автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Обоснование параметров и создание передвижных проходческих подъемных установок на основе безредукторных следящих гидроприводов

На правах рукописи

ВАГИН Владимир Сергеевич

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И СОЗДАНИЕ ПЕРЕДВИЖНЫХ ПРОХОДЧЕСКИХ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК НА ОСНОВЕ БЕЗРЕДУКТОРНЫХ СЛЕДЯЩИХ ГИДРОПРИВОДОВ

Специальность 05.05.06 - «Горные машины»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ь АВГ

Тула-2015

005571309

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» (МГТУ) на кафедре горных машин и транспортно-технологических комплексов.

Научный консультант:

Кантович Леонид Иванович, доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Трифанов Геннадий Дмитриевич, доктор технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» / кафедра «Горная электромеханика», заведующий кафедрой.

Ушаков Леонид Семенович, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс» (г. Орел) / кафедра «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины», профессор.

Лагунова Юлия Андреевна, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» / кафедра «Горные машины», профессор.

Ведущая организация: ФГБУН «Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук» (ИГД УрО РАН).

Защита диссертации состоится «6 2015 г. в «14» часов на заседа-

нии диссертационного совета Д 212.271.04 при Тульском государственном университете по адресу: 300012, г. Тула, пр. Ленина, 90, 6 уч. корпус, ауд. 220.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета и на сайте http:Zwww.tsu.tula.ru.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, подписанные и заверенные печатью организации, просим выслать по адресу: 300012, г. Тула, пр. Ленина, 92, Ученый совет ТулГУ, факс (4872)33-13-05.

Автореферат разослан 2015 г.

Копылов Андрей Борисович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность и направленность работы. Важнейшей задачей, стоящей перед горнодобывающей промышленностью в настоящее время, является обеспечение промышленности России топливно-сырьевыми ресурсами.

Решение этой стратегической задачи настоятельно требует увеличения масштабов и темпов нового шахтного строительства, сооружения высокопроизводительных горных предприятий и ввод их в эксплуатацию в нормативные сроки. Однако фактическая продолжительность строительства глубоких шахт в настоящее время составляет 10-12 лет и превышает нормативным 2-3 года, а иногда и больше, с учетом времени на проектирование (не менее 2-3 лет) и длительности освоения проектной мощности, достигая 15-20 лет.

Основное время в строительстве новых шахт занимает проведение горных выработок и, главным образом, проходка вертикальных стволов. В общем комплексе строительства глубоких шахт на долю стволов приходится 25-30 % стоимости и 40-65 % общего времени строительства.

Одним из эффективных путей сокращения сроков строительства шахт является оснащение их полным комплексом передвижного оборудования. Применяемые передвижные подъемные машины типа МПП, оснащенные редукторным асинхронным приводом, имеют значительную массу, стоимость, большие габариты, относительно небольшую высоту подъема и незначительно отличаются по этим показателям от стационарных одноканатных подъемных машин.

Эти показатели можно существенно улучшить, с одной стороны, применением новых тяговых органов в виде высокопрочной стальной ленты, а с другой -применением компактных безредукторных регулируемых гидравлических приводов, позволяющих решить особо острую проблему увеличения глубины проходки стволов, снижения габаритов и металлоемкости подъемных установок.

Недостаточное внимание к решению данной проблемы является существенным препятствием широкого использования безредукторного гидропривода в приводе передвижных проходческих подъемных установок.

Это вызвано, в первую очередь, отсутствием до последнего времени методов и теоретических основ динамического расчета систем «передвижная проходческая подъемная машина - безредукторный следящий гидравлический привод» и исследований согласованного управления этими системами в режиме работы проходческого подъема.

Важным фактором, определяющим конструктивное исполнение проходческих передвижных подъемных установок (ПУ) и во многом их эксплуатационных свойств, является отсутствие научно обоснованных параметров гидросистемы и рационального режима ее работы при минимальной функциональной динамичности проходческого подъема.

Существенное улучшение технико-экономических показателей проходческих ПУ возможно по линии увеличения производительности, снижения массы и габаритов, уменьшения энергоемкости и увеличения их надежности.

Следовательно, научное обоснование параметров и создание передвижных проходческих подъемных установок высокой эффективности на основе безре-дукторных следящих гидроприводов с учетом необходимости сокращения сроков строительства шахт является актуальной научной проблемой.

Цель работы заключается в установлении закономерностей формирования динамических нагрузок, научном обосновании параметров и создании передвижных проходческих подъемных установок на основе компактных высоко-моментных безредукторных следящих гидроприводов, обеспечивающих повышение эффективности проходческого подъема и сокращение сроков сооружения вертикальных стволов строящихся шахт.

Идея работы заключается в использовании высокой демпфирующей способности безредукторного следящего гидропривода, позволяющего в значительной степени снизил, динамические нагрузки в упругих элементах передвижных проходческих подъемных установок и повысить производительность проходческого подъема и проходческих работ при строительстве шахт.

Методы исследований: анализ и обобщение научных исследований по динамике нити переменной длины; методы численного интегрирования дифференциальных уравнений гидравлических и электромеханических систем; экспериментальные исследования систем безредукторного гидравлического привода на базе промышленной подъемной установки с применением тензометрических методов измерения и регистрации процессов в неустановившихся режимах работы гидромеханической системы.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Создание передвижных проходческих подъемных установок нового технического уровня базируется: на установлении закономерностей формирования динамических нагрузок в упругих элементах гидромеханической системы проходческого подъема, с учетом распределенности массы и упруговязких свойств тяговых органов переменной длины; конструктивных и динамических параметров подъемных машин и безредукторного следящего гидропривода.

2. Обоснование и выбор динамических параметров проходческого подъема с безредукторным следящим гидроприводом следует производить на основе установленных зависимостей динамических нагрузок в гидромеханической системе и математической модели передвижной подъемной установки, разработанной с учетом конструктивных особенностей и физических свойств реальной системы, определяющей динамический облик проходческого подъема.

3. Снижение постоянно действующих динамических нагрузок в упругих элементах подъемных установок достигается сочетанием выявленных рациональных конструктивных, режимных и динамических параметров гидромеханической системы проходческого подъема.

4. Обобщенные закономерности протекания динамических процессов в не-установшихся режимах работы подъемных установок с различными системами приводов являются основой для определения рациональных динамических и режимных параметров следящего безредукторного гидропривода, обеспечи-

вающего минимальную динамичность и максимальную эффективность работы проходческого подъема.

5. Определение и выбор параметров гидромеханической следящей системы управления гидроприводом проходческого подъема производится на основе математической модели, позволяющей установить основу ее динамической структуры и рассчитать динамическую устойчивость и быстродействие следящей системы управления.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается сходимостью результатов экспериментальных и теоретических исследований при расхождении, не превышающем 8-12%; корректным использованием математических аналитических и численных методов, применяемых в теоретической механике и теории электрических и гидравлических приводов; целесообразностью применения нового компактного безредук-торного высокомоментного гидравлического привода в передвижных проходческих подъемных установках.

Научная новизна работы заключается в:

- разработке математической модели системы «передвижная проходческая подъемная машина - безредукторный следящий гидропривод», представляющей проходческий подъем как единую электрогидромеханическую систему, позволяющую комплексно учитывать динамическую загруженность элементов системы, переходные электромагнитные процессы в приводном электродвигателе гидросистемы, процессы в сливной и напорной гидролиниях и подпиточном устройстве, а также процессы, происходящие в следящей системе управления гидроприводом;

- установлении закономерностей формирования динамических нагрузок в упругих элементах гидромеханической системы проходческого подъема, связей между электрическими, гидравлическими и механическими параметрами подъемной установки с безредукторным гидравлическим приводом и выявлении зависимости между положением вала органа навивки, изменением координаты управляющего элемента следящего гидропривода и моментом нагрузки от поднимаемого груза;

- разработке математической модели следящей гидромеханической и электрогидравлической систем управления безредукторным гидроприводом подъемной установки, позволяющей устанавливать закономерности протекания динамических процессов и взаимосвязи параметров в следящей системе управления и определяющей динамический облик систем: структурные схемы, передаточные функции, постоянные времени, запасы устойчивости, точность и быстродействие управления;

- разработке способов снижения динамических нагрузок, возникающих в механической системе проходческого подъема и гидравлической системе привода посредством целенаправленного воздействия режимных параметров и корректирующих обратных связей по динамическому давлению.

Научное значение работы заключается в том, что:

- установлены закономерности протекания динамических процессов разгона гидромеханической системы проходческого подъема, позволяющие выявлять характер формирования нагрузок в упругих элементах и производить расчеты динамических характеристик безредукторного гидравлического и электромеханических приводов;

- разработаны математические модели проходческих подъемных установок

с безредукторным гидравлическим приводом и электромеханическими приводами, учитывающие взаимосвязи параметров привода и подъемной машины и позволяющие устанавливать способы снижения динамических нагрузок и определять значения коэффициентов динамичности в тяговых органах, валопроводах подъемных машин и системах приводов;

- разработана математическая модель гидромеханической следящей системы управления безредукторным гидравлическим приводом передвижной проходческой подъемной установки, определяющая основу динамической структуры следящей системы, позволяющая рассчитывать динамические характеристики управляемости следящего контура гидропривода.

