Методические указания по составлению схемы

Структурных состояний

В общем случае, число структурных состояний равно числу операций проходческого цикла, т. к. для выполнения каждой операции требуются различные сочетания элементов системы.

Например, при погрузке горной массы задействованы погрузочный орган, транспортирующий элемент, базовый элемент. Кроме этого, в зависимости от структурной формулы могут быть задействованы механизмы региональных перемещений (промежуточные элементы) погрузочного и транспортирующего элементов. Вместе с этим, свои функции выполняет призабойная крепь. Таким образом, при погрузке могут одновременно функционировать 4-6 элементов системы. Присутствуют также материальные связи между базовым и функциональными элементами, между базовым и промежуточными элементами, между промежуточными и функциональными элементами. А при отводе буровзрывной АПС от забоя перед БВР задействован только базовый элемент.

Исходя из вышесказанного, при разработке модели функционирования АПС необходимо учитывать надежность материальных связей и структурные состояния системы во время проходческого цикла.

Состав элементов нужно брать из структурной формулы, на основании которой разрабатывается схема структурных состояний АПС. В общем случае, при выполнении проходческого цикла наблюдается следующее сочетание функциональных элементов (табл. 6.1).

Таблица 6.1

Обобщенная схема структурных состояний АПС

при выполнении проходческого цикла

По структурной формуле определяем взаимодействие между подсистемами локальных, региональных и глобальных перемещений. Набор элементов для каждой операции определяем, прослеживая цепочку от функционального элемента до ближайшего механизма его перемещения (ПЭ или БЭ).

Таким образом, в набор элементов входят: ФЭ, соответствующий операции; материальная связь между ФЭ и ПЭ; ПЭ; материальная связь между ПЭ и БЭ. Если промежуточный элемент отсутствует и перемещения ФЭ осуществляет БЭ, то в операции участвуют: ФЭ, материальная связь между ФЭ и БЭ, и сам БЭ.

Например, по структурной формуле на рис. 6.3 можно определить, что в процессе бурения участвуют: две бурильные машины (2Б), две кинематические связи (Б+ПЭ), два промежуточных элемента (2ПЭ), две кинематические связи (ПЭ+БЭ); в процессе уборки горной массы: два погрузочных элемента (2П), транспортирующий элемент (Т), кинематическая связь (П+БЭ), кинематическая связь (Т+БЭ) и базовый элемент (БЭ) и так далее.

После составления схемы структурных состояний на ее основании можно заполнять файл исходных данных "DATA . xls" и приступать к работе с программой «АГРЕГАТ».

Рис. 6.3. Структурная формула комплекса «Сибирь-2М»

Отличие моделирования АПС от моделирования комплектов индивидуальных машин заключается только в том, что операции цикла в комплекте выполняют отдельные машины, а в АПС - функциональные элементы, иногда в сочетании с промежуточным элементом. Этот вопрос решается, как правило, на стадии внесения исходных данных. В дальнейшем работа программы при моделировании АПС абсолютно идентична моделированию комплектов.

Законы распределения различных параметров проходческих систем подробно рассмотрены в [6].

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое агрегатированная проходческая система?

2. Дайте определение понятий: функциональный элемент, промежуточный элемент, базовый элемент.

3. Что понимается под структурой, глобальными, региональными и локальными перемещениями?

4. Что такое «структурная формула», «структурное состояние системы», «схема структурных состояний»?

5. Как по структурной формуле составить схему структурных состояний?

6. В чем заключается отличие моделирования АПС от моделирования комплектов индивидуальных машин?

7. Каким законам распределения подчиняются: производительность машин, наработка на отказ, время восстановления?