечность и эксплуатационная надежность. Разработана методика расчета конструктивно-технологических параметров муфты упругой пальцевой с эластичным элементом дискового типа с использованием метода планирования центрального композиционного ротатабельного униформ-планирования второго порядка и конечно-элементного метода расчета напряжений с применением системы автоматизированного проектирования. Обоснована аналитическая зависимость крутящего момента от диаметра окружности расположения центров пальцев (муфты) и ширины эластичного элемента с определенными физико-механическими свойствами, на основании которой получена формула суммарной ширины эластичного элемента дискового типа с учетом величины требуемого крутящего момента и определенного диаметра окружности расположения центров пальцев (муфты). В целях проверки полученной зависимости номинального момента проведено дополнительное исследование муфт с определенным диаметром окружности расположения центров пальцев (муфты) при различной суммарной ширине эластичного элемента. В результате проведенных исследований определено влияние конструктивных показателей на передаваемый крутящий момент муфты упругой пальцевой с эластичным элементом дискового типа. Предложен типоразмерный ряд муфт с определенными конструктивно-технологическими параметрами.
Бесплатно
Статья научная
Практика использования машин с исполнительными органами фрезерного типа показывает их недостаточную надежность, что приводит к ухудшению технико-экономических характеристик агрегатов. Причиной этого являются высокие динамические нагрузки в элементах конструкции, которые возникают в результате действия сил внешнего сопротивления на фрезе. Они имеют случайный, резко переменный характер, который вызван структурной неоднородностью торфяной залежи, ее случайными физико-механическими свойствами, наличием в ней древесных включений, а также периодическим взаимодействием ножей с залежью и многими другими факторами. При этом параметры реальной конструкции фрезы ввиду погрешностей изготовления и сборки отличаются от заданных при проектировании. Кроме того, в процессе эксплуатации происходят износ и необратимые деформации режущих элементов. Это приводит к тому, что ножи расположены с некоторым небольшим сдвигом на корпусе фрезы относительно «идеальной» схемы размещения. Цель статьи заключается в разработке модели момента сопротивления на фрезе при взаимодействии с торфяной залежью в процессе выполнения технологической операции, учитывающей влияние погрешности расстановки ножей на корпусе фрезы. Получены выражения для расчета спектральной плотности момента. Проанализированы его характерные особенности. Ошибки размещения режущих элементов на корпусе фрезы приводят к изменению величины и характера нагрузки, ее частотного состава. При этом появляются новые, дополнительные составляющие на частотах, кратных угловой скорости фрезы, обогащая спектр нагрузки, увеличивая ее дисперсию. Их величина определяется суммарным значением ошибок. В качестве примера дан анализ влияния погрешности расположения режущих элементов на спектральную плотность для исполнительного органа машины глубокого фрезерования типа МТП-42. Результаты исследования имеют практическую ценность и должны учитываться при расчете динамических нагрузок в элементах конструкции фрезерующих агрегатов при их проектировании, особенно если рабочие органы имеют большое количество резцов, используют малые подачи и когда собственные частоты элементов конструкции агрегата равны или кратны угловой скорости фрезы.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена термомеханическая модель для расчета напряжений в ЛПО. При определенных граничных и начальных условиях предусматривает- ся решение задачи термовлагопереноса. Общая деформация рассматривается состоящей из двух составляющих: от действия горного давления и внутрен- няя от морозного пучения или усадки. Зависимости от температуры механи- ческих (модуль Юнга, прочности на сжатие и растяжение, показатели ползу- чести) и кинетических (удельная теплоемкость, плотность и коэффициент те- плопроводности) характеристик берутся из литературных источников. Пред- ставлены примеры зависимостей, необходимых для построения алгоритма расчета. Приведен алгоритма расчета. 78 Article consider the thermo-mechanical model for calculating the stresses in the ground freezing body. Under certain boundary and initial conditions provides the solution of the termo-musture transfer problem.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается целесообразность разработки системы поддержки принятия решений по управлению транспортными потоками, позволяющей пользователю моделировать и анализировать транспортное движение. Особое внимание уделяется моделированию окружающей среды, как фактору влияющему на транспортное движение.