Практическое значение работы заключается в разработке:

- методик динамического анализа и синтеза переходных процессов проходческих подъемных систем, оснащенных безредукторным гидроприводом и электромеханическими приводами переменного и постоянного тока, позволяющих определять рациональные силовые, конструктивные, режимные и динамические параметры проходческих подъемных установок, для получения наиболее благоприятных переходных процессов, обеспечивающих минимальные динамические нагрузки в упругих элементах установок;

- математических моделей подъемных установок, оснащенных различными системами приводов, позволяющих на основе сравнительного динамического анализа выявить рациональную систему, обеспечивающую минимальную динамичность и максимальную эффективность работы проходческого подъема;

- методики расчета динамических характеристик следящей системы управления безредукторным гидроприводом, позволяющей определять устойчивость и качественные показатели гидромеханической системы управления в переходных режимах и устанавливать влияние конструктивных параметров и структуры системы на её работоспособность.

Реализация результатов работы. Разработана и зарегистрирована Федеральным институтом промышленной собственности в Реестре программ для ЭВМ № 2014611900 от 13.02.2014 г. «Динамика мобильных проходческих подъемных установок» для исследования динамических нагрузок в подъемных установках с безредукторным гидравлическим приводом.

Научные результаты диссертационной работы по созданию следящего безредукторного гидравлического привода проходческих подъемных установок мобильного исполнения приняты к внедрению Магнитогорским Специализированным шахтостроительным предприятием и ООО «Башкирская медь» для практической реализации в разработке технического задания на проектирование

передвижных проходческих подъемных установок с безредукторным высоко-моментным следящим гидроприводом.

Методика динамического расчета по определению рациональных параметров горных машин мобильного исполнения с безредукторным высокомомент-ным следящим гидравлическим приводом и электромеханическими приводами постоянного и переменного тока принята к использованию ЗАО «УралСпец-Маш» в проектах при разработке и изготовлении новых образцов машин для горного производства.

Основные научные положения диссертационной работы и практические рекомендации по расчету динамики горных и металлургических машин с безредукторным гидро- и электромеханическими приводами используются в курсовом и дипломном проектировании в ФБГОУ ВПО «МГТУ» и Новотроицком филиале НИТУ «МИСиС» студентами специальностей «Горные машины и оборудование» и «Металлургические машины и оборудование».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на ежегодных научно-технических конференциях Магнитогорского государственного технического университета (Магнитогорск, 1980-2014 гг.), научно-технической конференции «Перспективы развития подъемно-транспортного машиностроения, средств комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ» (Красноярск, 1980 г.), 1-й Всесоюзной научно-технической конференции «Динамические процессы в горных машинах и стационарных установках» (Тбилиси, 1989 г.), II Республиканском семинаре «Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья» (Фрунзе, 1990 г.), Межгосударственной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития научно-технического потенциала Южно-Уральского региона» (Магнитогорск, 1994 г.), международных симпозиумах «Неделя горняка-2011, 2013, 2014 и 2015» (Москва, МГГУ, 2011,2013,2014 и 2015 гг.).

Публикации. Основные результаты исследований отражены в 52 научных трудах, из них 16 статей в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 118 наименований и 16 приложений. Содержит 298 страниц машинописного текста, включая 90 рисунков, 23 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Современные подъемные установки достигли большой степени совершенства благодаря созданию теории шахтного подъема академиками М.М. Федоровым и А.П. Германом. Заметный вклад в развитие теории и практики внесли отечественные ученые A.C. Ильичев, Ф.Н. Шклярский, В.Б. Уманский, Г.М. Еланчик, B.C. Тулин, Б Л. Довыдов, K.M. Барамидзе, В.Д. Белый, П.П. Нестеров, Г.Н. Савин, Ф.В. Флоринский, А.Н. Голубенцев, A.A. Иванов, В.А. Мурзин, Е.С. Траубе, А.Г. Степанов, В.И. Белобров, А.Н. Шатило, В.И. Дворников, М.М.

Федоров, К.П. Бочаров, А.Е. Троп, И.С. Найденко, Б.А. Носырев, Ю.В. Попов, Н.Г. Картавый, М.Ф. Глушко, Е.С. Траубе, Н.Г. Гаркуша, А.И. Борохович, Б.С. Маховиков, С.А. Тимухин, М.В. Корняков, А.Д. Динкель, В.Е. Католиков, Г.Д. Трифанов, З.М. Федорова и многие другие.

Анализ результатов выполненных ими работ показал, что зачастую проходка оборудуется подъемными машинами, предназначенными для эксплуатации шахт, мало приспособленными для работы в условиях проходки стволов.

Применяемые в настоящее время передвижные проходческие подъемные машины (ПМ) типа МПП, оснащенные редукторным асинхронным приводом с фазным ротором, наряду с положительными качествами, имеют и существенные недостатки: значительную массу, габариты, стоимость, относительно небольшую высоту подъема при однослойной навивке каната на барабан и мало отличаются по этим показателям от стационарных одноканатных ПМ.

При эксплуатации этих машин из-за расположения ПМ и привода в отдельных установочных блоках имеют место постоянные вибрации передвижной проходческой подъемной установки (ПУ), возбуждаемые колебаниями подъемных сосудов.

В настоящее время ни одна из выпускаемых ПМ не удовлетворяет полностью требованиям, предъявляемым к передвижным проходческим ПУ.

Создание передвижных проходческих ПУ, отвечающих всем предъявляемым требованиям, вызывает необходимость решения двух основных задач: во-первых, разработка малогабаритных подъемных машин небольшой массы; во-вторых, создание для них компактных безредукторных систем приводов.

Если первая задача решается в настоящее время путем использования в качестве тяговых органов высокопрочной стальной ленты, позволяющей снизить массу бобинной ПМ в 4-5 раз в сравнении с канатными ПМ, то решение второй требует поиска новых компактных регулируемых систем приводов.

Существенным недостатком использования электропривода в ПУ является чрезмерная быстроходность электродвигателей при сравнительно малых крутящих моментах на валу, что вызывает необходимость применения механического редуктора, а это увеличивает массу даже стационарной ПМ на 20-35 %.

Одним из направлений научно-технического прогресса в машиностроении является переход на. гидравлический привод. Гидропривод, благодаря своим значительным преимуществам, стал неотъемлемой частью подавляющего большинства передвижных современных машин.

За сравнительно небольшой срок существования гидроприводы стали изделиями высоких технологий, объединяющими исключительные силовые и динамические качества гидравлики с постоянно расширяющимися возможностями микроэлектроники и комплексных систем регулирования.

Большой вклад в создание, совершенствование и использование гидроприводов в горных машинах внесли работы Т.М. Башты, А.И. Вощинина, В.А. Хохлова, Н.С. Гамынина, Д.Н. Попова, A.B. Докукина, И.З. Зайченко, В.И. Прокофьева, Е.М. Хаймовича, В.Н. Хорина, В.М. Бермана, Ю.Ф. Пономаренко, АЛ.

Рогова, Л.И. Кантовича, Р.Ю. Подэрни, Г.Ю. Козина, И.Л. Постоева, М.Г. Раху-тина и целого ряда других ученых.

Особое место среди регулируемых приводов занимает высокомоментный объемный гидропривод. Достоинства высокомоментного гидропривода заключаются в следующем: малое скольжение и большая жесткость механической характеристики и, как следствие, стабильность скорости при изменении величины й знака нагрузки в расчетном режиме работы, большой коэффициент усиления по мощности, бесступенчатое регулирование скорости в широких пределах, высокий КПД при глубоком регулировании, простота реверсирования, малые габариты и масса, незначительный момент инерции ротора и, как следствие, отношение полезного крутящего момента к моменту инерции ротора на порядок выше, чем в электроприводе, большое быстродействие, высокая управляемость, и способность предохранять систему от перегрузки, высокие демпфирующие свойства, возможность регулирования жесткости привода.

При этом основной недостаток объемного гидропривода - сравнительно высокая стоимость. Согласно исследованиям иностранных авторов стоимость гидропривода выше, чем обычного общепромышленного асинхронного привода на 20-30 %. Это связано в основном с малой серией их производства. Однако обычно стоимость привода подъемной машины составляет 10-20 % общей стоимости подъемной машины, и поэтому применение высокомоментного гидропривода мало повлияет на увеличение капительных затрат.

Анализ современного состояния проблемы показал необходимость разработки, научного обоснования параметров и создания передвижных ПУ на основе компактных высокомоментных безредукторных следящих гидроприводов.

В соответствии с целью работы решались следующие задачи:

1. Анализ направлений совершенствования конструкций передвижных проходческих ПУ, их приводов и систем управления ими.

2. Разработка математических моделей гидромеханических и электромеханических систем подъема и систем управления безредукторным гидравлическим приводом ПУ.

3. Определение взаимного влияния конструктивных и динамических параметров систем привода и проходческого подъема для снижения максимальных динамических нагрузок в переходных режимах.

4. Установление обобщенных закономерностей и разработка методики определения рациональных динамических и режимных параметров передвижных проходческих подъемных установок.

5. Выполнение сравнительного анализа динамических качеств гидравлического и электромеханических приводов подъемных установок.

6. Выявление демпфирующих свойств гидропривода и определение путей повышения производительности проходческого подъема.

7. Разработка следящей системы управления безредукторным гидроприводом и выявление рациональных ее параметров.

8. Экспериментальные исследования с целью определения параметров работоспособности следящей системы гидропривода и изыскание средств и способов повышения эффективности передвижных подъемных установок.

9. Установление технико-экономических показателей перспективных конструкций передвижных проходческих подъемных установок с безредукторным

следящим гидравлическим приводом.

