Степаненко О. Ю. Обґрунтування структури і параметрів системи подачі виконавчого органу прохідницького комбайна як мехатронної системи

Об'єкт дослідження: процес обробки вибою стрілоподібним виконавчим органом. Мета дослідження - підвищення технічного рівня прохідницьких комбайнів. Методи дослідження: експериментальне визначення закономірностей в представницьких умовах експлуатації; методи теорії імовірностей і математичної статистики, теорії випадкових процесів, теоретичної механіки, аналітичної геометрії та теорії різання гірничих порід, параметричної ідентифікації. Наукові результати: встановлення закономірностей формування витрат часу на обробку вибою стрілоподібним виконавчим органом у представницьких умовах експлуатації; встановлення закономірностей формування низькочастотної складової навантаження в силових системах і елементах комбайна за цикл обробки вибою; розробка математичних моделей робочого процесу мехатронної системи подачі стрілоподібного виконавчого органу та вектору зовнішнього збурення на поперечно-осьовій коронці. Практичні результати: методики обробки експериментальних даних; встановлення параметрів ефективності використання приводу різання; обґрунтування структури мехатронної системи подачі стрілоподібного виконавчого органу з можливістю сполучення двох його рухів; алгоритм адаптивного комп'ютерного керування. Новизна роботи: вперше встановлено: при ручному керуванні робочим прооцесом прохідницького комбайна з поперечно-осьовими коронками розподіли тривалостей періодів роботи і простою двигуна приводу різання мають експоненціальний характер (при цьому близько 30% тривалості періоду роботи складає холостий хід); максимальна амплітуда низькочастотної складової навантаження в силових системах і елементах комбайна за цикл обробки вибою формується в момент переходу коронки на руйнування більш міцної породи внаслідок інерційних властивостей комбайна; сполучення у часі двох рухів стрілоподібного виконавчого органу з адаптивною оптимізацією використання потужності приводу різання дозволяє зменшити максимальні значення навантажень у силових системах комбайна у 1,5-2 рази, відносне число циклів навантаження у 2,5 - 3 рази та перебір породи у 1,5-2,5 рази. Результати роботи використовуються при створенні та модернізації систем подачі виконавчих органів прохідницьких комбайнів для підвищенних темпів проходки. Галузь використання: гірниче машинобудування.