автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Исследование структуры и тепловых процессов электромагнитного молота

На правах рукописи

Чернышев Александр Алексеевич

Исследование структуры и тепловых процессов электромагнитного молота

Специальность 05. 05. 06 - Горные машины

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2004

Диссертация выполнена на кафедре горных машин и комплексов Уральской государственной горно-геологической академии.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Сайтов Виль Ирхужеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Мальцев Виктор Алексеевич кандидат технических наук Табарин Александр Дмитриевич

Ведущая организация - Институт горного дела УрО РАН (Екатеринбург)

Защита состоится « НО »_ЛсО-Л. 2004 г. в 10 часов на заседании

диссертационного совета Д 212.280.03 при Уральской государственной горно-геологической академии по адресу:

(520144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Повышение эффективности производства и конкурентоспособности товарной продукции с одновременным снижением давления на окружающую среду являются важнейшими проблемами для большинства горнодобывающих предприятий.

Горно-металлургический и топливно-энергетический комплексы являются одними из основных источников опасности для окружающей природы. Именно эти отрасли во многом служат причиной неблагополучной экологической обстановки в Свердловской области, которая отличается высокой степенью урбанизации и длительной (более 300 лет) историей развития горнодобывающей промышленности. Подобное положение характерно и для других промышленно развитых регионов с мощной горнодобывающей промышленностью, таких, как Кузбасс, Северо-Запад, регион КМА и др. Буровзрывные работы являются одним из решающих факторов отрицательного воздействия горных работ на окружающую среду.

Альтернативой взрывным способам разработки является безвзрывная технология ведения горных работ. Она позволяет снизить трудозатраты, избежать сейсмического воздействия взрывов, исключить или существенно снизить загрязнения окружающей среды и простои карьеров из-за загазованности после массовых взрывов.

Безвзрывная технология разработки скальных горных пород в настоящее время находит ограниченное применение из-за отсутствия соответствующих технических средств. Горные машины с активным рабочим органом являются наиболее эффективными для безвзрывной технологии. В настоящее время для активизации ковшей экскаваторов используются пневмомолоты. Активизация ковша пневмомолотами требует переделки базовых узлов серийного экскаватора ЭКГ-5А, что приводит к увеличению массы и соответственно существен-

I рос национальная)

I БИБЛИОТЕКА 1

ному росту стоимости экскаватора и является причиной отсутствия спроса на эту технику. Это объясняется низким КПД пневмомолотов, а также относительно большой массой и стоимостью источника энергии - компрессора. Электромагнитные ударные механизмы имеют более простую конструкцию и меньшую по сравнению с пневматическими массу и стоимость. Использование электромагнитных молотов для активизации ковшей экскаваторов позволит без больших капитальных вложений переоборудовать серийные экскаваторы и оснастить их ковшами активного действия. В этой связи выполненная работа, направленная на исследование тепловых процессов и разработку конструкции электромолота для активизации ковша экскаватора, является актуальной и будет способствовать расширению области применения безвзрывной технологии ведения горных работ.

Работа выполнялась по хоздоговорной НИР УГТГА № 43-205-00.

Идея работы. Использование электромагнитных молотов как средства активизации рабочего органа экскаватора позволит существенно снизить затраты на выпуск машин с активным рабочим органом.

Целью работы является исследование структуры и тепловых процессов электромагнитного молота и разработка конструкции, отвечающей условиям использования его для активизации ковша экскаватора.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Обобщенная функциональная модель, модели внутренней структуры и органоструктуры ударного устройства позволяют анализировать закономерности преобразования энергии и определять пути совершенствования конструкций ударных машин.

2. Математическая модель тепловых процессов при работе электромагнитного ударного механизма может быть разработана на основе теории теплопере-носа в кусочно-неоднородных средах.

3. Критерий эффективности работы ударных машин и степень их совершенства определяются плотностью потока и потерями энергии в преобразовательном механизме.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована: использованием фундаментальных положений теории вероятности, системного анализа и теории технических систем, корректным применением методов математического и физического моделирования, теории тепломассоперено-са, апробированными методами экспериментальных исследований. Достоверность подтверждается сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований. С вероятностью не менее 0,9 относительная ошибка результатов не превышает 10 %.

Научная новизна работы заключается в разработке обобщенной функциональной модели ударного механизма, модели внутренней структуры и органо-структуры, позволяющих выбрать его наиболее рациональный тип, математической модели процесса нагрева основных узлов магнитно-индукционного ударного механизма.

Практическая ценность., Разработанные модели позволяют оптимизировать внутреннюю структуру электромагнитных молотов, выбирать основные параметры электромагнитной системы, обеспечивающие конкретный режим работы, и могут быть использованы при проектировании электромагнитных молотов.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы ОАО «Уралтурбо» при проектировании электромагнитного молота с энергией удара 2 кДж, предназначенного для активизации ковша экскаватора ЭКГ-5В с экономическим эффектом 192710 рублей в год на один экскаватор.

Апробация работы. Основные результаты работы и ее отдельные положения докладывались на научно-практическом семинаре на Международной выставке «Уралэкология - 1998» (г. Екатеринбург, 1998 г.); на научно-

практической конференции «Качество, надежность, эффективная эксплуатация горно-транспортного оборудования: современное состояние и перспектива» (г. Екатеринбург, 2000 г.); на международном экологическом симпозиуме «Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия» (г. Санкт-Петербург, 2000 г.); на Международном научном симпозиуме «Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия» (г. Орел, 2000г.); на научных чтениях «Стратегия выхода из глобального экологического кризиса» (г. Санкт-Петербург, 2001 г.); на «Неделе горняка» 2002 и 2003 г. г. (г. Москва,-2002 и 2003 г. г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ в журналах и сборниках научных трудов, в том числе патент РФ на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 92 наименований, содержит 111 страниц, 31 рисунок и 5 таблиц.

Основное содержание работы

Во введении отражена актуальность работы.

В первой главе дан анализ состояния окружающей среды по Свердловской области и влияние на нее предприятий горнодобывающих отраслей промышленности. Анализ показал, что предприятия горно-металлургического и топливно-энергетического комплексов вносят значительный вклад в загрязнения окружающей среды.

Показано, что ГМК и ТЭК являются одними из основных источников опасности для окружающей природы. Именно эти отрасли являются во многом причиной неблагополучной экологической обстановки в промышленно развитых регионах, которые отличаются высокой степенью урбанизации и развитой горнодобывающей промышленностью, таких, как Кузбасс, Северо-Запад, регион КМА и др.

