Совершенствование расчетного алгоритма параметров паспорта буровзрывных работ

ГОРНОЕ ДЕЛО

УДК 622.458

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАСЧЕТНОГО АЛГОРИТМА

ПАРАМЕТРОВ ПАСПОРТА БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ

В.П. Сафронов, А.В. Панкратов

В данной статье представлены решения по совершенствованию расчетного алгоритма параметров паспорта буровзрывных работ. Представлен модернизированный расчетный алгоритм, включающий в себя дополнительные параметры, учитывающие действие взрыва в рамках волновой теории. Приведено описание экспериментального исследования усовершенствованного алгоритма.

Ключевые слова: буровзрывные работы, волновая теория, расчет координат, моделирование, фоточисловой метод.

Расчетный аппарат, принятый в «Нормах технологического проектирования», создан на базе исследований в области газовой теории. Однако, судя по результатам исследований в области волновой теории, следует вывод в необходимости учитывать физическое воздействие взрывной волны на породный массив, что позволитуточнить технологические параметры взрывного способа подготовки породного массива к экскавации [1, 2, 3].

Предлагается усовершенствованный расчетный алгоритм технологических параметров паспорта буровзрывных работ, которыйвключает в себя следующие операции:

- сбор исходных данных для обоснования проектныхтехнологиче-ских параметров паспорта буровзрывных работ;

- оценка «природногогранулометрического состава породного массива» выемочного блока. Вычисление координат распределения структурных отдельностей, слагающих выемочный блок;

- вычисление параметра:«Относительная трудность разрушения породного массива выемочного блока». Уточнение удельного расхода взрывчатого вещества;

- ввод дополнительных параметров, учитывающих физическое воздействие взрывной волны на породный массив;

- расчет конструкции скважинного заряда, схемы их расположения и порядок взрывания;

- вычисление координат заложения зарядов ВВ в выемочном блоке породного массива.

Сбор исходных данных для проектирования параметров паспорта буровзрывных работ. Для сбора исходных данных и оценки распределения структурных элементов в пространстве выемочного блока применяется фоточисловой метод [5].

Актуальность рассматриваемого метода заключается в простоте методики наблюдений и измерений, а также несложности применяемых инструментов. Фоточисловой метод и числовой расчет размерностей отдельностей, слагающих карбонатный породный массив, позволяют оценить конструкцию массива и исходные технологические параметры.

Фоточисловой метод включает следующее оборудование:

- геодезическая рейка общей длинной 3 метра;

- зеркальный фотоаппарат Canon EOS 450D;

- фотообъектив Canon LENS EF 50mm 1:1.8 II;

- фотообъектив Canon EF 28-135mm f/3.5-5.6 IS USM;

- фотоштативBenro T-800EX с уровнем в горизонтальной плоскости.

Первым шагом метода являлся визуальный выбор точки фотосъёмки массива. Фотосъёмка ведется со штатива. Последующие съемочные точки производятся с прямого ракурса, а высота подъёма фотоаппарата над уровнем установки штатива должна обеспечивать съемку характерной части массива не придавая углов наклона фотоаппарата, что позволяетне допускать искажения размеров объектов на снимке.Фотообъектив Canon LENS EF 50mm 1:1.8 II обладает высоким параметром светочувствительности, а его фокусное расстояние 50 мм позволяет максимально снизить преломление и искажения на снимке [4].

Оценка «природного гранулометрического состава породного массива» выемочного блока. Вычисление координат распределения структурных элементов-отдельностей, слагающих выемочный блок.

На основании полученных фотоснимков выполняется комплекс работ по оценке породного массива выемочного блока. Для этого по масштабированному фотоснимку откоса выемочного блока выполняется замер мощности слоев и расстояния между трещинами вертикальных систем, образующие структурные элементы (блоки), слагающие выемочный блок. Полученные результаты позволяют описать основные геометрические параметры выемочного блока через его структурные элементы.

Послойный объем отдельностей выемочного блока:

V,сл =

111

т

т

сл

1

сл

2

сл

3

Я‘1 ' Х111

х^

ХЙ77

Х^

13'

Е//3

Vсл = тсл  Х[1!  Х •//Я

УН тН у П А^у П

где Vвб - суммарный объем выемочного блока, м3; - объем п-слоя выемочного блока, м3; тЩ1 - мощность п-слоя, м; Х^ ' - суммарное рас-

стояние между трещинами первого порядка в п-слое, м; Х^и - суммарное

расстояние между трещинами второго порядка в п-слое, м.