Оценка систем приводов для использования в компактных проходческих ПУ свидетельствует о том, что альтернативными безредукторному высокомо-менгаому гидроприводу (ГП) являются электромеханические приводы (ЭМП): асинхронный с фазным ротором (АП), тиристорный постоянного тока (ТП).

Положительные качества безредукторного гидравлического привода могут быть реализованы в полной мере только при условии учета всех динамических явлений, происходящих в гидромеханической системе проходческого подъема, выявлении механизма формирования силовых нагрузок с учетом динамических особенностей взаимодействующих систем.

Значительное снижение массы вращающихся частей ПУ, увеличение глубины проходки, концевой нагрузки, скорости движения подъемных сосудов в стволе, повышение упругости тягового органа, сложный кинематический режим требуют полного пересмотра установившегося взгляда на динамику ПУ.

До последнего времени не уделялось надлежащего внимания задаче исследования и создания основ динамического расчета нагрузок в системах проходческого подъема, без решения которой невозможно дальнейшее существенное улучшение основных технико-экономических показателей передвижных ПУ.

Величины динамических нагрузок и моменты сил упругости могут быть определены при расчете переходных процессов в неустановившихся режимах работы проходческих ПУ с безредукторным гидроприводом. Решение задач динамики переходных процессов сложных механических систем непосредственно связано с выводом и решением дифференциальных уравнений движения.

Основой для составления уравнений динамики служит идеализированная динамическая модель проходческой подъемной установки. Она рассматривается как многомассовая система, обладающая упругими, инерционными и диссипа-тивными свойствами, состоящая из дискретных и распределенных масс, связанных между собой упругими связями. Для глубоких шахт, при большой массе груза, когда масса тягового органа соизмерима с массой концевого груза, тяговые органы представляют в виде весомой нити переменной длины.

Рассматривая двухбарабанную проходческую подъемную установку как единую гидромеханическую систему, состоящую из электродвигателя АД, регулируемого насоса Я, гидромотора ГМ, органов навивки подъемной машины ПМ, шкивов, стальных тяговых лент //, 12 поднимающейся и опускающейся ветвей, подъемных сосудов с концевыми грузами £)] и можно представить ее в виде эквивалентной расчетной схемы, изображенной на рисунке 1.

Гидропривод ПУ, кроме того, включает подпиточный насос #77, предохранительные клапаны ПКгПК4, обратные клапаны ОК]-ОК6и дроссель ДА

Рукоятка оуправпения ПМ

Прододка упрайления

Система злектри-чесхого

(ФтзняпическогЫ упраблвния

Рисунок 1 - Приведенная эквивалентная расчетная схема двухбарабанной проходческой подъемной установки с безредукторным гидравлическим приводом

Принятые допущения для реальной оценки характеристик силовой системы ГП являются следующими: для изменения положения управляющего элемента насоса Я имеется самостоятельная следящая система управления; общий объем жидкости в каждой гидролинии и в соединительных каналах остается при данном давлении постоянным; не учитывается инерция потока жидкости; кавитация и разрыв потока в системе отсутствуют; перетечки в гидромашинах являются линейной функцией разности давлений в гидролиниях, а утечки (Эуи и бим- линейной функцией давления; давления напора Р,и Р2 слива постоянны по всей длине гидролиний и не превышают таковых для открытия предохранительных клапанов.

На основании принятых допущений уравнения движения безредукторного гидропривода проходческого подъема представляются в следующем виде:

( 0,приР1>Рикл

К,ФгУ ~ С„(Рг - Р2) ~ СуРг - ЯгмФз " - ^ _ ^ при < ,

О, при Рг > Рнкл

{О, при I Г„Р2 - (±п,,при Р2 < Рш

Мгм = Чги(Р1 ~ Рг.) - /^>3=

Мн =Кнг(Р1-Р2)+Гн,к<Р2>

Мэд - ---Ь

30 Тэ\ /

где К„ - коэффициент удельной подачи насоса; <ри ф2 - угловые скорости вала электродвигателя и вала насоса; у - угол поворота управляющего устройства насоса; Су, С„ - коэффициенты утечек и перетечек гидросистемы; Ри Р2- давления в напорной и сливной гидролиниях; ф3, ^ - угловая скорость и удельный расход гиромотора; К13, К23 - гидравлические податливости напорной и сливной гидролиний; Рь Р2 - производные по времени давления в напорной и сливной гидролиниях; Рикд- давление настройки подпиточного клапана; гш - удельный расход через обратный подпорный клапан; <2т~ подача подпиточного насоса; Мза, М„ Мгм- моменты: электромагнитный электродвигателя, его производной, насоса и гидромотора соответственно; /иэк,/гшк- коэффициенты обобщенного эквивалентного демпфирования насоса и гидромотора; а>о, V, Тэ - синхронная угловая скорость, коэффициент крутизны статической характеристики и электромагнитная постоянная поля электродвигателя.

Основные динамические свойства подъемной установки с безредукторным гидравлическим приводом в соответствии с эквивалентной схемой (см. рисунок 1) описываются следующей системой дифференциальных уравнений: Л01 + С12ОР1 - <Рг) = Л4)(0; кФг ~ С12(<Р1 ~ <Рг) = -КМ ~ рг) ~ ЪжФг) ЬФз + С3Л<Рз - <Р4) = Чгм(Р1 - Рг) - ^экФг

ЬФ* ~ СзЛ<Рз ~ <Р4) + С45(<Р4 " <Ръ) + (¡х^п + 7^4 + 7 ^4^1 ~

+ чОо! - ф4й„)Д„ +§ ДпОох - <РМФ* + 7^(¿01 -

9 У У

-(р^гдФьФх-у-дКЦ 01 - <Р*Рп)2Ф1 = ~м1(0;

ЬФв - С45(<Р4 - <Р5) - <?2До + 7^005 (¿02 + Р5Йо)ЙоФ2 ~

-й(1о2 + <Р5Ко)йо йоОог + <Мо)9>5 + ^оОог + «¡Мо^Фг +

+ ~Коао2 + Ф5Ко)2Ф2 = -Л*2(0 (2)

1

^ (¿01 - п) [<?1 + | (¿01 - <М„)] <*>! - - [<?1 + | (¿01 - <Р4Йп)] «П04 = = -д [<?1 +§(¿01 - <Р4Йп)] 5 - (-^4Йп) [<?1 +1 (¿01 - <Мп)] + «}<*!-

^ (¿02 + <Р5До) [<?2 + | (¿02 + <Р5й0)] Ф2 + ^ [<?2 + | (¿02 + <Мо)] ВоФз =

= \ [<?2 + +§ (¿02 + <Р5Яо)] 5 - Ц Ф5«о [<?2 +§ (¿02 + <Мо)] + а] Ф2 - ЕГФ2; КиФгУ - Сп(Рг - Рг) - СуРг - Я^Фз - 2К13Рг = 0;

+ ~ V ~ СУР2 + Ягмф3 ~ 2К23Р2 = [г^-^ирГк Рнкл'

где (р!.5 - абсолютные углы закручивания валов (упругих связей): электродвигателя, насоса, гидромотора и органов навивки поднимающейся и опускающейся

ветвей соответственно; Jt.5 - моменты инерции дискретных масс: ротора электродвигателя, насоса, гидромотора и органов навивки ветвей тяговых органов соответственно; Сп, С34, С45 - угловые жесткости упругих связей ротора электродвигателя и насоса, гидродвигателя и подъемной машины, между органами навивки поднимающейся и опускающейся ветвей; Qh Q2, q - силы веса концевых грузов и погонная сила тяжести тягового органа; MiylM2- моменты рабочих и аварийных тормозов органов навивки подъемной машины; R„, R0j, g - радиусы навивки поднимающейся и опускающейся ветвей и ускорение свободного падения; //, 12 и l0i, I02 - переменные и начальные длины отвесов тяговых органов ветвей; Ф1;Ф2и Ф1(Ф2- функции времени и их производные для абсолютного удлинения сечений тяговых органов ветвей; Е, F, а - модуль упругости, площадь сечения и коэффициент затухания динамических усилий тягового органа.

В системе уравнений (2) длины отвесов тяговых органов поднимающейся и опускающейся ветвей выражены через уравнения нестационарных связей li=lor(p4Rn, l2=lo2+fsRo, и, кроме этого, 8-е уравнение в системе (2) в отличие от уравнения 1 системы (1) записано для случая, когда Pi>PHKll так как условно принято, что 1-я гидролиния напорная.

Система уравнений (2) представляет совокупность неоднородных дифференциальных нелинейных уравнений второго порядка с переменными коэффициентами механической части подъема и уравнений безредукторного объемного ГП. Нелинейность уравнений ГП определяется наличием сливных гидролиний и обратных клапанов в системе подпитки. Нелинейные демпфирующие члены уравнений насоса и гидромотора линеаризованы и заменены эквивалентными членами fH3K и fZU3K .определяемыми вязким трением.

Полученная система уравнений отличается от известных тем, что она описывает движение гидромеханической системы, устанавливает связь между электрическими, гидравлическими и механическими параметрами передвижной ПУ с безредукторным ГП и определяет зависимость между положением вала органа навивки ПМ и моментом нагрузки от поднимаемого груза.

Для выполнения сравнительного анализа динамических качеств проходческих подъемных установок с ГП и ЭМП составлены уравнения динамики ПУ оснащенных АП с фазным ротором и ПУ с ТП постоянного тока.