Одним из направлений снижения давления на окружающую среду горных работ с одновременным повышением их эффективности является переход на безвзрывную технологию. Большой вклад в исследования и освоение техники и технологии безвзрывного способа ведения горных работ внесли: Анистратов Ю.И., Бирюков А. В., Васильев Е.И., Зайцев Л. Д., Котылев Ю.Е., Кравченко В.А. Кузнецов В.И., Крагель А.А., Курехин Е.В., Лабутин В.Н., Лысенко Л.Л., Маттис Р.А., Ряшенцев Н.П., Ташкинов А.С., Тимошенко Е.М., Федулов А.И., Фролов А.В., Угаров Г.Г., Ушаков Л.С., Цветков В.Н., Штенцайг P.M. и многие другие.

Из существующих технических средств для безвзрывной технологии наименьшей удельной энергоемкостью процесса обладают машины с активным рабочим органом, основанные на ударном принципе разрушения породы.

Активизация рабочих органов горных машин чаще всего осуществляется с помощью гидравлических или пневматических молотов. Исследования процесса ударного разрушения пород и создание импульсной техники проводились в ИГД им. А. А. Скочинского, ЦНИИС Минтрансстроя, ИГД СО РАН, ВНИИст-ройдормаше, СКБ «Импульс» АН Кирг. ССР, МГГУ, КузГТУ, ИГТУ, ДонУГИ и других научных организациях и вузах.

Опыт эксплуатации экскаватора ЭКГ-5В позволяет утверждать, что использование активного ковша существенно расширяет технологические возможности и повышает эффективность карьерных экскаваторов - мехлопат и существенно расширяет горно-технические условия использования безвзрывной технологии ведения горных работ при разработке скальных пород. Вместе с тем, используемые для активизации ковша пневматические молоты требуют существенных конструктивных изменений в серийном экскаваторе ЭКГ-5А.

Альтернативой пневматическим молотам могут быть электромагнитные молоты. Их использование для активизации рабочих органов горных машин, в том числе ковшей экскаваторов, не требует изменений конструкции серийных

экскаваторов, кроме этого, позволяет модернизировать имеющийся на предприятиях парк машин.

В соответствии с целью работы были сформулированы следующие задачи:

1. Провести функциональный анализ и разработать обобщенную модель органоструктуры машин ударного действия, позволяющую определить ее наиболее рациональную структуру.

2. Выбрать рациональную конструктивную схему преобразования электрической энергии в кинетическую и далее в ударный импульс.

3. Разработать математическую модель процесса нагрева основных элементов магнитно-индукционных ударных машин.

4. Провести экспериментальные исследования процесса нагрева основных элементов магнитно-индукционных ударных машин и определить их рациональные параметры.

5. Разработать для ковша экскаватора ЭКГ-5В конструкцию электромагнитного молота', соответствующую геометрическим параметрам ковша.

Во второй главе проведен функциональный анализ импульсных преобра-' зователей энергии. Показано, что ударные устройства относятся к обрабатывающим системам. На основе обобщенной функциональной структуры обрабатывающих систем предложена обобщенная функциональная модель ударного устройства (рис. 1).

В модели обозначено:

Эо - вещество или извне полученная энергия, например, дизельное топливо или электрическая энергия от внешней сети; Э1 - механическая энергия вращающегося выходного вала двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя, электроэнергия постоянного тока и др.; Э2 - энергия потока жидкости или газа, импульсы электрического тока требуемой величины и продолжительности; Э3 — механический ударный импульс, передаваемый на рабочий инструмент ударного устройства; (Ф1)1 - функция преобразования первичной энергии (пре -

5г(Ф2) 4-

оа2

' г

Э.СФо) —

Зб(Ф5) Ч....... ЭЛ®!)3 «.....

Ж 1 Эг взСФ«)

5з(Ф|)2 ж

+ Ч.

Рис. 1 Обобщенная функциональная модель ударного устройства

образует энергию сгорания топлива, или электрическую энергию, в механическую энергию выходного вала двигателя, электрическую энергию переменного тока на постоянный ток и т. п.); (Ф1)2 — функция преобразования энергии Э1 в энергию рабочей среды (сжатого воздуха, гидравлического потока, электрическую энергию в энергию магнитного потока и т. п.); (Ф[)3 - функция преобразования энергии рабочей среды в механический импульс движущейся массы (потенциальную энергию сжатого воздуха, потока жидкости, магнитного поля и т. п. в поступательное движение поршня или якоря); Фг - функция управления ударным устройством; - функция накопления энергии; - функция гашения скорости и ускорения; - соответствующие подсистемы или элементы устройства.

С учетом особенностей устройства электромагнитных молотов предложена модель внутренней структуры электромагнитных установок, которая была по-

ложена в основу модели органоструктуры электромагнитных молотов, показанной на рис. 2.

Рис. 2 Модель органоструктуры электромагнитного молота

В модели обозначено:

0.1; 0.2; 0.3-молоты соответственно, магнитного, индукционного или магнитно-индукционного действия; 0.4; 0.5 -импульсные молоты с частотой ударов до 4 Гц или вибрационные с частотой ударов свыше 4 Гц соответственно; 1.1; 1.2; 1.3; 1.4 -электрические конденсаторы для аккумуляции энергии: электролитические, с органическим диэлектриком, на основе комбинированного ди-

10

электрика, на бумажной основе; 3.1; 3.2 - однополюсный или многополюсный статор; 4.1; 4.2 - якорь-ударник цельный или составной соответственно; 4.3; 4.4 - исполнение торца якоря-ударника с плоским или коническим торцем соответственно; 5.1; 5.2; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6 - варианты конструктивного исполнения рабочей поверхности рабочего инструмента: плоская, сферическая, коническая, клиновая, пирамидальная, крестообразная соответственно.

Модель с достаточной полнотой отражает возможные варианты исполнения основных элементов электромагнитных молотов, следовательно, она позволяет найти оптимальную структуру молота технически возможную на сегодняшний день.

С целью получения адекватного представления о взаимосвязях основных параметров ударных машин проведен корреляционный анализ взаимосвязи между энергией единичного удара с массой молота и массой инструмента.

В целом в уравнениях связи между энергией удара и массой молота и между энергией удара и массой инструмента достаточно близкие значения имеют коэффициенты перед независимой переменной. Корреляционное отношение оказалось в пределах 0,95...0,99, что указывает на наличие практически функциональной связи между этими параметрами. Установлено, что гидромолоты ведущих западных фирм имеют идентичную структуру, которая не зависит от единичной мощности. Полученные уравнения связи могут быть использованы для предварительного определения основных параметров на начальных этапах проектирования подобных изделий.