Бесплатно
Моделирование показателей качества изготовления лекарственных препаратов
Статья научная
В статье рассмотрено решение задачи «Моделирование показателей качества производства лекарственных препаратов». Описан технологический процесс производства лекарственного средства, изучены показатели качества данного лекарственного препарата и созданы их математические модели, которые возможно использовать в системе контроля качества на предприятии для прогнозирования и своевременного регулирования технологической цепочкой.
Бесплатно
Моделирование потребляемой мощности шаровой мельницы
Статья научная
Рассмотрена возможность прогнозирования электропотребления для шаровой мельницы обогатительной фабрики при внедрении интеллектуальной системы прогнозирования. Составлена модель для определения потребляемой мощности электроприводом шаровой мельницы. Выполнено моделирование работы мельницы без нагрузки и при измельчении руды. Результаты моделирования подтверждены инструментальными замерами мощности электродвигателя при различных режимах работы мельницы. Предложенная модель определения потребляемой мощности шаровой мельницы позволяет произвести оценку эффективности потребления электрической энергии электроприводом мельницы и определить качественные показатели систем регулирования при внедрении интеллектуальной системы прогнозирования электропотребления на обогатительной фабрике, контролировать график нагрузки; прогнозировать производственные циклы и пиковые значения энергопотребления; перераспределять нагрузки и анализировать изменения режима работы мельницы.
Бесплатно
Моделирование процесса расширения при роликовом уплотнении
Статья научная
В статье представлено исследование процесса бокового уширения при роликовом уплотнении. Выделено пять характерных зон контакта. Для нахождения контактных давлений рабочего органа со смесью рассмотрено равновесие элементарного элемента бетонной смеси.
Бесплатно
Моделирование пуско-тормозных режимов ленточного конвейера
Статья научная
Разработан и описан алгоритм, управляющий тормозными устройствами на приводном и хвостовом барабанах конвейера, который обеспечивает останов конвейера без проскальзывания ленты на приводном барабане.
Бесплатно
Моделирование рабочего цикла карьерного экскаватора в MATLAB
Статья научная
В статье описывается структура модели одноковшового экскаватора в системе MATLAB, предназначенная для моделирования переходных процессов, происходящих в электромеханических системах карьерного экскаватора при выполнении им рабочего цикла.
Бесплатно
Моделирование раскрытия минералов при оценке промышленных запасов руд
Статья научная
В статье предложено решение задачи прогнозирования параметров эволюции раскрытия минеральных фаз при разрушении частиц руды путѐм численного математического эксперимента.
Бесплатно
Моделирование устойчивости ограждающих сооружений золоотвала
Статья научная
Складирование золошлаковых материалов, удаляемых из котельных помещений ТЭЦ «Теплоэлектроцентраль» при помощи гидротранспорта, производится в золоотвалы: специально организованные участки местности, по границам которых, в зависимости от рельефа, возводятся ограждающие дамбы либо по всему периметру золоотвала, либо только на отдельных пониженных участках. Ограждающие дамбы гидротехнических сооружений должны обладать устойчивостью всего сооружения на сдвиг; устойчивостью откосов на оползание; фильтрационной прочностью грунта тела сооружения; надежностью защиты откосов от возможных разрушений в результате действия атмосферных осадков, а также от волнового воздействия воды (в пределах отстойного пруда); достаточным превышением гребня дамбы над уровнем воды пруда и т.д. Основное внимание в исследовании сконцентрировано на вопросах проектирования ограждающих сооружений золошлаковых материалов, удаляемых из котельных помещений Карагандинской ТЭЦ при помощи гидротранспорта. При проектировании золоотвала решаются многие задачи, в том числе определяются местоположение, конструктивные особенности и тип ограждающих сооружений, площадь зеркала и объем складируемых хвостов, прочность сооружений ограждающих дамб и т.д. С целью оценки состояния проектируемого золоотвала выполнен анализ устойчивости откосов ограждающей дамбы для различных сочетаний нагрузок, условий возможной обводненности дамбы, наличия «геомембраны» и порового давления. Расчетная программа, основанная на методе конечных элементов, позволяет моделировать состояние массива в соответствии с прочностными и деформационными характеристиками насыпных грунтов тела дамбы и грунтов пород основания. Коэффициент устойчивости внешних откосов гидротехнических сооружений определяется с учетом класса и конструкции сооружения, типа основания, ответственности расчетного технологического этапа и других факторов исходя из условий, обеспечивающих предупреждение наступления предельных состояний. На основании анализа геологического строения основания проектируемого гидротехнического сооружения выбраны наиболее ответственные и характерные поперечные расчетные сечения по периметру ограждающих дамб золоотвала. Согласно выполненным расчетам внешние откосы дамбы по линиям скважин № 373-19, № 381-19, которые являются характерными практически по всей длине ограждающей дамбы, являются устойчивыми для разных сочетаний нагрузок.