Вычисление послойной массы отдельностей выемочного блока:

мс =р! ^1°=р1  тс  у1//  ХЦ М2 = р2 'V2Л = р2 ' т2 ' Х11:2 ' Х^

мв.б. = ум? = м? = Р3' v3сл = Р3  ^' У1/3  Х^‘.

мсс=Рп' vпcл=рп • тс' х1*с • Х{1!‘

где М в.б. - суммарная масса выемочного блока, кг; Мс - масса п-слоя выемочного блока, кг; рс - плотность породы п-слоя выемочного блока,

кг/м3; тП - мощность п-слоя, м; Х^с ' - суммарное расстояние между

трещинами первого порядка в п-слое, м; Х^и - суммарное расстояние

между трещинами второго порядка в п-слое, м.

Вычисление площади поверхности откоса забоя выемочного блока:

Ссл с негаб . , сл ^ 1^1 с негаб \

б1 = б1 + т ' хй - б1 )

Ссл снегаб . , сл ^[Л снегаб\

Б2 = Б2 +

^заб = ХСБС,Л = Б3“ = Б^6 +

Ссл ^негаб . , сл ^ 1^1 ?негаб\

Бс = Бс +

где Бзаб - суммарная площадь поверхности откоса забоя выемочного блока, м2; Бс - площадь п-слоя поверхности откоса забоя выемочного блока, м2; т^1 - мощность п-слоя, м; Х^с ' - суммарное расстояние между трещинами первого порядка в п-слое, м; БЩ620^ - площадь негабаритных отдельностей п-слоя, м2.

Переход к объемному моделированию выемочного блока позволяет установить координаты структурных элементов слагающих выемочный блок и с их помощью расписать основные геометрические параметры выемочного блока.

Вычисление объема отдельностей в слое через приращения координат:

= А0^1 • 2

+ Л0^п • Ло^п • Л0^п У2Л = Л0^1 • Ло^1 • Л0^1 + Л'1^2

+ Л0^п • Л0,п • Л0^п

т/ ___ сл ______

увб _ Ъ\ уп _усл _ Лх Лу л + Лх

1 у3 _Л0^1 •Л0^1 ^Л0^1 +Л1^2

+ Л0^п • Л0-тП • Л0^п

УПЛ _ Л0^1 • Л0^1 • Л0^1 + Л1^2

+ Л0^п • Л0-тП • Л0^п

где А0^п • Л0^п • Л0^п - объем природной отдельности представляющий

собой произведение приращения координат «х», «у», <«», м3.

Вычисление массы отдельностей в слое через приращения координат:

М1Л _ р1 • Л0^1 • Л'0^1 • Л0^1 + р1 • Л1^2 • Л1^ 2 • Л1^2 +..

+ р1 •Л0^п 'Л0^п 'Л0^п М2Л _ р2 • Л0^1 • Л()^1 • Л0^1 + р2 • Л1^2 • Л1^ 2 • Л1^2 +..

+ р2 • Л0^п • Л0^п • Л0^п

мвб _ ХіМпЛ _ мсл _р л' лУ Лг +р Лх лУ + ,

1 м2 _р3 •А0^1 •Л0^1 •А0^1 +р3 • Л1^2 •Л1^2 • Л1^2 +..

+ р3 • Л0^п • Л0^п • Л0^п

Мп* _ рп • Л0^1 • Л'0^1 • Л0^1 + рп • Л1-т-2 • Лй 2 • А1-г2 +..

+ рп • Л0^п • Л0^п • Л0^п где рп - плотность породы п-слоя выемочного блока, кг/м ;

А0^п • Ад^п • Л0^п - объем природной отдельности представляющий собой

3

произведение приращения координат «х», «у», «2», м .

• Л1^2 • Л1^2 + •

• Л1^2 • Л1^2 + •

•Л1^2 • Л1^2 +..,

• Л1^2 • Л1^2 + •

Вычисления площади поверхности откоса забоя выемочного блока через приращения координат:

гг сл _______ Г»

31 _ 3 1

негаб

+

Л0—1 'Л10^1 + Л1—2 ^1 —2".

+ Л10. -Л0.