В третьей главе проведен анализ конструкций электромагнитных ударных механизмов. По принципу действия выделено пять групп машин: электромагнитные, магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные и магнитно-индукционные.

На основе анализа критериев подобия электромагнитных процессов и экспериментальных исследований установлено, что наиболее эффективным из

электромагнитных ударных механизмов является магнитно-индукционный двигатель, обеспечивающий при прочих равных условиях максимальный ударный импульс. Однако эксперименты показали, что у этих машин относительно малое время нагрева обмотки до допустимых пределов. Это обстоятельство обусловило необходимость проведения анализа тепловых процессов, происходящих при работе таких машин.

Теоретический анализ распределения температуры в корпусе электромагнитного молота проведен на основе расчетной схемы, приведенной на рис. 3. При этом рассматривали две модели распределения температуры внутри молота одномерная модель радиального стационарного распределения температуры в сечении, включающем корпус, катушку, индукционное кольцо и боек; двумерная модель стационарного распределения температуры в передней части корпуса от граничного сечения А-А до края корпуса.

корпус

Б

А

/ катушка

Б

А

Рис. 3. Схематическая модель электромагнитного молота: а - внутренний радиус индукционного кольца; Ь, с - внутренний и внешний радиусы катушки; d - внешний радиус корпуса

(1) 12

где и(х,у,£)- функция распределения температуры в рассматриваемой области;

- координаты точки области. Функции, описывающие стационарное распределение температуры внутри ЭММ по областям изменения радиуса сечения, имеют следующий вид:

распределение температуры в сечении корпуса:

распределение температуры по сечению катушки:

Температура индукционного кольца равна температуре бойка и постоянна по суммарному сечению:

где коэффициенты теплопроводности материалов соответственно корпуса

и обмотки катушки;

тепловой поток;

количество тепла, выделяющегося в обмотке катушки при прохождении тока в единицу времени на единицу длины обмотки, Я - сопротивление единицы длины обмотки.

Равенство температур индукционного кольца и бойка показывает, что без учета нагревания кольца от самоиндукции модель 1 может применяться в любом сечении по длине катушки от переднего торцевого сечения по АА до заднего - по сечению ББ (см. рис. 3). Кроме того, на этом участке отсутствует влияние коэффициентов теплопроводности материалов индукционного кольца бойка на стационарное распределение температуры, что расширяет возможности для конструктивного выбора материалов этих деталей.

Модель стационарного распределения температуры в передней части корпуса построена при упрощающем предположении, что в этом месте боек непосредственно касается корпуса и, поскольку они выполнены из одних материалов, всю переднюю часть корпуса можно рассматривать как сплошной цилиндр радиуса ё (внещний радиус корпуса) длиной 1П>.

Формальная постановка задачи состоит в следующем. У горизонтального цилиндра с осью г, длиной 1„„, радиуса ё левое крайнее сечение поддерживается при постоянной температуре а боковая поверхность и крайнее правое сечение свободно охлаждаются воздухом, имеющим температуру ио- Найти стационарное распределение температуры внутри цилиндра.

Распределение температуры определяется решением внутренней краевой задачи уравнения Лапласа для ограниченного цилиндра с круговой симметрией.

Решение краевой задачи для уравнения Лапласа с однородными краевыми условиями выполнено методом разделения переменных.

В результате получена приближенная модель распределения температуры в передней части корпуса:

где

(5)

постоянная температура, равная среднему значению величины

Первые корни (включая щ) уравнения /¿/д + К^о(^) = О и значения функции Jo(Ji^) табулированы и имеются в справочной литературе.

Значительный интерес в исследованиях температурного режима электромагнитного молота вызывает обоснование зависимостей, по которым на основе

результатов измерений температуры внешней поверхности корпуса ЭММ и параметров режима работы можно рассчитывать температуру внутренних сечений. Полученные на модели 1 зависимости распределения температуры по сечению молота позволяют сделать это обоснование.

Распределение температуры в сечении корпуса задается функцией на основе которой получены приближенные модели расчета температуры катушки и индукционного кольца на основании измеренной температуры внешней поверхности корпуса и параметров режима работы электромагнитного молота:

где Ь, с - внутренний и внешний радиусы катушки; d - внешний радиус корпуса.

В диссертации приводятся модели, описывающие процесс остывания молота.

Эксперименты проводились на опытном образце магнитно-индукционного молота, имеющем следующие параметры: масса якоря ударника - 2,5 кг, его диаметр - 50 мм, ход якоря 10...25 мм, наружный диаметр катушки - 90 мм, длина катушки - 65 мм, масса катушек изменялась в интервале от 1,3 до 1,5 кг, а число витков - от 131 до 580. В процессе испытаний фиксировалась средняя температура индукционной катушки, температура индукционных колец.

Результаты эксперимента подтвердили достоверность формулы (6), так как относительная ошибка составила менее 5 %. Экспериментально определенная температура составила 95 °С, а расчетная по формуле (6) - 95,8 °С.

(6)

(7)

/"2 2 >

Дсол =-^-0,12(с2 ~Ь2) 1П- + -Ц12 С-^—Ъг 1пс

Л] С \ 2»

1

1

Установлено, что тепловой поток неравномерно распределяется между тремя основными деталями: якорем, катушкой и корпусом. Наибольшему нагреву в процессе работы молотка подвергаются катушка и якорь, так как их охлаждение затруднено.

В четвертой главе проведена оценка эффективности активизации рабочих органов экскаваторов с помощью электромолотов.

Отмечается, что эффективность работы этих машин, при прочих равных условиях, определяется затратами на ее изготовление и эксплуатацию. Затраты на эксплуатацию в значительной мере определяются энергоемкостью рабочего процесса машины, коэффициентом полезного действия. Затраты на изготовление машины существенно зависят от ее массы, которая определяется типом энергоносителя, используемого для создания ударного импульса.

Анализ энергетических параметров машин ударного действия отечественного и зарубежного производства с различными видами энергоносителей показал, что плотность потока энергии в преобразовательном механизме ударной машины существенно зависит от вида энергоносителя. Наименьшей плотностью энергии обладают пневматические молоты. Гидравлические и гидропневматические машины имеют более высокую плотность потока энергии по сравнению с тепловыми и пневматическими машинами. Выборочное среднее плотности лотока энергии, у этих машин составляет 77 Вт/см2, коэффициент полезного действия до 78 %, а ударная мощность до 40 кВт.