Уравнения движения редукторных электроприводов и выражения их электромагнитных моментов здесь не приводятся и представлены в диссертационной работе для АП через потокосцепления обмоток статора и ротора, а для ТП -с учетом индуктивного сопротивления якорной цепи.

Специфика работы проходческого подъема заключается в том, что при двухбадьевом подъеме применяется 22-периодная диаграмма скорости, при од-нобадъевом - 29-периодная. Для обеспечения нормальной работы ПУ требуется непрерывное управление приводом подъема. Поэтому была разработана следящая система управления приводом передвижной проходческой ПУ.

Основное назначение системы управления заключается в обеспечении слежения за управляющим движением рукоятки управления машиниста подъемной установки в заданном диапазоне скоростей и ускорений перемещения подъемного сосуда в стволе строящейся шахты.

В качестве следящего механизма управления гидравлическим безредуктор-ным приводом передвижной проходческой ПУ принята гидравлическая система с дроссельным управлением, обладающая малой массой, компактностью, простотой конструкции и высоким быстродействием.

Конструктивное исполнение следящей системы управления может быть различным. Обязательным элементом системы управления являются распределительное устройство золотникового типа и исполнительный механизм в виде силового гидроцилиндра. На рисунке 1 показана принятая для безредукторного гидравлического привода принципиальная схема управляющей системы с цилиндрическим золотником. Она представляет собой замкнутую следящую систему с жесткой отрицательной обратной связью.

В этой схеме сигнал рассогласования, как разность сигналов управления и обратной связи, изменяется с помощью рычажного дифференциала 2. Входное звено системы управления соединяется системой механических тяг, рычагов и канатов, образующих проводку управления, с рукояткой управления подъемной машины. Выходное звено системы управления (шток гидроцилиндра 5) соединяется с органом управления силовой системы безредукторного гидропривода (блоком цилиндров регулируемого насоса Н). Проводка управления, золотниковый гидроусилитель, исполнительный гидроцилиндр, силовая проводка гидроцилиндра с органом управления образуют систему управления гидравлического привода подъемной установки.

Таким образом, с помощью рычага 2 осуществляется подача к золотнику входного сигнала от рукоятки управления подъемной машины и сигнала обратной связи от штока поршня исполнительного цилиндра. Если при неподвижном поршне смещается управляющая тяга, то рычаг 2 поворачивается относительно точки соединения 3 и смещает золотник. В результате смещения золотника 4 на величину х жидкость поступает в соответствующую полость цилиндра 5 и смещает поршень до тех пор, пока он с помощью рычага 2 не вернет золотник в нейтральное положение.. Смещение поршня пропорционально отклонению рукоятки управления подъемной машины, причем коэффициент пропорциональности определяется размерами плеч дифференциального рычага 2 между точками шарнирного крепления золотника 4, тяг рукоятки машиниста (точка 1) и штока гидроцилиндра 5 (точка 3).

Для обеспечения заданных характеристик управляемости подъемной установки считается необходимым, чтобы структура управления была динамически обоснована, а точность слежения была достаточно высокая. Или чтобы механическая характеристика дроссельной системы управления полностью обеспечивала с помощью силовой системы гидропривода выполнение диаграммы скорости движения подъемных сосудов в стволе шахты.

На первых этапах разработки следящей системы управления гидроприводом ПУ целесообразно исследовать и рассчитать простую и наглядную линеаризованную динамическую модель, которая показана на рисунке 2.

Линейная модель дает представление о динамическом облике следящей системы управления: ее структурной схеме, передаточных функциях, постоянных времени, добротности, устойчивости, точности и быстродействии.

При выводе линеаризованных уравнений движения гидромеханической следящей системы управления приняты следующие допущения: динамический процесс происходит в окрестности точки, характеризующей стацио-

Рисунок 2 - Скорректированная динамическая модель гидромеханической следящей системы управления

нарное состояние следящей системы управления; переходные процессы происходят в окрестностях среднего положения поршня в гидроцилиндре; сухое (контактное) трение в гидроцилиндре и нагрузке мало и им можно пренебречь; модуль объемной упругости рабочей жидкости, коэффициент ее вязкости, коэффициент расхода управляемого дросселя золотника, а также давление подачи на входе золотникового гидрораспределителя и слива — величины постоянные; температура рабочей жидкости в течение рассматриваемого процесса не изменяется; гидравлические потери в рабочих гидролиниях, подводящих каналах золотникового распределителя и гидроцилиндра малы и ими можно пренебречь; волновые процессы в рабочих гидролиниях из-за их малой длины на динамические процессы не влияют.

Динамическое состояние следящей системы управления высокомоментно-го гидравлического привода передвижной проходческой ПУ (см. рисунок 1) можно описать системой уравнений:

уравнения сил, действующих на рукоятку управления

^о-ил -/Л -V« =°; (3)

уравнения рассогласования исполнительного устройства

х = КУ„ ~КУг> (4>

уравнения расхода дроссельного золотникового устройства

а=0ф+0*> (5)

уравнения эффективного расхода дроссельного устройства управления

Оф=кЛ+А(у„-уч)-, (6)

Уц ~ ^1Соси = А^д, !Сссн > (7)

уравнения расхода жидкости, обусловленного скольжением исполнительного устройства управления

& = V*; <8>

уравнения сил, действующих на массу нагрузки (статор регулируемого насоса силовой системы безредукторного привода подъемной установки)

т.У. =С1(У„-У„)-/Л -> (9)

где 0,=кзх- расход золотника; сК(у„-у,)=РдвАп; РУ0) - внешнее управляющее усилие машиниста подъемной установки; тР - приведенная масса проводки управления; у^ увх, у« - входная координата перемещения, скорости и ускорения управляющего рычага соответственно; /р - приведенный коэффициент вязкого трения проводки управления; ср - приведенная жесткость проводки управления; квх - коэффициент передачи по входному сигналу (входу); /, - коэффициент вязкого трения золотника; х, х - перемещения и скорость плунжера золотника соответственно; уц - координата перемещения цилиндра; у„ - координата перемещения поршня; кос - коэффициент обратной связи; <20, <2эф, (2„ - соответственно расход золотника, эффективный расход, расход жидкости скольжения дроссельного исполнительного устройства управления; ку - коэффициент сжимаемости рабочей жидкости; к3 - коэффициент усиления золотника по расходу; Рь, -перепад давления на поршне; А„ - рабочая площадь поршня; Я - возмущающая сила, приложенная к нагрузке; сосн - коэффициент жесткости основания гидроцилиндра; кф - коэффициент скольжения по расходу; т„ - масса нагрузки; у„ -координата перемещения нагрузки; с* - жесткость силовой проводки; /„ - коэффициент вязкого демпфирования нагрузки; с - коэффициент жесткость позиционной нагрузки.

Преобразуя систему дифференциальных уравнений (3)-(9) по Лапласу, представив ее в изображениях, можно записать данную систему в следующем виде:

к А*) = 00 - ф+4 (Усг + У Рос, № с*)]; У (10)

С„(тм52 + /„5 + с) , х , „ , „

ж.)=длю=ту+/н/;с+с/^) = J

где Ст(з) = с^ (т^2 + /и5+ с)Д/ин52 + + С + СК) - операторное выражение динамической жесткости выходной части гидромеханической системы управления; сг=2ЕА„/У- жесткость гидравлической пружины исполнительного

гидроцилиндра; Е - приведенный модуль упругости рабочей жидкости; V - объем рабочей камеры гидроцилиндра.

Структурная схема гидромеханической системы управления показана на рисунке 3.

^вх ^а г Л

Уех(5)

К, (5),

"V +/„5 + 1

Ст(5)

Щ А1

»осИ

«от

1

сгс0(

сг+сосн

т

У.®

РисунокЗ- Структурная схема гидромеханической системы управления гидроприводом

На рисунке 3 введены дополнительные обозначения: к„=у/у„х=1-1/кос - коэффициент передачи гидромеханической системы управления; коэффициент добротности следящей системы Кв=кос(к3/Ап)-, гпер - коэффициент перетечек; ^(5) = 0,(5)/Д, v^S) = Qaí(S)|An, Уэф{з) = <2Э0(5)/Л„.

Передаточную функцию системы управления можно получить в виде

И'(5) =

УЛ*)

Кп

)— + + [—о+-^

КП ¿оси К0 А

К

(И;

В этом виде передаточная функция гидромеханической системы управления подъемной установкой представлена для случая/¡=0, ск=со, с=0.

Таким образом, передаточная функция (11) и система уравнений (10) позволяют рассчитать динамические характеристики следящей системы управления безредукторного гидравлического привода подъемной установки.

Основным свойством, характеризующим следящую систему управления, является устойчивость. Исследовать устойчивость линеаризованной системы можно любым из известных методов.

В соответствии с аналитическим критерием оценки устойчивости Гурвица гидромеханическая система управления будет устойчива тогда, когда положительны все п определителей, составленных из коэффициентов характеристического уравнения системы.

Характеристическое уравнение гидромеханической системы управления, исходя из передаточной функции (11), запишется в виде

а0ръ + а^р2 + а2р + а3 = 0, (12)

где коэффициенты уравнения будут следующие: аа = m"^Cr + Сос"^ *

KD

= + /н(сг +C<W,)3 ;/?^_оператор дифферен,

Л СГСоо, C«

OCH

1 Г1 , /.(*» +Гпер)л , X . ,, _1 цирования; С^ =-[14--^---, —х

^О Л, Сосн

По критерию Гурвица для устойчивости гидромеханической следящей системы необходимо, чтобы все коэффициенты уравнения (12) были положительными и соблюдалось условие а1а2-а0а3>0.