Бесплатно
Моделирование электропривода на основе трехфазного асинхронного двигателя с частотным управлением
Статья научная
В данной работе сделан анализ асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и исследованы его переходные процессы, пусковые свойства. Поставленная задача реализована в наглядном и эффективном средстве визуального программирования моделей - пакете Simulink программы MATLAB.
Бесплатно
Моделирование электропривода на основе трехфазного асинхронного двигателя с частотным управлением
Статья научная
В данной работе сделан анализ асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и исследованы его переходные процессы, пусковые свойства. Поставленная задача реализована в наглядном и эффективном средстве визуального программирования моделей - пакете Simulink программы MATLAB.
Бесплатно
Статья научная
В георадиолокации одной из наиболее популярных процедур определения скорости распространения электромагнитных волн в массиве горных пород является подбор теоретических гиперболических годографов с последующим сравнением с годографом, полученным при георадиолокационном измерении. Эта процедура основана на модели однородной среды, но в настоящее время объектом изучения георадиолокации часто становятся неоднородные среды, такие как горизонтально-слоистые среды, характерные для рыхлых отложений криолитозоны. В статье представлены результаты исследования формирования гиперболических годографов георадиолокационных сигналов в горизонтально-слоистой среде без учета дисперсии и поглощения электромагнитных волн. На основе законов геометрической оптики выведены формулы, позволяющие рассчитать форму гиперболической оси синфазности георадиолокационных сигналов, отраженных от локального объекта в многослойном массиве мерзлых горных пород. На примере массива горных пород криолитозоны, содержащего слой незамерзших горных пород, показано влияние мощностей слоев горных пород и их относительной диэлектрической проницаемости на кажущуюся диэлектрическую проницаемость, получаемую в результате расчета теоретического гиперболического годографа. Также представлены условия, при которых невозможно определить наличие слоя незамерзших горных пород по гиперболическому годографу. Установленные закономерности апробированы на синтетических георадиолокационных радарограммах, рассчитанных в программе gprMax. Результаты теоретических исследований подтверждены сравнением с результатами анализа данных компьютерного моделирования георадиолокационных измерений в системе gprMax (относительная погрешность составила менее 0,5 %).
Бесплатно
Модель системы автоматического управления процессом перемешивания пульпы перед флотацией
Статья научная
В статье приведен краткий обзор исследований по вопросам автоматизации флотационного обогащения. Выявлены основные недостатки существующих систем и способов регулирования параметров данного процесса, которые заключаются в низком быстродействии, ошибках выработки управляющего воздействия и отсутствии стабилизации плотности пульпы в перемешивателе. В связи с этим приводится вывод об актуальности разработки САУ процессом перемешивания пульпы перед флотацией, которая позволит поддерживать на заданном уровне указанную переменную. В качестве метода исследования выбрано моделирование с применением пакета прикладных программ Matlab Simulink. При этом дается математическое описание таких элементов модели САУ, как клапан, перемешиватель, насос, ПИД-регулятор. В результате моделирования получены временные диаграммы, отражающие принцип стабилизации плотности пульпы манипуляцией расхода воды в перемешиватель при скачкообразном изменении плотности твердой фазы в пульпе и ее расхода. Приводятся выводы о возможности использования САУ в составе АСУ ТП на горнорудных предприятиях, так как работа модели системы показала удовлетворительные результаты по управлению плотностью с малым перерегулированием и временем регулирования.
Бесплатно
Модель функционирования угольной шахты
Статья научная
Рассмотрены основные параметры и затраты при функционирование угольной шахты. Данные для расчетов рассматриваются с применением ГИС.
Бесплатно
Модернизация оборудования для производства торфяных полых горшочков
Статья научная
Рассмотрена возможность рационального и комплексного использования местных торфяных ресурсов, а также представлены результаты исследований по модернизации формующего оборудования для производства торфяных полых горшочков.
Бесплатно