У магнитно-индукционных машин плотность потока энергии практически на порядок больше, чем у других машин. При такой плотности потока энергии массовые и стоимостные показатели ударных машин оказываются наиболее предпочтительными по сравнению с другими типами (тепловыми, пневматическими, гидропневматическими).

Экономический эффект от использования электромолота в сравнении с использованием пневматического составит 192 710 руб на один экскаватор ЭКГ-5. Расчет экономического эффекта произведен для АО «Билимбаевский рудник», который разрабатывает два карьера: доломитовый и известняковый. Годовой объем добываемой горной массы 1000 тыс. т в год, в этих условиях эффект составит 192710 рублей в год.

Кроме этого, переход предприятий на БВТ ведения горных работ позволит:

- соблюдать установленные им нормативы качества окружающей среды;

- исключить, или существенно снизить выбросы газов и пыли при производстве взрывных работ на карьерах;

- сохранить флору и фауну в пределах горных отводов;

- снизить или вообще исключить сейсмическое воздействие массовых взрывов на гражданские и промышленные сооружения в ближайших окрестностях карьеров.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе приведено решение актуальной задачи - повышение эффективности рабочего процесса экскаватора за счет активизации его рабочего органа, на основе исследований рабочего процесса электромагнитного молота и разработки его конструкции с рациональными параметрами. Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Установлено, что ГМК и ТЭК являются одними из основных источников опасности для окружающей природы. Именно эти отрасли являются во многом причиной неблагополучной экологической обстановки в Свердловской области, которая отличается высокой степенью урбанизации и длительной (более 300 лет) историей развития горнодобывающей промышленности. Подобное положение справедливо и для других промышленно развитых регионов с мощной горнодобывающей промышленностью.

2. Показано, что безвзрывная технология ведения горных работ ведет к по-

вышению экономической эффективности горных работ и снижает их негативное влияние на окружающую среду. Новое карьерное оборудование - экскаватор с активным ковшом с встроенным электромагнитным молотом - существенно расширяет технологические возможности и повышает эффективность карьерных экскаваторов - мехлопат и снижает затраты при переходе на безвзрывную технологию ведения горных работ.

3. Разработана система моделей электромагнитного молота, которые отображают его функции как обрабатывающей технической системы, устанавливают взаимосвязь между основными элементами молота. Разработанная обобщенная модель органоструктуры является основой для оптимизации внутренней структуры электромагнитного молота.

4. Показано, что наиболее эффективным из существующих типов электромагнитных ударных механизмов является магнитно-индукционный двигатель, обеспечивающий, при прочих равных условиях, максимальный ударный импульс.

5. Установлено, что активное сопротивление катушки магнитно-индукционного двигателя, ее индуктивность, частота и величина ударного импульса являются взаимосвязанными величинами. Они оказывают решающее влияние на тепловые процессы машины. Имеется область значений, в которой эти параметры обеспечивают максимальную эффективность процесса и снижение тепловых потерь.

6. Разработана математическая модель, адекватно отображающая процесс нагрева основных элементов магнитно-индукционных машин, позволяющая рассчитать основные параметры электромагнитной системы и обеспечить при этом заданную работоспособность.

7. Теоретически определена и экспериментально подтверждена зависимость температуры корпуса магнитно-индукционного двигателя от параметров катушки и величины тока, протекающего в ней. Одним из критериев работо-

способности магнитно-индукционного двигателя является тепловая нагружен-ность основных деталей. Для ее снижения необходимо производить отвод тепла путем искусственной вентиляции катушки и якоря.

8. Выполнение конструкции электромагнитного молота с установленными внутри него системами всасывающих и нагнетательных клапанов позволит существенно снизить температуру нагрева катушки и других деталей молота, а следовательно, увеличить продолжительность включения и таким образом повысить надежность конструкции в целом.

Основные результаты исследований опубликованы в следующих работах:

1. Технологические и технические решения экологических проблем в горнодобывающих отраслях/Афанасьев А.И., Чернышов А.А. и др. // Экологические проблемы промышленных регионов: Сб. тр. научно-практического семинара на Международной выставке «Уралэкология-1998». Екатеринбург, 1998. С.133.

2. Проблемы экологии горно-металлургического комплекса и возможные пути их решений/ Сайтов В.И., Чернышов А.А. и др.// Материалы Международного экологического симпозиума «Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия» в рамках научных чтений «Белые ночи 2000» том 1, часть 1. СПб., 2000. С. 332-334.

3. Крагель .А.А., Сайтов В..И., Чернышов А.А. Возможности переоборудования экскаваторов ЭКГ-5 ковшами активного действия // Качество, надежность, эффективная эксплуатация горно-транспортного оборудования: современное состояние и перспектива: Труды науч.- практ.. конф., 31 января-4 февраля 2000 г. Екатеринбург, 2000.

4. Исследование рабочего процесса электромагнитного молота/Афанасьев А.И., Чернышов А. А. и др.// Механизмы и машины ударного, периодического и

* -8 5 7 3

вибрационного действия: Материалы Международного научного симпозиума. Орел, 2000, с. 289-290.

5. Афанасьев А.И., Чернышов А.А., Шестаков B.C. Оценка эффективности энергопотребления машин ударного действия в горнодобывающих отраслях промышленности//Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия: Материалы Международного экологического симпозиума. СПб., 2000, с. 178-182.

6. Саитов В.И., Солобоев И.С., Чернышов А.А. Модели развития глобальной системы преобразования интегральных ресурсов природопользования и пути разрешения экологических проблем//Материалы научных чтений. СПб.,

2001, с. 26-27.

7. Импульсные машины нового поколения - основа снижения техногенного воздействия на природную среду/ Афанасьев А.И., Чернышов А.А и др. //Стратегия выхода из глобального экологического кризиса: Материалы научных чтений.- СПб., 2001. С. 154-155.

8. Сайтов В.И., Чернышов А.А. Структурная модель импульсных преобразователей энергии/ Горный информационно-аналитический бюллетень. № 10,

2002. С. 93-95/

9. Афанасьев А.И., Чернышов А.А. Энергоэффективность машин ударного действия // Горные машины и автоматика. 2002, № 9. С. 37-39.

10. Патент РФ № 2217592. С2 7 Е 21 С 37/18, Е 02 F 5/32.Электромагнитный ударный механизм./Афанасьев А.И., Чернышов А.А и др. Опубл. 27.11.2003 Бюл. № 33.

Подписано в печать 46 04.04 г. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать на ризографе. Печ. Л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ 7С

Издательство УГГГА 620144, г. Екатеринбург,'ул. Куйбышева, 30

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и цели исследования.