0—п 0—п

Б

негаб

1

Б

о _ сл _ ^ заб _ ^1° п _

Б

сл

сл

Б негаб +

Б негаб +

+ Л-0. • А0. - Бнегаб

0—п 0—п 3

Л0—1 ^0—1 + Л1—2 • Л1—2 ‘

+ Л0—п -Л0—п ^Г* Л0—1 ^0—1 + Л1—2 • Л1—2 ‘

с сл _ о негаб + ^п _ ^ п +

Л0—1 ^0—1 + Л1—2 ^1—2...

+л0. ^0,

0—п 0—п

Б

негаб

где Бс1егаб - площадь негабаритных отдельностей п-слоя, м2;

А^ ' А0^с - площадь природной отдельности представляющий собой

произведение приращения координат «у» и «г», м2.

Вычисление уточненного параметра относительной трудности разрушения выемочного блока. Расчет уточнённого параметра удельного расхода взрывчатого вещества.Описаниевыемочного блока через распределения структурных элементов по установленным координатампозволяет уточнитьпоказатель «относительная трудность разрушения пород» и параметр «удельный расход ВВ». Показатель трудности разрушения породы в слое будет равен:

ПР1 _ 0,05 Пр2 _ 0,05 Пр3 _ 0,05

П-

1

I

тр ( \ 1А-3

'Р сжат +Р раст +Рсдв /+ 10 • р1 • §

п

ед

2

тр

I

п

ед

3

тр

ед

^Рсжат +Рраст +Рсдв )+ 10 • р2 • §

^Рсжат +Рраст +Р сдв )+ 10 • р3 • §

Прп _ 0,05

п

тр

ед

(р сжат +Рраст +Р сдв )+10 • р п ' §

2

3

п

сл

где сТр - количества трещин в п-слое; 1ед - единичный промежуток длины, м; асжат , араст, осдв - предел прочности пород соответственно сжатию, растяжению и сдвигу, МПа; рс - плотность горной породы кг/м ;

g - ускорение свободного падения м/с2.

Средневзвешенное значение Пр.с.в, характеризующее относительную трудность разрушения породы, с позиции послойного распределения её свойств в пространстве выемочного блока, рассчитывается по формуле:

П

ср

+... + Ппп •I

п

рп иср

р.с.в

Ещп 1

ср

где Прс - показатель трудности разрушения п-слоя; 1^р - средний размер

природной отдельности п-слоя.

Удельный расход взрывчатого вещества для разрушения слоя будет

равен:

( 0,5 ^

— е

V ^н у

Л 0,5 Л

V ^ н у

' 0,5 ^

V ^н у

«1 _ 0,47(4 + 0,2)47 ^

2,6

«2 _ 0,47(4, + 0,2)47£2

2,6

«3 _ 0,47(/|, + 0,2)47Ц

«п _ 0,47(/,!р + 0,2)47

где 1^р - средний размер естественной отдельности п-слоя, м; f - коэффициент крепости породы; рс - плотность горной породы кг/м ; ён - принятый размер негабаритного куска, м; е - коэффициент работоспособности принятого ВВ. На основании (9) возможно вычислить средневзвешенный по среднему размеру куска удельный расход взрывчатого вещества:

«с.в.

12 «1 • 1ср + «2 • 1ср + ••• + «п Ч

ср

1п "ср

Епі п

1 ср

где «п - удельный расход взрывчатого вещества для п-слоя кг/м3; 1^р - средний размер естественной отдельности п-слоя, м.

Вычисление координат заложения зарядов взрывчатого вещества

2

е

(ВВ).Вычисление координат заложения зарядов ВВ выполнено на основании параметра «линия сопротивления по подошве», рассчитанной послойно:

1

Пу

W1 - 53-тр й.

I

скв

Пг,

ед

2

р

зар

р1

W2 = 53-тр й

I

скв-

п

ед

3

тр

р

зар

р2

W3 = 53^^ й

I

скв

ед

р

зар

р3

Wс - 53 йскв

1ед

р

зар

р

где сТТр - количества трещин в п-слое; 1ед - единичный промежуток длины, м; йскв - диаметр скважины, м; рзар - плотность заряжания взрывчатого вещества в скважине, кг/дм ; рс - плотность горной породы в п-слое кг/м3.

При объемном проектировании параметров паспорта буровзрывных работ алгоритм вычисления координат заложения зарядов следующий:

Координатах расположения зарядов ВВ в пространстве выемочного

блока:

1

А

х1

с

х0 - х1

= Ж, = 53-^ й скв.