Оценка устойчивости, применительно к шахтной двухбарабанной подъемной установке 2Ц-1,2х08, оснащенной тяговым органом из стальных лент и безредукторным гидравлическим приводом, показала, что система управления имеет большой запас устойчивости.

Устойчивая линейная система остается устойчивой при любых начальных отклонениях от установившегося состояния. Нелинейная система может потерять устойчивость только при больших отклонениях.

По принципу работы гидромеханические системы не являются существенно нелинейными. Большинство имеющихся в гидроприводе нелинейностей - это зона нечувствительности, люфты, насыщение по расходу и давлению, сухое (контактное) трение.

При исследовании устойчивости нелинейных систем в связи с широким применением ЭВМ в настоящее время предпочтение отдается прямому решению нелинейных дифференциальных уравнений системы с использованием известных способов численного интегрирования.

С учетом нелинейности в виде сухого трения нагрузки уравнения динамики следящей системы управления представляется в виде системы уравнений:

- ЩУвх ~ /РУ« ~ СрУ« - Квх/з* = 0; '

^вхУвХ Уц КосУп>

Qo = (¿эф + Qck, Q3<p = куРдв + Ап(уп - учУ,

_ R _ Ап^дв Уц~ С ~ с '

оси иосн

Qck = ^QpPdei

™нУн = Ск(Уп~ Ун) ~ /нУн - Р, где F- сила сопротивления нагрузки, определяемая выражениями: F = cyH + Fmpsign-yH при у„ * 0;

(еу„ - Fmp) < F < (су„ + Fmp) при ун = 0; Fmp - сила трения.

(13)

Исследование систем уравнений (13) показывает, что контактное трение нагрузки, так же как и диссипативная сила вязкого трения, демпфирует колебания, увеличивая устойчивость следящей системы управления.

Таким образом, разработанная математическая модель (13) определяет основу динамической структуры дроссельной гидромеханической системы управления, позволяет рассчитать и исследовать следящую систему, дает полное представление о динамическом облике системы.

Создание ПППУ с безредукторным гидроприводом, отличающихся максимальной степенью новизны и высоким техническим уровнем, заключается в минимизации динамических нагрузок во время переходных процессов.

Решение задач по определению действительных нагрузок в упругих элементах проходческих подъемных установок во время переходных процессов представляет одну из важнейших задач динамического расчета.

Для установления обобщенных закономерностей формирования динамических процессов и определения рациональных динамических и режимных параметров передвижных проходческих ПУ были выполнены теоретические исследования и сравнительный анализ динамических качеств подъемных установок, оснащенных различными системами приводов (ГП, АП, ТП).

При определении максимальных динамических нагрузок и выявлении силового взаимодействия элементов конструкции компактных подъемных машин и их приводов системы уравнений движения ПУ с ГП, АП и ТП были подвергнуты численному интегрированию методом Рунге-Кутта по разработанным программам с помощью ЭВМ.

Решение систем дифференциальных уравнений движения позволило определить не только величины максимальных нагрузок, действующих на элементы подъемных установок, но и установить обобщающие закономерности их изменения во времени. В последующем это оказалось полезным для установления рациональных параметров подъемных систем. Кроме того, результаты численного решения позволили выполнить анализ и сопоставление гидравлического и электромеханических приводов, а также осуществить схематические упрощения, выполнить оценку решений, обосновать и выявить рациональные параметры подъемных установок с безредукторным гидроприводом.

Для выполнения сравнительного анализа и определения влияния систем приводов на динамику подъемных установок динамические процессы рассмотрены применительно к двухбарабанной подъемной установке 2Ц - 1,2x0,8, переоборудованной под бобинную навивку тягового органа в виде стальных лент и оснащенной рассматриваемыми системами приводов, для глубины проходки ствола 250 м, при использовании бадьи емкостью 1 м3. При этом основными элементами безредукторного гидропривода приняты гидромоторы ДП-510И и насосы НП-120. Для электромеханического асинхронного привода — подъемный двигатель MTB 512-8 и редуктор ЦДЛ 4-115-30. Для тиристорного привода -электродвигатель ДП-52 и редуктор ЦДН 4-115-30.

Основными процессами, при которых возникают максимальные динамические нагрузки в механической системе проходческого подъема и системе привода, являются процессы разгона передвижной проходческой ПУ при подъеме расчетного груза, когда под действием приложенного момента подъемного двигателя система начинает движение.

На рисунке 4 представлен характер изменения динамических нагрузок в процессе разгона подъемной установки с гидроприводом.

а .

РтЫу

г го

ь о

-35 -Д5

75

■Ю

251

Д9

1-227

<

о м аз и 16 к

Рисунок 4 - Динамические характеристики: а - перепада давления в гидролиниях Р1-Р2, натяжений в грузовой и порожняковой & ветвях тягового органа, угловой скорости & гидромотора при разгоне подъемной установки; б - разности натяжений SrSl тягового органа, момента на валу гидромотора Мгм и момента электродвигателя насоса Мэд в процессе разгона передвижной проходческой

подъемной установки

Для определения основных факторов, существенно влияющих на изменения динамических нагрузок в упругих элементах ПУ с гидроприводом, варьировались в задаваемых пределах следующие динамические параметры: коэффициенты утечек и перетечек (Су и С„), коэффициенты эквивалентного демпфирования насоса и гидромотора ([НЗК и/,мзк), моменты инерции органов навивки (У^ и ), высота подъема (I¡), угловой жесткость валов (С34 и С45), податливость гидролиний (К¡3 и К23), концевая нагрузка грузовой ветви коэффициент а

В результате выполненных исследований установлены закономерности формирования динамических нагрузок в процессе разгона передвижной проходческой подъемной установки, выявлены основные факторы, влияющие на динамические нагрузки, и установлены зависимости динамических усилий в тяговых органах 5/ и Б¡-$2 и пусковых моментов гидромотора Мгм от динамических параметров гидромеханической системы, которые показаны на рисунке 5.

Полученные зависимости позволили выявить рациональные динамические параметры, обеспечивающие минимальную динамичность передвижных проходческих ПУ. Установлено, что динамические усилия в тяговых органах и гидравлических элементах привода зависят не только от величины концевого груза (¿1 и его упругих колебаний, но и, в известной степени, от изменения динамических параметров Су, С„, К3, ж,./,, С34, С45, /; гидромеханической системы подъема.

Я» г»

26 Я гг

20

•27

-26 25 ~21 -21

¡\Ч~ «и .

\\

\

"ш

V_

Ягп кН*

25 22

19 *

а*

в

кН г-* кН

2( —по

22 —265

20 —26,0

а —Я*

о.а

и и 'Vм *п'

Рг^г-^-

»Ни

63 120 т 2(0 /»ж.Нж/раЗ

МПа 19

¡6

О

о

-Г)

-к -о -ю

а ю (.5 б.о А'_г« "п'/н

£

мт

у ""

кН 27

26

3

Я.

О* X 32 (В 60 IIю-. КМ-

В 12 К С ■ю'Ян/рад -

*

< в 12 Ь С45.ю"Нн/ра)

О 200 т 600 800 1,.м

Рисунок 5 - Зависимости динамических усилий в тяговых органах и момента гидродвигате-

ля Мри от конструктивных и динамических параметров гидромеханической системы подъема

Анализ выполненных исследований передвижной ПУ с ГП позволил установить следующие закономерности формирования динамических нагрузок:

1. Динамические нагрузки в упругих элементах гидромеханической системы проявляются в виде затухающих колебаний, основной тон которых близок к частотам свободных колебаний концевых грузов.

2. Максимальные динамические нагрузки можно изменять в значительных пределах за счет жесткости основных упругих элементов С34, С45, моментов инерции органов навивки ^ или интенсивностью разгона.

3. Снижение динамичности нагрузок в ГП и в механической системе подъема может осуществляться изменением удельных утечек Су и перетечек С„, коэффициентов эквивалентного демпфирования эк гидромотора и насоса /„ э„ гидравлической податливостью гидролиний К3 , коэффициентов затухания динамических усилий а при использовании канатного тягового органа.

4. На скоростные характеристики гидромеханической системы ПП не оказывают влияния изменения большинства конструктивных и динамических параметров. Скорость движения элементов проходческой ПУ однозначно определяется положением управляющего элемента следящего гидропривода.

5. Утечки Су и перетечки С„, эквивалентное демпфирование^, эк являются важнейшими эффективными средствами снижения максимальных динамических нагрузок в упругих элементах.

Аналогичные исследования при варьировании параметров проведены для передвижных проходческих ПУ с ЭМП постоянного и переменного тока.

Сравнительные динамические характеристики подъемных установок с ГП и АП приводами показаны на рисунке 6.

№

3 15

т

0.5

о

ю

4

ЬЪ,

иН 30

24

12

. / 1С,

фй' (V

/ Л ¡/п

1

7.5 ••

5,0.

25 -

О 0.4 0,8 12 \6 и

О

]—20

Рисунок 6 - Динамические характеристики: перепад давления в гидролиниях Р1-Р2, натяжений в грузовой 5;, порожняковой и разности натяжений ветвей тягового органа, угловой скорости фз гидромотора при разгоне подъемных установок с ГП и АП

Приведенные сравнительные динамические характеристики свидетельствуют о том, что применение бередукторного ГП обеспечивает наилучшие условия работы проходческого подъема в переходных режимах, позволяет значительно снизить динамические усилия в упругих элементах подъемной системы и увеличить загрузку подъемных сосудов по сравнению с ПУ оснащенных АП.