1.1. Модель процесса преобразования недр на горнодобывающих предприятиях 1.

1.2. Современные безвзрывные технологии извлечения минерального сырья из массива.

1.3.Технические средства активизации рабочих органов экскаваторов

1.4. Цель и задачи исследования

Выводы.

Глава 2. Структурная модель импульсных преобразователей энергии.

2.1. Функциональный анализ и разработка обобщенной структуры ударных машин.

2.2. Разработка модели органоструктуры электромагнитных молотов

2.3. Анализ взаимосвязей основных параметров машин ударного действия

Выводы

Глава 3. Исследование тепловых процессов электромагнитного молота . 54 3.1. Анализ конструкций электромагнитных ударных механизмов . 54 3.2 .Обоснование рациональной структуры электромагнитной ударной машины.;.5&

3.3. Математическое моделирование распределения температуры в корпусе электромагнитного молота.

3.4. Экспериментальные исследования нагрева электромагнитного ударного механизма.

Выводы .-.

Глава 4. Оценка эффективности активизации рабочих органов экскаваторов с помощью электромолотов

4.1. Эффективность преобразования энергии в машинах ударного действия.i.

4.2. Разработка новых технических решений.

4.3. Оценка экономической эффективности исследований.

Выводы

t

Актуальность. Повышение эффективности производства и конкурентоспособности товарной продукции с одновременным снижением давления на окружающую среду являются важнейшими проблемами для большинства горнодобывающих предприятий.

Горно-металлургический и топливно-энергетический комплексы являются одними из основных источников опасности для окружающей природы. Именно эти отрасли являются во многом причиной неблагополучной экологической обстановки в Свердловской области, которая отличается высокой степенью урбанизации и длительной (более 300 лет) историей развития горнодобывающей промышленности. Подобное положение характерно и для других промышленно развитых регионов с мощной горнодобывающей промышленностью, таких как Кузбасс, Северо-Запад, регион КМА и др. Буровзрывные работы являются одним из решающих факторов отрицательного воздействия горных работ на окружающую среду.

Альтернативой взрывным способам разработки является безвзрывная технология ведения горных работ. Она позволяет снизить трудозатраты, избежать сейсмического воздействия взрывов, исключить или существенно » снизить загрязнения окружающей среды и простоев карьеров из-за загазованности после массовых взрывов.

Безвзрывная технология разработки скальных горных пород в настоящее время находит ограниченное применение из-за отсутствия соответствующих технических средств. Горные машины с активным рабочим органом являются наиболее эффективными для безвзрывной технологии. В настоящее время для активизации ковшей экскаваторов используются пневмомо-лоты. Активизация ковша пневмомолотами приводит к увеличению массы и, соответственно, существенному росту стоимости экскаватора, а это приводит к снижению эффективности его работы. Это объясняется низким КПД пневмомолотов, а также относительно большой массой и стоимостью источника энергии - компрессора. Электромагнитные ударные механизмы имеют более простую конструкцию и меньшую, в сравнении с пневматическими, массу и стоимость. Использование электромагнитных молотов для активизации ковшей экскаваторов позволит без больших капитальных вложений I переоборудовать серийные экскаваторы и оснастить их ковшами активного действия. В этой связи выполненная работа, направленная на исследование тепловых процессов и разработку конструкции электромолота для активизации ковша экскаватора, является актуальной, и будет способствовать расширению области применения безвзрывной технологии ведения горных работ.

Идея работы. Использование электромагнитных молотов как средства активизации рабочего органа экскаватора позволит существенно снизить затраты на выпуск машин с активным рабочим органом. t

Целью работы является исследование структуры и тепловых процессов электромагнитного молота и разработка конструкции, отвечающей условиям использования его для активизации ковша экскаватора.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Обобщенная функциональная модель, модели внутренней структуры и органоструктуры ударного устройства позволяют анализировать закономерности преобразования энергии в них и определять пути совершенствования конструкций ударных машин. t

2. Математическая модель тепловых процессов при работе электромагнитного ударного механизма может быть разработана на основе теории теп-лопереноса в кусочно-неоднородных средах.

3. Критерий эффективности работы ударных машин и степень их совершенства определяются плотностью потока и потерями энергии в преобразовательном механизме.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована: использованием фундаментальных положений теории вероятности, системного анализа и теории технических систем, корректным применением методов математического и физического моделирования, теории тепломассо-переноса, апробированными методами экспериментальных исследований. Достоверность подтверждается сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований. С вероятностью не менее 0,9 относительная ошибка результатов не превышает 10%.

Научная новизна работы заключается в разработке обобщенной функциональной модели ударного механизма, модели внутренней структуры и ор-ганоструктуры, позволяющих выбрать его наиболее рациональный тип, в разработке математической модели процесса нагрева основных узлов магнитно-индукционного ударного механизма.

Практическая ценность. Разработанные модели позволяют оптимизировать внутреннюю структуру электромагнитных молотов, выбирать рациональные параметры электромагнитной системы, обеспечивающие конкретный режим работы и могут быть использованы при проектировании электромагнитных молотов.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы ОАО «Уралтурбо» при проектировании электромагнитного молота с энергией удара 2 кДж, предназначенного для активизации ковша экскаватора ЭКГ-5В.

Апробация работы. Основные результаты работы и ее отдельные положения докладывались на научно-практическом семинаре международной выставки «Уралэкология - 1998» (г. Екатеринбург - 1998 г.); на научно-практической конференции «Качество, надежность, эффективная эксплуатация горно-транспортного оборудования: современное состояние и перспектива» (г. Екатеринбург - 2000 г.); на международном экологическом симпозиуме «Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия» (Санкт-Петербург - 2000 г.); на международном научном симпозиуме «Механизмы и машины ударного, периодического и вибрационного действия» (г. Орел - 2000г.); на научных чтениях «Стратегия выхода из глобального экологического кризиса» (Санкт-Петербург - 2001 г.); на «Неделе горняка» 2002 и 2003 (г. Москва -2002 и 2003 г.г.).

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Выводы

1 .Наиболее перспективными для активизации рабочих органов экскаваторов являются электромагнитные ударные машины, экологически чистые, способные развивать относительно большие ударные импульсы и имеющие —^ * высокий КПД.

2. Оснащение электромолота системой всасывающих и нагнетательных клапанов, которые сопрягаются с аксиальными пазами, выполненными по наружной поверхности якоря-ударника и продольными отверстиями в токо-проводящих кольцах обеспечивают воздушную вентиляцию элементов молота, которые в наибольшей степени подвергаются нагреву в процессе работы, что увеличивает время нагрева их, тем самым повышается продолжительность включения и надежность работы молота.

