Моделирование рабочих процессов погрузочно-транспортных модулей с учетом случайного характера внешних воздействий

Оценка предельных возможностей рассматриваемых вариантов выполнена по показателям QS и tц.S,Р Для этого предварительно вычислялись значения составляющих времени выгрузки штабеля Tц.S и (Tвсп.S + Tтр.S ) на основе и удельных значений элементарных вспомогательных операций tвсп.i i = по методике, изложенной в п. 4.2.

Рассчитан также условный коэффициент эффективности варианта ППТМ:

,

который интегрирует показатели производительности системы и удельной суммарной трудоёмкости работы ППТМ. С ростом Kэфф производительность системы возрастает быстрее, чем удельная трудоёмкость. Такой показатель может быть принят в качестве универсальной оценки варианта ППТМ. Результаты численного моделирования приведены в таблицах 5.8–5.10 и на рисунке 5.14.

Таблица 5.8

«Чистое» время выгрузки штабеля, STч1j / STч2j, мин

Моделирование вариантов ППТМ построено таким образом, чтобы проследить влияние крепости горной массы f (7; 10; 13), типа штабеля Fi(d) (i = 4; 1; 3), вида погрузочной машины в сочетании с различными видами призабойного транспорта. Так сформировался набор вариантов ППТМ, для которых выполнено имитационное моделирование в полном объёме. В таблице 5.8 начальная цифра означает вид ШПМ: 1 – 1ППН-5; 3; 4; 5 – МПК-3; 6; 7 – МПК-1000Т; вторая цифра – тип штабеля; третья – крепость породы.

Результаты моделирования потока единичных черпаний даны в таблице 5.7.

С увеличением крепости погружаемой горной массы (численное моделирование выполнено на примере ППТМ с машиной МПК-1000Т) производительность машин падает. Необходимо отметить, что при увеличении f в 1,85 раза производительность за общее время погрузки снижается только на 15 %, а коэффициент эффективности – на 28 % (рис. 5.14а). Причина такой нелинейной зависимости в непропорциональном изменении объёма единичного черпания (табл. 5.9):

при f = 7 – = 0,4 м3, при f = 13 – = =0,30 м3.

Как показывает анализ, при малых значениях f проявляются ограничения по вместимости ковша машин типа МПК. Этот эффект раскрыт более подробно в п. 3.3. Моделирование позволяет проследить неэффективное использование машин с боковой разгрузкой ковша: машины МПК-3 имеют низкий центр вращения ковша, малую площадь черпания; машины МПК-1000Т, несмотря на высокий центр вращения ковша, не могут обеспечить необходимое заполнение ковша из-за значительных объёмов ссыпания.

Исследования показали, что выходные показатели машин МПК-3 и МПК-1000Т за чистое время погрузки существенно ниже паспортных. Так, при паспортной вместимости ковша 0,6 м3 паспортная производительность при продолжительности цикла 20 с должна составить 1,8 м3/мин, фактическая – не превышает 1 м3/мин.

Имитационное моделирование позволяет не только оценить соответствие паспортных показателей прогнозируемым, но и определить конструктивные и технологические пути повышения эффективности ППТМ.

Влияние гранулометрического состава штабеля можно проследить на примере ППТМ с машиной 1ППН-5 при погрузке в одиночные вагонетки (рис. 5.14б). С увеличением среднего размера куска в штабеле с 0,2 м (штабель 4) до 0,45 м (штабель 3) объём захвата уменьшился в 1,5 раза; в таком же отношении изменился коэффициент эффективности. Производительность за общее время погрузки сократилась лишь на 27,5 %, что объясняется значительной долей вспомогательных операций в общей продолжительности и трудоёмкости выгрузки штабеля. Для машины 1ППН-5 также характерно снижение производительности за чистое время погрузки в сравнении с паспортной с 0,8 до 0,5 м3/мин. Вместе с тем, коэффициент эффективности для ППТМ с машиной 1ППН-5 практически не отличается от аналогичного показателя машин с боковой разгрузкой ковша. Исключения составляют варианты 4.1.2 и 7.1.2. В первом случае погрузка ведётся в мини-состав с минимальным расстоянием транспортирования, во втором – на взрывонавалочный конвейер.

Таблица 5.9

Трудоёмкость элементарных вспомогательных операций, чел.-мин/м3

 Скачать реферат