АВТОМАТИЗАЦИЯ В ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И УДАРНАЯ МАШИНА ДЛЯ РОБОТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА
Authors: Чещин Дмитрий Олегович , Плохих Вадим Валерьевич 
Published: December 2024

Рассматривается вопрос развития средств автоматизации в горной промышленности, особо актуальный для обеспечения безопасности человека и повышения производительности на горном производстве и обостряющийся при переходе на более глубокие горизонты. Анализ состояния данного вопроса в мировой практике показал, что во многих передовых странах внедрение роботизированного и автономного оборудования на горном производстве в разы снизило травматизм персонала и повысило производительность. Установлено, что импульсные ударные системы достаточно широко распространены при разработке полезных ископаемых. Рассмотрены сферы применения ударных машин. Актуальной проблемой при создании гидравлических машин является совершенствование системы циркулирования рабочей жидкости, что способно повысить энергетические и динамические параметры таких ударных машин. Описан подход к созданию рабочих инструментов, способных реагировать на изменение рабочего процесса и обрабатываемую среду. Предложена принципиальная конструктивная схема гидроударного механизма с изменяемой структурой ударной мощности и отдельным распределительным механизмом для работы в составе роботизированного комплекса. К тому же введение дополнительной камеры в конструктивную схему ударного механизма позволило снизить давление в камере холостого хода в конце рабочего цикла, повысив его предударную скорость и тем самым энергию удара. Описана схема работы устройства и проведено его исследование на имитационной модели в программном комплексе ITI SimX. По результатам исследования установлено, что предложенная конструктивная схема гидравлического ударного механизма позволяет изменять свои энергетические и динамические параметры при постоянных параметрах энергоносителя.

The paper considers the development of automation in the mining industry. This issue is especially relevant in the framework of ensuring the human safety and of improvement the productivity in mining and it exacerbates when moving to deeper horizons. An analysis of the state of this issue in world practice has shown that in many advanced countries, the introduction of robotic and autonomous equipment in the mining industry has significantly reduced the number of personnel injuries and has increased productivity. It has been established that pulse impact systems are quite widespread in the development of minerals. We study all the scope of application of impact machines. An urgent problem in the creation of hydraulic machines is the improvement of the circulation system of the working fluid. Its solution can improve the energy and dynamic parameters of such impact machines. An approach to creating working tools that can respond to changes in the workflow and the processed environment is described. A basic structural diagram of a hydropercussion mechanism is proposed with a variable structure of impact power and a separate distribution mechanism for operation as part of a robotic complex. Further, the introduction of an additional chamber in the design scheme of the impact mechanism made it possible to reduce the pressure in the idle chamber at the end of the working cycle, increasing its pre-impact speed and, thereby, the impact energy. The scheme of operation of the device is described and its study was carried out on a simulation model in the ITI SimX software package. Based on the results of the study, it was found that the proposed design scheme of the hydraulic percussion mechanism allows us to change its energy and dynamic parameters at constant parameters of the energy carrier.