3. Экономический эффект использования электромагнитных молотов t для активизации ковша экскаватора обеспечивается за счет снижения затрат при модернизации серийных экскаваторов, что невозможно при использовании пневматических молотов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе приведено решение актуальной задачи -повышение эффективности рабочего процесса экскаватора за счет активизации его рабочего органа, на основе исследований рабочего процесса электромагнитного молота и разработке его конструкции с рациональными параметрами. Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1 .Установлено, что ГМК и ТЭК являются одними из основных источников опасности для окружающей природы. Именно эти отрасли являются во многом причиной неблагополучной экологической обстановки в Свердловской области, которая отличается высокой степенью урбанизации и длительной (более 300 лет) историей развития горнодобывающей промышленности. Подобное положение справедливо и для других промышленно развитых регионов с мощной горнодобывающей промышленностью.

2. Показано, что безвзрывная технология ведения горных работ ведет к повышёнию экономической эффективности горных работ и снижает их негативное влияние на окружающую среду. Новое карьерное оборудование - экскаватор с активным ковшом с встроенным электромагнитным молотом - существенно расширяет технологические возможности и повышает эффективность карьерных экскаваторов - мехлопат и снижает затраты при переходе на безвзрывную технологию ведения горных работ.

3. Разработана система моделей электромагнитного молота; которая отображает его функции как обрабатывающей технической системы, и устанавливает взаимосвязь между основными элементами молота. Разработанная обобщенная модель органоструктуры является основой для оптимизации внутренней структуры электромагнитного молота.

4. Показано, что , наиболее эффективным из существующих типов электромагнитных ударных механизмов является магнитно-индукционный двигатель, обеспечивающий, при прочих равных условиях, максимальный ударный импульс. I

5. Установлено, что активное сопротивление катушки магнитно-индукционного двигателя, ее индуктивность, частота и величина ударного импульса, являются взаимосвязанными величинами. Они оказывают решающее влияние на тепловые процессы машины. Имеется область значений, в которой эти параметры обеспечивают максимальную эффективность процесса и снижение тепловых потерь.

6. Разработана математическая, модель адекватно отображающая процесс нагрева основных элементов магнитно-индукционных машин, позволяющая рассчитать основные параметры электромагнитной системы и обес печить при этом заданную работоспособность:

7. Теоретически определена и экспериментально подтверждена зависимость температуры корпуса магнитно-индукционного двигателя от параметров катушки и величины тока, протекающего в ней. Одним из критериев работоспособности магнитно-индукционного двигателя является тепловая на-груженность основных деталей. Для ее снижения необходимо производить отвод тепла путем искусственной вентиляции катушки и якоря.

8. Выполнение конструкции электромагнитного молота с установленными внутри него системами всасывающих и нагнетательных клапанов по зволит существенно снизить температуру нагрева катушки и других деталей молота, а, следовательно, увеличить продолжительность включения, и таким образом повысить надежность конструкции в целом.

1. Саркисян С. А., Ахундов В.М., Минаев Э.С. Большие технические системы.- М.: Наука, 1977. - 350 с.

2. Сайтов В.И. Основы системного анализа и теории технических систем (на примере горных машин): Учебное пособие. Екатеринбург: УГИ, 1993.- 88 с. - ISBN 5-230-25 488.2.

3. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М.: Наука, 1988. 520 с.

4. Сайтов В.И., Солобоев И.С., Чернышов А.А. Модели развития глобальной системы преобразования интегральных ресурсов природопользования и пути разрешения экологических проблем. Материалы научных чтений. Санкт-Петербург.- 2001 г. С. 26-27.

5. Федоренко Н.П., Реймерс Н.Ф. Природные ресурсы: системные классификация, учет и общие принципы управления/Вопросы географии. Системные исследования природы. Сб. 104.М. Мысль. 1977. С. 179-209.

6. Саитов В.И., Солобоев И.С. Экологические проблемы горнометаллургического комплекса и возможные пути их решения/Экологические проблемы промышленных регионов. Тезисы научно-практической конференции «Уралэкология -Техноген -2000»

7. Методическое пособие по малозатратным природоохранным мероприятиям для машиностроительных предприятий. Учебно-методическое пособие. Кожушко Г.Г., Сайтов В.И. Екатеринбург, ЦПРП.- 2000 г. 50 с.

8. Шеховцов А.А., Жильцов Е.В., Чижов С.Г. "Влияние различных отраслей экономики РФ на состояние окружающей среды в стране 1993-1996гг." Издательство Метеорология и Гидрология, 1997.

9. Вклад Урала в горное производство России за 300 лет. Под ред. проф. Хохрякова B.C. Екатеринбург, УГГГА, 2000. 678 с.

10. Литвиненко B.C. Богатство недр от Бога. - Газета «Труд» от 8.12. 2001 г.12. Ион Д.С. Мировыеэнергетические ресурсы. Пер. с англ. Под ред. А.С. Астахова. М., Недра, 1984. 368 с. Пер. изд. Великобритания, 1975, 1980.

11. Хубка В. Теория технических систем /Пер. с нем. Мир.: Мир. 1987.208 с.

12. Пучков Л.А. О структуре горных наук // Горный журнал. 1995.7.

13. Кутузов Б.Н. Проблемы взрывного разрушения скальных пород в горной промышленности // Горный журнал. 1997. - № 10. С. 31-33.

14. Анистратов Ю.И. Эффективность безвзрывных технологий разработки крепких пород на карьерах. Горная промышленность. №> 2. 1997. С. 2023.

15. Направления совершенствования и результаты применения комбайнов Wirtgen Surface Miner на карьерах и разрезах мира. Пихлер М., Панаке-вич Ю.Б. // Горная промышленность. 2000, № 3, с. 42-45.

16. Об эффективности безвзрывных послойно-полосовых технологий отработки массивов крепких горных пород. Штейнцайг P.M., Меньшиков А.С., Этингоер Е.А. // Открытые горные работы. 2000, № 4, с. 34-39.

17. Маттис Р.А. Перспективная техника для безвзрывной выемки пород из массива //Горный журнал. 1998, № 1. - С. 35-38.

18. Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. М., Недра, 1978.

19. Шрайман А.Л., Заяц И.Е. Опыт применения проходческих машин с ударным рабочим органом за рубежом. Экспресс-информация. ЦНИЭИуголь. М.- 1978. С. 14.