I

IX 2

Ах1-х 2 = W2 = 53

п

ед

2

р

зар

р1

тр

й

скв-

п;

ед

3

р

зар

р2

АХ2 - х3 = W3 = 53—й

I

скв

ед

р зар

р3

Ахс - W - 53 Птр й

Ах0-хс -уус - 53 аскв

I

ед

р

зар

р

где иГр - количества трещин в п-слое; 1ед - единичный промежуток дли-

тр

ед

ны, м; йскв - диаметр скважины, м; рзар - плотность заряжания взрывчато-

го вещества в скважине, кг/дм ; рп - плотность горной породы в п-слое кг/м3.

- координатаУ расположения зарядов ВВ вещества в пространстве выемочного блока:

1

Пу.

Ду0-у1 = «1 =(0,8 -1,2)53^ 4

I

скв-

ед 2

ДІ у2 = «2 =(0,8-1,2)53^ 4

1ед

3

ДД- у3 = «3 =(0,8-1,2)53^ 4

1ед

Р

зар

Р1

Р

зар

Р2

скві

Р

зар

Р3

п

п

ДУУО-уп = «п = (0,8-1,2)53^ 4

1ед

сквл

Р

зар

Р

П

где пТР - количества трещин в п-слое; 1ед - единичный промежуток дли-

ьтр

ед

ны, м; йскв - диаметр скважины, м; рзар - плотность заряжания взрывчатого вещества в скважине, кг/дм ; рп - плотность горной породы в п-слое кг/м3.

- координата X расположения зарядов ВВ в пространстве выемочного блока:

^1

Д0-1 = т[л Д1-2 = т<2 Д 23-3 = тэл

Д0- п = тП

ип

где тП - мощность п-слоя, м.

Ввод дополнительных параметров, учитывающих действие взрыва в рамках волновой теории.

В соответствии с волновой теорией взрыва взрывные волныв породном массиве отражаются, преломляютсяисуперпозицируются, то ес-тьдля расчетов параметров паспорта буровзрывных работ (БВР) требуется учитывать радиус кривизны свободной поверхности выемочного блока.

Предлагается следующая формула расчета радиуса кривизны свободной поверхности:

О \ ( л л ^°’2

Кр - 1Н' ЯШ л

Я =

235-103

рС

47 (1 + 0,161е Vn )к

п г^заж

С^рС р0

II

где: рСр - акустическая жесткость скального массива, кг/м3-м/с; птр средневзвешенное послойное количество системных трещин, приходящих на ширину заходки Ш3 выемочного блока, шт.; 1^р - средневзвешенное

( л Л

ЕШл

1 1§ -----

V й1...ш )

- степень дробления, кг/м3; W - линия сопротивления по подошве уступа, м; Я шП - сумма мощностей слоев породы, м; I— коэффициент крепости

(по шкале М. М. Протодьяконова); уп- скорость нагружения пород кгс/см2/с; кзаж- коэффициент зажима; 0У- потенциальная энергия ВВ, кгс^м/кг; п - к.п.д. взрыва [6].

Расчет конструкции скважинного заряда. Диаметр скважины ёсквустанавливается с учетом распределения структурных элементов по их объемам в выемочном блоке:

1

Я

пшЩ1 ctga + с)

скв

50

п

тр

й2 =

скв

ьед

р зар

Р1

пшЩ1 ^а + с)

50

п

й3 =

скв

тр

ед

р зар

р2

50

пшЩ1 ctga + с)

п3 тр

I

ед

р зар

п

скв

р3

ш^ctga + с)

(япшсл

50

п

тр

I

ед

1

р зар

р

1

2

11

Глубина скважин устанавливается по координатам заложения зарядов:

Цскв1 = +(°.2 - °.4)^1

Цскв2 = КЧ’ +(0,2 - 0,4)^2

Цкв3 = КН +

Цсквп = К{тс„л + (0,2 - 0,4№п Вычисление массы заряда - Qзар выполняется по формуле:

Q3a.pl _ Я.1а\^1 К1 тп Qзap2 _ а2а2^2Х1тп

&ар3 _ Ч3азЩ ХН*

Qзapn _ Я.пап^п Х1 тп Для установления длины заряда применяется следующая зависимость:

п,„ сл

чіа1^і щ

, _ -л-1 1^1 -п

1зар1

Р

_ q2a2W2 К"4!