В ПУ наиболее интенсивные динамические нагрузки испытывает тяговый орган. Характер изменения динамических усилий в тяговых органах при разгоне подъемных установок с различными системами приводов показан на рисунке 7.

Максимальные значения динамических параметров и расчетов коэффициентов динамичности приведены в таблице.

При этом в таблице обозначены следующие динамические параметры: 5) - натяжение тягового органа в поднимающейся, грузовой ветви; Б2 - натяжение тягового органа опускающейся, порожней ветви; 5/-52 - разность натяжений ветвей тягового органа; М^ - момент на валу гидромотора безредукторного гид-

ропривода; M^ - момент на валу электродвигателя тиристорного привода и асинхронного привода соответственно; Р1-Р2 - перепад давления в напорной и сливной гидролиниях; 1Я - ток якорной цепи тиристорного привода; со0 - угловая скорость органа навивки двухконцевой проходческой подъемной установки; <// -коэффициент динамичности.

О 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 1,с Рисунок 7 - Динамические характеристики натяжения тягового органа грузовой, поднимающейся ветви SJ (а) и разности натяжений поднимающейся и опускающейся ветвей (б) для подъемных установок с асинхронным приводом (АП), тиристорным приводом (ГП) и гидроприводом (ГП)

Максимальные значения основных параметров и коэффициентов

Наименование параметра' Гидравлический привод Тиристорный привод Асинхронный привод

Макс, знач. Коэф. V Макс, знач. Коэф. V Макс, знач. Коэф. V

Si, кН 26,9 1,093 28,85 1,172 35,97 1,461

S 2,кН 8,59 1,009 9,10 1,069 9,769 1,148

S,-Sb кН 19,0 1,179 21,60 1,342 33,29 2,067

Ma,,, КН'М 13,1 1,424

МЭд, Н м 596 1,814 2108 3,950

РГР2, МПа 11,6 1,355

1Я,А 291 1,814

а>о за 2 е., с1 1,90 1,90 1,90

Таким образом, разработанная методика динамического анализа позволяет глубоко и всесторонне исследовать влияние конструктивных и динамических параметров гидромеханических и электромеханических систем на динамические

процессы, происходящие в передвижных ПУ, и выявлять значения параметров, обеспечивающих минимальную нагруженность систем проходческих ПУ.

Приведенные результаты исследований свидетельствуют о существенном влиянии применяемой системы привода на динамические нагрузки в ПУ.

Исследованиями переходных процессов ПУ с ЭМП установлено:

1. Снижение максимальных динамических нагрузок, вследствие возникающих упругих колебаний при разгоне подъемной установки с ЭМП, невозможно регулировать изменением жесткостей основных упругих элементов или дискретных масс системы подъема в сколько-нибудь значительных пределах.

2. Одним из главных параметров передвижных ПУ с ЭМП, воздействуя на который можно добиться регулирования динамических нагрузок, является величина электромагнитного момента подъемного двигателя и характер его изменения в процессе разгона системы. Однако, учитывая специфику проходческого подъема, возможности для установок с АП крайне ограничены.

3. Практически на коэффициенты динамичности в тяговом органе ПУ с ЭМП не влияет глубина проходки ствола и изменения в широком диапазоне коэффициентов затухания динамических усилий в канатном тяговом органе.

4. Увеличение приведенного момента инерции органов навивки подъемных машин с ЭМП увеличивает динамические нагрузки, при этом способствует росту интенсивности затухания процессов колебаний в системе подъема.

Анализ полученных результатов показывает, что динамичность подъемных установок с ГП ниже: а) в сравнении с ТП на 7,24% по натяжению 5ь на 7,33% по натяжению на 13,77% по разности натяжений 5,на 27,4% по моменту на валу двигателя; на 39,9% по давлению и току двигателя; б) в сравнении с АП на 32,65 % по натяжению 5;; на 13,9 % по натяжению 5,; на 73,56 % по разности натяжений на 252,6 % по моменту двигателя.

Следовательно, одинаковая динамичность систем подъема с ГП и ЭМП может быть обеспечена в системе с ГП за счет увеличения загрузки подъемных сосудов. Последнее обеспечивает увеличение производительности проходческого подъема в среднем на 10-30 % и способствует созданию новых, динамически совершенных, высокой эффективности, компактных передвижных проходческих ПУ с безредукторным следящим гидравлическим приводом.

Экспериментальные исследования проходческого подъема с безредукторным следящим гидроприводом проводились на промышленном образце шахтной подъемной установки БЛ 1200/1030 У, переоборудованной под безредук-торный ГП, для условий двухконцевого подъема с тяговым органом в виде стальных лент, с соблюдением кинематического и динамического подобия с подъемной установкой, принятой для теоретических исследований.

Задачами экспериментальных исследований явились: 1) определение соответствия уравнений движения гидромеханической системы реальным процессам, происходящим в ПУ с ГП; 2) оценка работоспособности гидромеханической системы и установление характера и диапазона изменения основных параметров: давления в гидросистеме, скоростей движении ГП и ПМ, потребляемой

и рекуперируемой мощности, моментов нагрузки, положения управляющего элемента ПМ, тормозных моментов в зависимости от режима работы ПУ.

Определение динамических нагрузок осуществлялось путем прямого осци-лографирования рабочих процессов передвижной проходческой ПУ. Элементы безредукторного ГП приняты те же, что и при теоретических исследованиях.

На рисунке 8 показаны процессы разгона экспериментальной подъемной установки с безредукторным гидравлическим приводом, а б

1с

ушху.хамг^у^уд^гЦ? Ц1}}

■мР1-вЗМг е*0,8

Рисунок 8 - Процессы перепада давления в гидролиниях (а): 1-экспериментальный; 2-теоретический. и осциллограмма процесса разгона экспериментальной подъемной установки при подъеме с веса

расчетного груза (б)

На рисунке 9 показаны осциллограммы минимальной ползучей скорости и аварийного торможения.

1С

1С

ё

ЩаРгГЬ*

л

•г:

+г»-25 С 1-0.6 гщр 1 1

Р;МНР* 1 \! мм

Идя Ра*

Рисунок 9 - Осциллограмма режима: а - минимальной ползучей скорости гидропривода подъемной установки при подъеме груза; б - аварийного торможения установки без отключения гидропривода

На осциллограммах обозначены параметры: Ри Р2, Рз - давления в напорной, сливной и нагрузочной гидролиниях соответсвенно; М^ - момент гидромотора; ; е - относительная величина перемещения рукоятки управления подъемной установки; фт - угловая скорость вала гидромотора.

Выявлено количественное и качественное совпадение результатов экспериментальных и теоретических исследований динамических характеристик ГП при разгоне системы. Расхождение между значениями по перепаду давления в гидролиниях, моменту на валу гидромотора и валу электродвигателя насоса, а также потребляемой мощности при подъеме для режима разгона не превышает 8-12 %. Установлено, что ГП обладает высокой перегрузочной способностью, обеспечивает однозначность управления. Выполнение маневровых операций не

требует применения рабочего тормоза, обеспечивается глубокое, устойчивое бесступенчатое регулирование угловой скорости гидродвигателя от минимальной - «ползучей», равной 0,21 с"'(2 об/мин) в режиме подъема груза, и 0,16 с'1 (1,5 об/мин) в режиме спуска груза до максимальной. Режим спуска груза осуществляется без применения рабочего тормоза при рекуперативном торможении с отдачей энергии в сеть через двигатель насоса. Максимальная мощность, рекуперируемая в сеть в тормозных режимах спуска грузов, составляет 32-62 % от номинальной электродвигателя насоса. Остановка подъемной машины и удержание на весу подъемного сосуда может выполняться с помощью ГП.

Экспериментальные исследования подтвердили адекватность разработанной математической модели физическому объекту, достоверность основных теоретических выводов, правильность выбора принципа построения системы «передвижная подъемная машина - безредукторный следящий гидропривод», высокую работоспособность при эксплуатации, надежность в работе, простоту управления и низкую динамичность ПУ с безредукторным гидроприводом.

Основным показателем эффективности работы проходческого подъема является его производительность, определяемая скоростью проходки ствола строящейся шахты.

Для сопоставления ПУ с безредукторным ГП и машин типа МПП с АП, применяемых в настоящее время, были выполнены расчеты по определению среднемесячных скоростей и продолжительности проходки стволов при условии одинаковой мощности приводов подъемных систем. На рисунке 10 приведены результаты расчетов скорости 1,2,3,4,5,6 и продолжительности проходки стволов I1, 21, З1, 41, 51, б1 при вместимости бадей соответственно 2; 2,5; 3; 4; 5; 6,5 м3 в зависимости от глубины ствола для подъемных установок с редукторным асинхронным (1, 3, 5 и I1, З1, 51) и с безредукторным гидравлическим (2, 4, 6 и 21, 41, б1) приводами при их мощности 630, 1000,2x630 кВт.

Анализ полученных зависимостей показывает, что максимальная глубина проходки ствола для установок МПП с АП при трехслойной навивки каната ограничена глубиной 1100-1200 м и скоростью проходки 67-75 м/мес, а для ПУ установок с ГП скорость проходки составляет 71.5-91.5 м/мес при глубине ствола 1200 м. При этом прирост темпов проходки для глубины ствола 1500 м составляет 23,5 м/мес, а продолжительность сооружения ствола для глубины 1200 м уменьшается более чем на 3 месяца в сравнении с установками МПП.