20. Одноковшовый экскаватор с новым рабочим оборудованием / Мат-тис А.Р., Зайцев Л. Д., Шишаев С. В. // Пробл. откр. разраб. глуб. карьеров : Тр. междунар. симп. по откр. горн, работам «Мирный-91», Мирный, 25-27 июня, 1991.Т. 1.-Удачный, 1991. С. 79-83.

21. Опыт эксплуатации экскаватора с активным ковшом / Толкачёв В.П., Эпельфельд В.Д. //Пром-ть строит, матер. Москвы. -1992.-№ 3-4. С. 9-10.

22. Методика определения энергетических параметров привода ударных зубьев ковша активного действия / Матгис А.Р. и др. // Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископаемых. 1995, №5. -С. 62-67. -Рус.

23. Опыт и перспективы применения на карьерах экскаваторов с ковшом активного действия / Маттис А.Р. и др. // Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископаемых. 1995, №5. -С. 77-85. -Рус.

24. Экскаватор с ковшом активного действия: опыт создания перспективы применения / Маттис А.Р., Кузнецов В.И., Васильев Е.А., -Новосибирск: Наука, 1996.-174С.-Рус.

25. Маттис А.Р., Лабутин В.Н. и др. Опыт создания и эксплуатации экскаватора ЭКГ-5В // Горный журнал. № 10. 1997 г. С. 43-47.

26. Разрушающая ударная головка ударного действия. Impact assisted segmented cutterhead: Пат. 5123710 США , МКИ Е 22 С 3/02 / Morrel Roger J., Larcon David A., Ruzzi Peter L.; USA Secretary of the Interior .- № 685115; 3a-явл. 15.04.91.; Опубл. 23.06.92.

27. Новый однозубковый рыхлитель ударного действия. / Tanaka Yoshi-masa // Kensetsu no kikaika = Constr. Mech. 1992.- №504.-C. 22-25.- Яп. Место хранения ГПНТБ.

28. Зуб экскаваторного ковша активного действия: Пат. 2002909 Россия, МКИ Е 02 F 9/28 / Дружинин М.С.; Ин-т. горного дела СО АН СССР ПО «Уралмаш».- № 4942601/03; Заявл. 19.06.91; Опублик. 15.11.93

29. Ударный зуб экскаваторного ковша активного действия: Пат. 2002907 Россия, МКИ Е 02 F 9/28 / Маттис А.Р.; Ин-т. горного дела СО АН СССР ПО «Уралмаш»,- №4942597/03; Заявл. 19.6.91; Опубл. 15.11.93

30. Одноковшовый экскаватор с ковшом активного действия: Пат. 2002900 Россия, МКИ Е 02 F 9/38 / Маттис А.Р. и др.; -№4942598/03; Заявл 19.06.91. Опубл. 15.11.93

31. Пат. 2017901 Россия, МКИ Е 02 F 5/30 / Целищев В.Ф. и др.; Вол-гогр. инж.-строит, ин-т. -№4889665/03; Заявл. 10.12.90 Опубл. 15.08.94

32. Определение глубины внедрения инструмента при ударном разрушении горной породы / Молчанов Е.А., Федулов А.И. // 10 междунар. конф. по мех. горн, пород 27 сент. -1 окт., 1993: Тез. докл. / Научн.-техн. горн, ас-соц.- М., 1993.-С. 92,- Рус.

33. К расчету величины внедрения ударного инструмента в мерзлый грунт. / Федулов А.И., Иванов Р.А. // Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископаемых. 1996, №2.-С. 54-60. -Рус.

34. Определение параметров ударного разрушения мерзлого грунта. / Федулов А.И., Иванов Р.А. // Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископаемых. -1996, №4.-С. 69-72, 111. -Рус.

35. К оценке технологической производительности экскаваторов с ковшом активного действия. / Бирюков А. В., Ташкинов А.С., и др. //Изв. вузов. Горн. ж. -1996. -№12. С. 109 -112. -Рус.

36. Энергоемкость разрушения мерзлых грунтов навесным ударным устройством. / Федулов А. И., Иванов Р. Д. // Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископаемых. 1997, №3 -С. 55-59, 121. -Рус.

37. Параметры пневмооборудования экскаватора с ковшом активного действия. / Маттис А. Р., Лабудин В. Н. и др. // Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископаемых. 1997, №3 -С. 51-54, 121. -Рус.

38. Эффективность экскавации вскрышных пород на карьерах при использовании безвзрывной технологии. / Кузнецов В.И. и др.// Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископаемых. 1997, №5. С. 100,107,132. -Рус.

39. Энергоемкость разрушения мерзлых грунтов навесным ударным устройством. / Фёдулов А.И., Иванов Р.А. // Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископаемых. 1997, №3.-С. 55-59,121. -Рус.

40. Перспективная техника для безвзрывной выемки пород из массива. / Маттис Р.А. // Горн. ж. -1998. -№1. -С. 35-38. -Рус.

41. Электромагнитная машина ударного действия: Пат. 2111847. Россия МПК В 25 D 13/00 / Угаров Г.Г., Нейман В.Ю.; Ин-т. горн, дела СО РАН. -№96117459 128; Заявл. 27.08.96. Опубл. 27.05.98.

42. Проведение горных выработок проходческим комбайном с ударным и режущим исполнительным органом. // Физ.-техн. побл. разраб. полезн. ископаемых. 1998, №6.-С. 47-52. -Рус.

43. Энергоемкость безвзрывной разработки массива горных пород экскаватором с динамическим ковшом. / Маттис А.Р. и др. // Физ.-техн. побл. разраб. полезн. ископаемых. 1998, №3.-С. 66-72, 115. -Рус.

44. Экскаватор с ковшом активного действия: Пат. 2149952 Россия, МПК Е 02 F 3/38, 3/30 / Маттис А.Р. Лабудин В.Н. и др.; Ин-т. горн, дела СО РАН -№99106597/03; Заявл 24.03.1999, Опубл. 27.05.2000.

45. Перспективы развития экскаваторов мехлопат с ковшом активного действия. / Курехин Е.В., Ташкинов А.С. // Вестн. Кузбас. гос. техн. ин-та. 2000, №3. С. 47-59, 123.

46. О целесообразности освоения производства экскаваторов ЭКГ-12В для безвзрывной добычи полезных ископаемых./Маттис А.Р., Зайцев Г.Д. и др.// Откр. горн, работы 2000, №3. С. 34-37.

47. Новая модификация карьерного экскаватора уверенный шаг ОАО «Уралмаш» в новый век. / Крагель А.А., Цветков В.Н. // Уголь. 2001, №1. С. 49.

