Некоторые аспекты расчета и выбора параметров элементов металлоконструкций горнотранспортных машин

Авторы: Панфилова О. Р., Великанов В. С.

Технический прогресс позволил создать новые технологии разработки месторождений на основе использования фундаментальных достижений горной науки, развития цифровых технологий управления горной техникой и процессами горных работ, а также нового поколения горного оборудования, созданного мировым горным машиностроением. Представлен современный подход поиска оптимальной конструкции элементов горнотранспортных машин без перебора множества вариантов. Решение этой задачи возможно при использовании теории оптимизации, которая представляет собой совокупность фундаментальных математических и численных методов, ориентированных на нахождение наилучшего варианта из множества альтернативных. Получены закономерности, позволяющие определять наиболее подходящую форму и размер поперечного сечения для элементов, составляющих металлоконструкции горнотранспортных машин, с учетом направления воспринимаемых каждым элементом нагрузок. Для стрежней, работающих на растяжение или сжатие, наиболее рациональной является квадратная форма поперечного сечения. Для элементов, работающих на изгиб, наилучшим образом подходит прямоугольное сечение с соотношением высота/ширина равным двум. Выводы получены из соображений наименьшей металлоемкости и наименьшей площади поверхности металлоконструкции горнотранспортных машин. Предлагаемый подход позволяет снизить стоимость металлоконструкций и улучшить эксплуатационный параметры машин с сохранением требуемых показателей надежности.

Ключевые слова: Горнотранспортные машины, проектирование, оптимизация, параметр, металлоконструкция, поперечное сечение, поверхность, целевая функция.
Как процитировать:

Панфилова О. Р., Великанов В. С. Некоторые аспекты расчета и выбора параметров элементов металлоконструкций горнотранспортных машин // Горный информационноаналитический бюллетень. – 2020. – № 1. – С. 141–148. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-141-148.

Благодарности:
Номер: 1
Год: 2020
Номера страниц: 141-148
ISBN: 0236-1493
UDK: 621.867
DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-141-148
Дата поступления: 08.07.2019
Дата получения рецензии: 05.08.2019
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 20.12.2019
Информация об авторах:

Панфилова Ольга Рашидовна1 — канд. техн. наук, доцент,
e-mail: halikova@inbox.ru,
Великанов Владимир Семенович1 — канд. техн. наук,
доцент, профессор,
1 Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова.

Контактное лицо:

Панфилова О. Р., e-mail: halikova@inbox.ru

Список литературы:

1. Анистратов К. Ю. Основные тенденции развития открытого способа разработки месторождений полезных ископаемых в XXI веке // Горная промышленность. — 2011. — № 6. — С. 2—6.
2. Ганин А. Р. Современные инженерные решения и практический опыт эксплуатации карьерных экскаваторов ЭКГР/20К производства «ИЗ-КАРТЭКС» // Горное дело. — 2014. — № 1(2). — С. 40—47.
3. Шибанов Д. А., Шишлянников Р. А., Иванова П. В., Иванов С. Л. Комплексная оценка факторов, определяющих наработку экскаваторов ЭКГ новой продуктовой линейки произ-
водства «ИЗ-КАРТЭКС» // Горное оборудование и электромеханика. — 2015. — № 9 (118). — С. 3—9.
4. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. — 336 с.: ил.
5. Васильев Ф. П., Хорошилова Е. В., Антипин А. С. Экстраградиентный метод поиска седловой точки в задаче оптимального управления // Вестник Московского университета. Вы- числительная математика и кибернетика. — 2010. — № 3. — С. 18—23.
6. Городилов Л. В., Вагин Д. В., Пашина О. А. Разработка методики выбора параметров гидроударных систем объемного типа // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2014. — № 1. — С. 87—94.
7. Ордин А. А., Никольский А. М. Оптимизация ширины захвата и производительности шнекового комбайна при отработке пологого угольного пласта длинным очистным забоем // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2018. — № 1. — С. 79—86.
8. Жуков И. А., Смоляницкий Б. Н., Тимонин В. В. Повышение эффективности погружных пневмоударников на основе оптимизации формы соударяющихся деталей // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2018. — № 2. — С. 37—42.
9. Lu X.-Y. The fatigue behavior study of intelligent tower crane by finite element theory // International Journal of Control and Automation, 2015, Vol. 8, Issue 10, pp. 125—134.
10. Fan X.-N., Zhi B. Design for a crane metallic structure based on imperialist competitive algorithm and inverse reliability strategy // Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017, Vol. 30, Issue 4, pp. 900—912.
11. Briot S., Goldsztejn A. Topology optimization of industrial robots: Application to a five-bar mechanism // Mechanism and Machine Theory, 2018, Vol. 120, pp. 30—56.
12. Fan X., Zhou J. A reliability-based design optimization of crane metallic structure based on ant colony optimization and LHS / 13th World Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA). Conference Paper, 2018, July. DOI: 10.1109/WCICA.2018.8630528.
13. Великанов В. С., Панфилова О. Р., Усов И. Г. Анализ показателей долговечности рукояти карьерного экскаватора // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. — 2018. — № 4 (16). — С. 13—20.
14. Кутлубаев И. М., Макаров А. Н., Усов И. Г., Панфилова О. Р. Структурное представление многодвигательных машин для определения показателей надежности // Современные методы конструирования и технологии металлургического машиностроения / Под ред. Н.Н. Огаркова. — Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2006. — С. 83—86.
15. Великанов В. С. Возможности метода парных сравнений в установлении значимости показателей горных машин и комплексов по критерию эргономичности // Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2013. — № 4 (98). — С. 43—46.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.