Система автоматического управления процессом черпания шагающего экскаватора-драглайна
Автор: Певзнер Л.Д., Киселев Н.А.
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Энергетика, автоматизация и энергоэффективность
Статья в выпуске: 1 т.7, 2022 года.
Бесплатный доступ
Актуальность исследований, результаты которых составляют основу систем автоматического управления рабочей операцией черпания шагающего экскаватора-драглайна, обусловлена необходимостью повышения производительности машины и снижением предельных нагрузок на механизмы и канатные системы. Анализу подвергается система автоматического управления рабочей операцией черпания шагающего экскаватора-драглайна, позволяющая обеспечить повышение его эксплуатационной производительности за счет приближения процесса черпания к рациональному. На основе методов математического моделирования систем электропривода основных механизмов экскаватора-драглайна составлены имитационные математические модели, которые описывают движение ковша и канатных систем. Результаты компьютерного модельного исследования, выполненные программными средствами SimInTech, подтвердили работоспособность предложенного алгоритма автоматического черпания. Разработанная система автоматического управления операцией черпания позволяет приблизить траекторию черпания к оптимальной, обеспечивая предельно быстрое заглубление с допустимым перерегулированием и последующим равномерным черпанием с постоянной толщиной срезаемой стружки. Показатели качества управляемого процесса черпания в породах с удельным сопротивлением kp = 1,45 ± 0,45 кг/см2 и kp = 3,35 ± 0,75 кг/см2 практически совпадают: перерегулирование в первом случае 7,2 %, во втором - 10,4 %, время регулирования в первом случае 4 с, во втором - 3,5 с. Разработанная система автоматического управления операцией черпания вместе с автоматическими системами транспортирования груженого ковша в отвал и порожнего ковша в забой, системами автоматической защиты от перегрузки главных механизмов, системой контроля безопасного движения ковша в рабочем пространстве драглайна позволяют повысить уровень автоматизации экскаватора-драглайна и его производительность
Горная машина, шагающий экскаватор-драглайн, ковш, операция, черпание, автоматизация, математические модели, электропривод, алгоритм, управление, регулятор
Короткий адрес: https://sciup.org/140293742
IDR: 140293742
Список литературы Система автоматического управления процессом черпания шагающего экскаватора-драглайна
- Ponnusamy M., Maity T. Recent advancements in dragline control systems. Journal of Mining Science. 2016;52:160–168. https://doi.org/10.1134/S106273911601025X
- Liu H., Kearney M., Austin K. Development of dragline excavation model for operation planning. In: Australasian Conference on Robotics and Automation, ACRA. 2016. Pp. 55–63. URL: https://www.araa.asn.au/acra/acra2016/papers/pap107s1.pdf
- Corke P., Winstanley G., Dunbabin M., Roberts J. Dragline automation: experimental evaluation through productivity trial. In: Yuta S., Asama H., Prassler E., Tsubouchi T., Thrun S. (eds.) Field and Service Robotics. Springer Tracts in Advanced Robotics. Springer, Berlin, Heidelberg. 2006;24:459–468. https://doi.org/10.1007/10991459_44
- Liu H., Kearney M. P., Austin K. J. Dragline operation modelling and task assignment based on mixedinteger linear programming. Optimization and Engineering. 2018;19:1005–1036. https://doi.org/10.1007/s11081-018-9386-5
- Htay W. Z., Pevzner L. D., Temkin I. O. Algorithmic and hardware support for on-board information system of walking dragline excavator. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2019;(2):190–196. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-02-0-190-196
- Gölbaşi O., Demirel N. Investigation of stress in an earthmover bucket using finite element analysis: A generic model for draglines. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2015;115(7):623–628. https://doi.org/10.17159/2411-9717/2015/v115n7a8
- Kumar A., Nandikanti S., Batchu C. Analysis of stress distribution on the bucket of a dragline machine. Journal of Mines, Metals and Fuels. 2016;64(5-6):118–122.
- Ha Q., Santos M., Nguyen Q., Rye D., Durrant-Whyte H. Robotic excavation in construction automation. In: IEEE Robotics & Automation Magazine. 2002;9:20–28. https://doi.org/10.1109/100.993151
- Вуль Ю. Я., Ключев В. И., Седаков Л. В. Наладка электроприводов экскаваторов. М.: Недра; 1975.
- Певзнер Л. Д. Автоматизированная система управления тяжелыми экскаваторами циклического действия. Горная промышленность. 2011;(5):58. URL: https://mining-media.ru/ru/article/karertekh/842-avtomatizirovannaya-sistema-upravleniya-tyazhelymi-ekskavatorami-tsiklicheskogo-dejstviya-2
- Певзнер Л. Д. Автоматизированное управление мощными одноковшовыми экскаваторами. М.: Изд-во «Горное дело»; 2014.
- Winstanley G. J., Corke P. I., Roberts J. M. Dragline swing automation. In: IEEE International Conference on Robotics and Automation. Albuquerque, New Mexico, USA. 1997;3:1827–1832. https://doi.org/10.1109/ROBOT.1997.619053
- Ridley P., Corke P. Dragline Automation. In: Proceedings 2001 ICRA. IEEE International Conference on Robotics and Automation (Cat. No.01CH37164). Seoul, Korea (South). 2001;4:3742–3747. https://doi.org/10.1109/ROBOT.2001.933200