48. Создание экскаваторов большой единичной мощности для безвзрывной разработки горных пород. / Маттис А.Р., Зайцев Г.Д., // Физ.-техн. побл. разраб. полезн. ископаемых. 2000, №6.-С. 47-52.

49. Электромагнитный ударный механизм. Пат. 2096610. Россия. С1 6 Е 21 С 3/16, е 02 F 5/18/ Афанасьев А.И., Сайтов В.И. 94044697, Заявл. 19. 12. 94. Опубл. 20. 11. 97 Бюл. № 32.

50. Рот К. Конструирование с помощью каталогов / Пер. с нем. В.И. Бор-зенко и др.; под ред. Б.А. Березовского. М. Машиностроение. 1995. - 420 с.

51. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества: Учеб. Пособие для студентов втузов. М.: Машиностроение, 1988. - 368 с.

52. Справочник по бурению на карьерах/ Б.А. Симкин, Б.Н. Кутузов, В.Д. Буткин. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - 221 с.

53. Ушаков JI.C., Котылев Ю.Е., Кравченко В.А. Гидравлические машины ударного действия. М: Машиностроение, 2000. 416 с.

54. Механизмы и машины ударного периодического и вибрационного действия / Материалы международного научного симпозиума. 22-24 ноября 2000. Орел, ОрелГТУ. 420 с.

55. Ряшенцев Н.П., Тимошенко Е.М., Фролов А.В. Теория, расчет и конструирование электромагнитных машин ударного действия. Новосибирск, Наука, 1970 г., 258с.

56. Электромагнитные молоты. Под ред.Ряшенцева Н.П. Наука, Новосибирск, 1979г., 267с.

57. Импульсный электромагнитный привод. Сборник научных трудов ИГД СО АНСССР. Под ред.Ряшенцева Н.П., Новосибирск, 1988г., 163с.

58. Г 63. Сайтов В.И., Чернышов А.А. Структурная модель импульсных преобразователей энергии/ Горный информационно-аналитический бюллетень. № 10, 2002. С. 93-95/

59. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР: Учебник для вузов.- М.: Радио и связь. 1990.- 352 с.

60. Коллинз Г., Блей Дж. Структурные методы разработки систем: от стратегического планирования до тестирования. Пер. с англ./ Под ред. И с предисловием В.М. Савинкова. М.: Финансы и статистика, 1986.- 264 с.

61. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических вормул: Учебн. Пособиею- М.: Высш. школа, 1982.- 224 с.

62. Мелник М. Основы прикладной статистики. Пер. с англ.- Энерго-атомиздат, 1983.- 416 с.

63. Устройство ударного действия для дробления негабаритных горных пород. АС №927 994 СССР, МКИ 5Е21С 3/16 / Кабачков Ю.Ф. и др., опубл. в БИ №18, 1982г.

64. Электроударный механизм. АС №1027384 СССР, МКИ 5Е21С 3/16/ Гаев П.Г. и др., опубл. в БИ №25, 1983г.

65. Электродинамический ударный механизм. АС №1312164 СССР, МКИ 5Е21С 3/16 / Стахановский Б.Н., опубл. в БИ №19, 1987г.

66. Ударное устройство для дробления негабарита горных пород. АС №1379456 СССР, МКИ 5Е21С 3/16 / Кабачков Ю.Ф. и др., опубл. в БИ №9, 1988г.

67. Электромагнитный молот. АС №1435708 СССР, МКИ Е 02Д 7/06; 5Е21С 3/16/РяшенцевН.П. и др., опубл. вБИ№41, 1988г.

68. Машина ударного действия. АС №1456554 СССР, МКИ 5Е21С 3/16 / В.М.Борисов и др., опубл. в БИ №5,1989г.

69. Электромагнитный молот. АС №1458504 СССР, МКИ Е 02Д 7/06;5Е21С 3/16 / Ряшенцев Н.П. и др., опубл. в БИ №6, 1989г.

70. Перфоратор. АС №1467165 СССР, МКИ Е 02Д 7/06; 5Е21С 3/16 / Ряшенцев Н.П. и др., опубл. в БИ №11, 1989г.

71. Перфоратор. АС №1488463 СССР, МКИ Е 02Д 7/06; 5Е21С 3/16 /

72. Ряшенцев Н.П. и др., опубл. в БИ №23, 1989г. t

73. Устройство ударного действия для дробления негабарита горных пород. АС №1146436 СССР, МКИ 5Е21С 3/16 / Кабачков Ю.Ф. и др., опубл. в БИ№11, 1985г.

74. Ударный узел электромагнитного перфоратора. АС №1234610 СССР, МКИ 5Е21С 3/16 / А.А.Калашников и др., опубл. в БИ №20, 1986г.

75. Электромагнитные импульсные системы. Сборник научных трудов ИГД СО АНСССР. Под ред. Ряшенцева Н.П. Новосибирск, Наука, 1970 г., 258 с.

76. Ряшенцев Н.П., Ковалев Ю.З. Динамика электромагнитных импульсных систем.Наука, Новосибирск, 1974 г., 184 с.81. "Ряшенцев Н.П., Мирошниченко А.Н. Введение в теорию энергопреобразования электромагнитных машин. Наука, Новосибирск, 1987 г., 157 с.

77. Электромагнитные силовые импульсные системы. Сборник научных трудов ИГД СО АН СССР под ред. Ряшенцева Н.П. Новосибирск, 1982 г., 183. с.

78. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики): учебник для вузов по спец. «Кибернетика электр. систем».-3-е, перераб. и доп.- М.: Высш. шк., 1984.- 439 с.

79. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических вормул: Учебн. Пособиею- М.: Высш. школа, 1982.- 224 с.

80. Лыков А.В. Теория теплопроводности.- М.: Высш. шк., 1967.- 432 с.

81. Карслоу Д. Операционные методы в прикладной математике. Теплопроводность в твердых телах.- М.: Ил., 1948.- 382 с.

82. Лобанов Д.П., Горовец В.Б. и др. Машины ударного действия для разрушения горных пород. М.: Недра, 1983г., 152 с.

83. Афанасьев А.И., Чернышов А.А. Энергоэффективность машин ударного действия // Горные машины и автоматика. № 9, 2002. С. 37-39.

84. Электромагнитный ударный механизм./Афанасьев А.И., Чернышов А.А и др. Патент РФ № 2217592. С2 7 Е 21 С 37/18, Е 02 F 5/32. Опубл. 27.11.2003 Бюл. №33.