гзар 2 _ р

, qзaзWзКnmCnЛ

Ьар3 _ р

I а„а.М

апап^п Х1 тп

зарп р

Длина забойки скважинного заряда вычисляется по формуле:

1 заб1 _ Цскв1 — 1 зар1 1 заб2 _ Цскв2 — 1 зар2

1заб3 _ Цскв3 — 1 зар3

1забп _ Цсквп 1зарп Итоговый усовершенствованный алгоритм расчета параметров паспорта буровзрывных работ с учетом волновой теории взрывапредставлен на рис. 1. Последовательность вычислений по усовершенствованному алгоритму следующая:

1. Фоточисловой анализ площади откоса выемочного блока.

2. Оценка «природного гранулометрического состава породного массива» выемочного блока.

3. Вычисление координат распределения структурных элементов-отдельностей, слагающих выемочный блок.

4. Вычисление уточненного параметра относительной трудности разрушения выемочного блока. Расчет уточнённого параметра удельного расхода взрывчатого вещества.

5. Вычисление координат заложения зарядов взрывчатого вещества

(ВВ).

6. Ввод дополнительных параметров, учитывающих действие взрыва в рамках волновой теории.

7. Расчет конструкции скважинного заряда.

4 Прп - 0,05 7^™+^,™+^)+!°^  /V £ ?я=0,47(/; + 0,2^1/7^[^]е

5 д” = тр = 53— хЗ-х: и , ед V Ршр_ Рп =(0.8+1.2)53^^ Ы " 11 Р. А7" = тсч Он-л тп

Рис.1. Усовершенствованный алгоритм расчета параметров паспорта

буровзрывных работ

Пример использования усовершенствованного алгоритма расчета параметров паспорта буровзрывных работ.Экспериментальное исследование усовершенствованного алгоритма расчета параметров паспорта буровзрывных работ выполнялось в условиях горного производства карьеров Тульской области. Значения параметров, вычисленных по усовершенствованному алгоритму, послужили основой для моделирования зарядов в виртуальном пространстве выемочного блока, представленного распределением природных структурных элементов (блоков).

Фотосъемка поверхности откоса взрываемого блока выполняется согласно схеме на рис. 2.

Рис. 2. Схема фотосъемки Рис. 3. Вычисление расстояний

поверхности откоса взрываемого между системами трещин блока и мощностей слоев

Расстояние от точки фотосъемки до поверхности откоса выемочного блока (Ь1) составляло 50 метром. Данное значение выбрано исходя из фокусного расстояния применяемого фотообъектива, составляющее 50мм. Высота точки фотосъемки Ь2 составила 1,5 м. Размер масштабного элемента Ь3 принят 1,5 м. Выбранные параметры при фотосъемке позволяют максимально снизить преломление и искажения на снимке.

Полученный фотоснимок поверхности откоса взрываемого блока экспортируется в графический редактор, в начальную точку системы координат, с масштабированием, согласно размеру масштабного элемента с заданным размером Ь3 (см. рис. 2) на снимке. Итоговый фотоснимок, расположенный в начальной точке системы координат, позволяет выполнить замер расстояний между системами трещин и мощностей слоев, которые будут равны реальным значениям (рис. 3) [4, 5].

На основании данных, а так же плоской модели, установленных по фотоснимку выполняется объемное моделирование выемочного блока с расчетом параметров конструкции, а так же координат местоположения заряда взрывчатого вещества. На рис. 4 показана объемная модель экспериментального выемочного блока с расположенными внутри слоев зарядами взрывчатого вещества.

С объемной модели предусмотрено получение конечных паспортов взрывных работ (рис. 5), в которых указываются параметры взрываемого слоя, конструкции и положения заряда, а так же приведены координаты точек заложения зарядов взрывчатого вещества. Паспорт приведен только

для одного взрываемого слоя (в экспериментальном случае данных слоев было 3), а так же без буровых параметров.

Рис. 4. Объемная модель выемочного блока с расставленными зарядами

взрывчатого вещества

Рис. 5 Версия обновленного паспорта взрывных работ

Представленный в данной статье подход к комплексу буровзрывных работ способствовал равномерному дроблению известняка и снижению выхода негабарита до 2 % (до применения усовершенствованного алгоритма выход негабаритных отдельностей на данном участке карьера дос-

Известия ТулГУ. Технические науки. 2014. Вып. 4 тигал 35%), что является хорошим показателем для данной технологии.

3

Удельный расход был уменьшен на 0,1 кг/м . (рис. 6).

Рис. 6. Развал взорванной массы, после взрыва по усовершенствованному алгоритму вычисления параметров буровзрывных работ

В заключение стоит отметить, что описанная технология ведения буровзрывных работ имеет следующие основные плюсы:

- отсутствие существенных затрат на используемое оборудование;

- не создает помех производственных процессам;

- способствует уменьшению удельного расхода взрывчатого вещества;

- позволяет управлять гранулометрическим составом взорванной

массы.