В результате установлено, что ПУ с безредукторным ГП, при одинаковой динамичности с ПУ оснащенных ЭМП, обеспечивает повышение грузоподъемности и производительности проходчиков за счет навески бадьи большего типо-

Рисунок 10 - Зависимости скорости (А) и продолжительности проходки стволов (Т) от глубины ствола для подъемных установок с гидравлическим и асинхронным приводами

размера. Это способствует увеличению среднемесячной скорости проходки стволов на 16,5 м/мес и сокращению сроков строительства шахт, в зависимости от глубины ствола, на 1-3 месяца в сравнении с установками МПП.

Областью эффективного использования передвижных проходческих ПУ со стальной лентой и безредукторным следящим гидроприводом является проходка стволов глубиной до 1200-1500 м при использовании бадей вместимостью от 1,0 до 5-6,5 м3. При этом может быть получен экономический эффект более 53 млн руб. на проходку одного ствола глубиной до 1500 м.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена актуальная научная проблема в области разработки передвижного подъемного проходческого оборудования, заключающейся в научном обосновании параметров и создании передвижных проходческих подъемных установок на основе безредукторных следящих гидроприводов, включающей математические модели: передвижных подъемных машин, высокомоментного безредукторного гидравлического привода, электромеханических приводов и следящих систем управления подъемной установкой, методики динамического анализа и синтеза, закономерности и зависимости, определяющие и устанавливающие рациональные конструктивные, динамические и режимные параметры, способствующие существенному повышению эффективности и надежности компактных передвижных подъемных установок и сокращению сроков строительства глубоких шахт, имеющих важное значение для развития горнодобывающей отрасли страны.

Основные научные выводы и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Выполнено научное обоснование и выбор рациональных параметров передвижных проходческих подъемных установок, создаваемых на основе компактных высокомоментных безредукторных следящих гидроприводов, способствующих существенному повышению производительности за счет увеличения загрузки подъемных сосудов при снижении динамических нагрузок в упругих элементах проходческого подъема.

2. Разработаны математические модели проходческих подъемных установок с безредукторным следящим гидроприводом и электромеханическими приводами, учитывающие взаимосвязи параметров привода и подъемных машин и позволяющие определять эффективные способы снижения динамических нагрузок и выявлять значения коэффициентов динамичности в тяговых органах и системах гидравлического и электромеханических приводов.

3. Выявлены основные закономерности формирования динамических нагрузок в упругих элементах гидромеханической системы проходческого подъема с учетом колебательных явлений во время переходных процессов при работе подъемных установок в неустановившихся режимах.

4. Установлено, что динамические процессы в упругих элементах механической системы проходческого подъема с тяговым органом из высокопрочной стальной ленты достаточно точно описываются системой неоднородных нелинейных уравнений 2-го порядка с переменными коэффициентами, а движение безредукторного гидропривода — нелинейной системой дифференциальных уравнений, позволяющих учитывать электромагнитные процессы в приводном электродвигателе насоса и динамические параметры гидронасоса, гидромотора, гидролиний и подпиточного устройства.

5. Разработаны математические модели гидромеханической и электрогидравлической следящих систем управления безредукторным гидравлическим приводом передвижной проходческой подъемной установки, учитывающие взаимосвязи параметров, определяющих основу динамических структур следящих систем, позволяющие рассчитывать динамические характеристики управляемости следящего контура привода.

6. Разработана и обоснована новая конструктивная схема передвижной проходческой подъемной установки, выполненная на основе малогабаритного безредукторного следящего гидравлического привода, позволяющая снизить в несколько раз трудоемкость строительно-монтажных работ, повысить производительность подъемных и проходческих работ, снизить общие затраты на сооружение вертикальных стволов и существенно сократить сроки строительства шахт.

7. Разработана методика динамического расчета и анализа неустановившихся процессов, позволяющая обосновать рациональные конструктивные и динамические параметры проходческих подъемных установок, важнейшими из которых являются: жесткости соединительных упругих элементов и моменты инерции маховых масс подъемной машины, гидравлические податливости гидролиний, удельные утечки и перетечки, эквивалентное демпфирование гидропривода, и установить их значения, обеспечивающие минимальную динамичность и максимальную эффективность проходческого подъема.

8. Применение в передвижных проходческих подъемных установках безредукторного следящего гидропривода по сравнению с электромеханическим приводом позволяет повысить грузоподъемность при снижении динамичности подъемных систем на 10-32 %, снизить массу в 1,6-4,3 раза и габариты в 2-4 раза, электропотребление на 12-20 % и приведенные экономические затраты в 1,2-1,9 раза, увеличить скорость проходки вертикального ствола строящейся шахты на 5-16,5 м/мес, снизить продолжительность его сооружения на 1-3 месяца, повысить производительность проходчиков на 10-20 %.

9. Методика динамического расчета по определению рациональных параметров горных машин мобильного исполнения с безредукторным высокомо-ментным следящим гидравлическим приводом и электромеханическими приводами постоянного и переменного тока принята к использованию ЗАО «Урал-СпецМаш» в проектах при разработке и производстве новых образцов машин для горного производства.

Научные результаты диссертационной работы по созданию следящего без-редукторного гидравлического привода проходческих подъемных установок мобильного исполнения приняты к внедрению Магнитогорским Специализированным шахтостроительным предприятием и ООО «Башкирская медь» для практической реализации в разработке технического задания на проектирование передвижных проходческих подъемных установок с безредукторным высоко-моментным следящим гидроприводом.

Основные научные положения диссертационной работы и практические рекомендации по расчету динамики горных и металлургических машин с безредукторным гидро- и электромеханическими приводами используются в курсовом и дипломном проектировании в ФБГОУ ВПО «МГТУ» и Новотроицком филиале НИТУ «МИСиС» студентами специальностей «Горные машины и оборудование» и «Металлургические машины и оборудование».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России:

1. Борохович А.И., Вагин B.C. Уравнения динамики передвижных проходческих подъемных установок с безредукторным гидроэлектроприводом // Изв. вузов. Горный журнал . - 1489. - № 4 - С 92-96.

2. Кольга А.Д., Вагин B.C. Колесные машины с плоскостью колеса, наклоненной к оси вращения. Возможности использования на подземных разработках // Горный информационно -аналитический бюллетень. -2005. -№2. - С. 289-292.

3. Вагин B.C., Туркин И.С. Уравнения движения многоленточных подъемных установок с вы-сокомоментным гидравлическим приводом // Горный информационно-аналитический бюллетень. -2011,-№4.-С. 301-303.

4. Вагин B.C. Совершенствование проходческого подъема // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2011. - № 5. - С. 214-217.

5. Вагин B.C. Уравнения движения безредукторного гидравлического привода проходческих подъемных установок // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2011. - № 9 - С 269273.

6. Вагин B.C. Технико-экономическая эффективность применения передвижных проходческих подъемных установок с безредукторным гидравлическим приводом при проходке вертикальных стволов строящихся шахт // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова -2012. -№ 1. - С. 10-12.

7. Вагин B.C. Сравнительный анализ динамики передвижных проходческих подъемных установок с асинхронным редукторным и безредукторным гидравлическим приводами // Перспективы развития горно-транспортного оборудования: сборник статей. Отдельный выпуск № 2 Горного информационного аналитического бюллетеня. -2012. - С. 63-67.

8. Вагин B.C. Динамика проходческой подъемной установки с безредукторным гидравлическим приводом // Перспективы развития горно-транспортного оборудования: сборник статей. Отдельный выпуск № 2 Горного информационного аналитического бюллетеня, - 2012. - С. 68-76.

9. Вагин B.C. Сравнительная оценка динамики передвижных проходческих подъемных установок, оснащенных тиристорным постоянного тока и гидравлическим приводами // Перспективы развития горно-транспортного оборудования: сборник статей. Отдельный выпуск № 2 Горного информационного аналитического бюллетеня. - 2012. - С. 77-83.

10. Кантович Л.И., Вагин B.C. Влияние системы привода на динамические нагрузки передвижных проходческих подъемных установок // Горное оборудование и электромеханика. - 2012 -№6.-С. 26-33.

11. Вагин B.C., Курочкин А.И. Динамика одноконцевого проходческого подъема // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2012. - № 9. - С. 232-238.

12. Вагин B.C., Курочкин А.И. Демпфирование динамических нагрузок передвижных проходческих подъемных установок с безредукторным высокомоментным гидроприводом // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2013. - № 2. - С. 12 -16.

13. Вагин B.C. Гидромеханическая следящая система управления безредукторным гидроприводом проходческого подъема//Горное оборудование и электромеханика-2013. -№ 7. - С. 21-26.

14. Вагин B.C., Филатов А.М., Курочкин А.И. Коррекция динамических нагрузок в передвижных проходческих подъемных установок с безредукторным гидроприводом II Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2014. - № 6. - С. 234-238.

15. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014611900 Динамика мобильных проходческих подъемных установок / Вагин B.C., Курочкин А.И., Миков А.Ю., Кольта А. Д. // БПБТ. - 2014. - № 3.

16. Вагин B.C., Филатов А.М., Курочкин А.И. Снижение динамичности передвижных проходческих подъемных установок с безредукторным гидроприводом // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2014. - № 3.- С. 25-29.