Однако данная технология требует особого внимания в плане буровых работ, так как для доставки заряда по рассчитанным координатам требуется бурение не только вертикальных, но и наклонных скважин с высоким значением угла наклона либо горизонтальные, что способны выполнить не все буровые станки.

Современная буровая техника обладает высоким уровнем производительности и достаточно технически продвинута, чтобы экономическая эффективность предложенной технологии не померкла на фоне затрат на буровые работы.

В представленном эксперименте выполнялся расчет необходимой производительности бурового станка для обеспечения доставки заряда взрывчатого вещества по рассчитанным координатам. В таблице показаны исходные данные для расчета производительности бурового станка.

Исходные данные для расчета производительности бурового станка

Наименование параметра Значение параметра

Время на разборку става на 1 скв, ч 1,4

Время на сборку става, ч 1

Время на позиционирование, ч 1

Время на переезд, ч 2

Общее время вспомогательных опираций, ч 0,09

Ожидаемое время бурения, ч 0,5

Продолжительность смены, ч 12

Коэффициент использования времени 0,8

Неиспользуемое время в смену, ч 1

Количество рабочих дней 340

Коэффициент готовности 0,8

Количество рабочих смен 2

Расчетами установлено, что усовершенствованная технология БВР требует дополнительных затрат времени (увеличение на 4 часа) на буровые работы, нопри этом, предложенная технология позволяет активно управлять гранулометрическим составом горной массы в забое и снизить удельный расход взрывчатых материалов.

Список литературы

1. Нормы технологического проектирования предприятий промышленности нерудных строительных материалов. Строиздат. Ленинградское отделение. 1977. 360 с.

2. Справочник. Открытые горные работы / К.Н. Трубецкой [и др.]. М.: Горное бюро. 1994. 590 с.

3. Чирков А.С. Добыча и переработка строительных горных пород: учебник для вузов. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2001. 623 с.

4. Мечиков О.С. Фотограмметрический способ оценки результатов взрывных работ и влияния естественной трещиноватости / Научные доклады высшей школы. «Горное дело», 1958. № 3. С. 15-16.

5. Мечиков О.С. Определение гранулометрического состава взорванной горной массы фотограмметрическим методом // Проблема дробления горных пород взрывом (труды первого научно-методического совещания); ред. И.И.Барон, 1959. С. 106-114.

Сафронов Виктор Петрович, д-р техн. наук, проф., geotims@list.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Панкратов Антон Валерьевич, аспирант, pankrat@drummer.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

IMPROVED PARAMETERS CALCULATION ALGORITHM PASSPORT BLASTING

V.P. Safronov, A.V. Pankratov

This paper presents solutions to improve the calculation algorithm parameters passport blasting. Modernized calculation algorithm is presented, including the additional parameters, taking into account the effect of the explosion in the framework of the wave theory. Describes the experimental study of the enhanced algorithm.

Key words: blasting, wave theory, the calculation of the coordinates, modeling, foto-chislovoy method.

Viktor Safronov, Dr. Sc. Sciences, professor, geotims@list.ru, Russia, Tula, Tula State University,

Anton Pankratov, postgraduate, pankrat@drummer.ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 622.232.83

РАЗРАБОТКА ОПТИМИЗАЦИОННОЙ МОДЕЛИ РАСЧЕТА РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОЧИСТНЫХ КОМБАЙНОВ

Н.М. Качурин, И.В. Сарычева

Предложена оптимизационная модель расчета режимных параметров очистных комбайнов. Базисными переменными являются скорость подачи и скорость резания. Модель имеет ограничения по глубине резания, по фактору взаимовлияния резцов, по установленной мощности электродвигателя, по положительности базисных переменных, по условию стойкости резцов, по технически возможной скорости подачи. Построены области допустимых решений на примере комбайна К-500Ю.

Ключевые слова: оптимизационная модель, очистной комбайн, режимные параметры, скорость подачи, скорость резания, область допустимых решений.

Задачей разработки оптимизационной модели режимных параметров очистных комбайнов является обоснование оптимальной скорости подачи машины при полной загрузке двигателя, т.е. при максимальном использовании эффективной мощности двигателя, идущей на резание и подачу. Необходимость решения такой задачи назрела в связи с увеличением

166