Монография:

17. Вагин B.C. Безредукгорный высокомоментный гидравлический привод передвижных проходческих подъемных установок. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012.-149 с.

Научные статьи:

18. Вагин B.C. Схемы безредукторного гидропривода шахтных подъемных машин с ленточным тяговым органом // Сб. науч. тр. МГМИ. - Магнитогорск, 1973. - Вып. 139. - С. 45-47.

19. Вагин B.C., Мелентьев Ю.И., Корман А.Х. Определение динамических свойств объемного гидропривода шахтной подъемной машины с ленточным тяговым органом // Вопросы горной механики: сб. науч. тр. КПИ. - Кемерово, 1974. - Вып. 66. - С. 28 - 35.

20. Вагин B.C., Корман А.Х. Сравнительный анализ подъемных машин с канатным и ленточным тяговыми органами с асинхронным и электрогидравличекими приводами // Сб. науч. тр. М1~МИ. - Магнитогорск, 1974,- Вып. 125.-С. 29-32.

21. Вагин B.C. Уравнения динамики объемного высокомоментного гидропривода шахтных многоленточных подъемных машин // Сб. научлр. МГМИ. - Магнитогорск, 1975. - Вып. 155. - С. 28 -31.

22. Вагин B.C. Уравнения движения многоленточных подъемных машин с безредукторным гидравлическим приводом // Сб. науч. тр. МГМИ. - Магнитогорск, 1975. - Вып. 155. - С. 32 - 34.

23. Вагин B.C. Аналоговая модель многоленточной подъемнойустановки с гидравлическим приводом // Сб. науч. тр. МШИ. - Магнитогорск, 1975. - Вып. 155. - С. 80 - 82.

24. Вагин B.C., Мелентьев Ю.И. Исследование динамических свойств гидропривода шахтных подъемных машин // Механизация открытых горных работ: материалы науч.- техн. конф. - Иркутск, 1976.-С. 121.

25. Вагин B.C., Дьяченко С.Н. Сравнительный анализ весовых, габаритных и энергетических показателей ленточных подъемных машин с различными системами приводов // Механизация работ на рудниках: межвузов, сб. науч. тр. КПИ. - Кемерово, 1977. - Вып. 2. - С. 3 - 7.

26. Вагин B.C., Борохович А.И. Методика динамического расчета гидравлического привода передвижных проходческих подъемных машин. - М., 1988. - 61 с. - Деп. в ВНТИЦ № 2 (196).

27. Борохович А.И., Вагин B.C. Результаты сравнительного анализа динамических качеств передвижных проходческих подъемных установок с асинхронным редукторным и безредукторным гидроэлектроприводом // Интенсификация технологических процессов на угольных шахтах: сб. науч. тр. КарПТИ. - Караганда, 1988. - С. 8 - 11.

28. Борохович А.И., Вагин B.C. Влияние системы привода на динамику проходческих подъемных установок // Материалы 1-й Всесоюз. науч.-техн. конф. «Динамические процессы в горных машинах и стационарных установках». - Тбилиси, 1989. - С. 81-85.

29. Борохович А.И., Вагин B.C. Исследование динамических явлений передвижных проходческих подъемных установок с безредукторным гидравлическим приводом // Материалы 1-й Всесоюз.

науч.-техн. конф. «Динамические процессы в горных машинах и стационарных установках» - Тбилиси, 1989.-С. 96-98.

30. Борохович А.И., Вагин B.C. Оценка динамических свойств электро- и гидромеханических систем проходческого подъема // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1990 - № 4 -С. 47-49.

31. Борохович А.И., Вагин B.C. Оценка эффективности использования проходческих передвижных подъемных установок с гидравлическим приводом для проходки стволов шахт // Материалы II Республиканского семинара «Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья». - Фрунзе, 1990. - С. 60.

32. Вагин B.C., Борохович А.И. Эффективность применения передвижных проходческих подъемных установок с безредукторным гидравлическим приводом при проходке стволов мощны.-: рудных месторождений // Подземная разработка мощных рудных месторождений: межвуз. сб. науч. тр. — Магнитогорск: МГМИ, 1991. -С. 148- 153.

33. Вагин B.C., Васильев Ю.С. Повышение эффективности проходческого подъема на основе безредукторного высокомоментного гидропривода // Сб. науч тр. Межгос. науч.- техн. конф. «Состояние и перспективы развития научно-технического потенциала Южно-Уральского региона», -Магнитогорск: МГМИ, 1994. - С. 146 - 147.

34. Вагин B.C., Сердюков В.В. Исследование влияния глубины проходки ствола на динамические нагрузки проходческих подъемных установок // Разработка мощных рудных месторождений: межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск, 1999. - С. 165 - 168.

35. Вагин B.C., Сердюков В.В. Совершенствование проходческого подъема для проходки глубоких шахт // Разработка мощных рудных месторождений: межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск 1999.-С. 169-171.

36. Вагин B.C., Сердюков В.В., Исмагилов К.В. Анализ влияния моментов инерции органов навивки на динамические нагрузки проходческих подъемных установок // Освоение запасов мощных рудных месторождений: межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск, 2000. - С. 235 -238.

37. Оценка влияния утечек и перетечек гидравлического безредукторного привода на динамические нагрузки в электрогидравлической системе проходческого подъема/ Вагин B.C., Сердюков В.В., Исмапшов К.В., Ременник А.Я. // Освоение запасов мощных рудных месторождений: межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск, 2000. - С. 239 - 244.

38. Вагин B.C., Сердюков В.В. Влияние гидравлической податливости гидромагистралей на динамику гидроэлектромеханической системы проходческого подъема // Освоение месторождений полезных ископаемых: межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2004.-С. 115-119.

39. Вагин B.C., Сердюков В.В. Анализ влияния жесткости валопроводов подъемной машины на динамику гидромеханической системы проходческого подъема // Освоение месторождений полезных ископаемых: межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2004. - С. 123 - 128.

40. Вагин B.C., Гуров М.Ю., Виноградова А.В. Оценка надежности систем приводов передвижных подъемных установок // Процессы и оборудование металлургического производства: межрегион. сб. науч. тр. Вып. 6. - Магнитогорск: МГТУ, 2004. - С. 77 - 86.

41. Вагин B.C., Гуров М.Ю. Совершенствование привода подъемных установок, применяемых при строительстве предприятий по добыче природного камня подземным способом // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2006. - С. 147 - 154.

42. Вагин B.C. Перспективы создания малогабаритных передвижных проходческих подъемных машин // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. - Магнитогорск' МГТУ, 2008.-С. 168- 175.

43. Вагин B.C. Перспективы применения гидропривода в передвижных проходческих подъемных установках // Процессы и оборудование металлургического производства: межрегион. сб. науч. тр./под ред. Платова С.И. Вып. 8. - Магнитогорск: ГОУ ВПО«МГТУ», 2009.-С. 153-161.

44. Вагин B.C. Сравнительный экономический анализ эффективности использования систем приводов в передвижных проходческих подъемных установках // Добыча, обработка п применение природного камня. Вып. 9: сб.науч. тр. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009.- С. 120-124.

45. Вагин B.C. Анализ динамических характеристик следящей гидромеханической системы управления высокомоментным гидроприводом проходческой подъемной установки // Технологиче-

ское оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: сб. докладов VII междунар. науч -техн. конф. Чтения памяти Б.Р. Кубачека. - Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГГУ», 2009. -С. 15-19.

46. Вагин B.C. Анализ статических характеристик следящей системы управления высокомо-ментным гидроприводом передвижной проходческой подъемной установки // Добыча, обработка и применение природного камня. Вып. 10: сб. науч. тр.-Магшггогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2010,- С. 242-249.

47. Вагин B.C., Кольга А.Д. Коррекция динамических свойств безредукторного гидропривода передвижных проходческих подъемных машин // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ им. Г,И. Носова», 2011. - С. 147-152.

48. Вагин B.C., Туркин И.С. Повышение эффективности подъемных установок для проходки стволов строящихся шахт // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: сб. докладов VII междунар. науч. -техн. конф. Чтения памяти Б. Р. Кубачека. - Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГГУ», 2011. - С. 40-43.

49. Ваши B.C., Филатов A.M., Курочкин А.И. Гидромеханическое устройство управления безредукторным гидроприводом проходческого подъема // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 70 межрегион, науч. техн. конф. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. —Т.1. -.С. 55-57.

50. Вагнн B.C., Филатов А.М., Курочкин А.И. Перспективы использования бобинных проходческих подъемных установок при проходке стволов строящихся шахт при добыче природного камня. // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. Вып. 13. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г. И. Носова, 2013. - С. 65-72.

51. Вагнн B.C., Курочкин А.И. Коррекция функциональной динамичности передвижных проходческих подъемных установок с безредукторным гидроприводом // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 6 (приложение «Технические науки»), - С. 53.

52. Вагин B.C., Филатов A.M., Курочкин А.И. Высокомоментный безредукторный гидропривод в передвижных проходческих подъемных машинах при строительстве шахт по добыче природного камня // Добыча, обработка и применение природного камня: сб. науч. тр. / под ред. Г.Д. Пер-шина. Вып. 14,- Магнитогорск: Изд.-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г, И. Носова, 2014. - С. 134-139.

Подписано в печать 26.06.2015. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 2,00. Тираж 100 экз. Заказ 476.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок ФГБОУ ВПО «МГТУ»