2 Направления автоматизации добычного комплекса драг - Михаил Львович Суздальницкий Страница 2

связанную с многими причинами. Из них приведем только одну: Драгирование обязательно сопровождается изменением дифферента драги, вызываемого изменениями черпающего усилия. Если посмотреть с берегового мостика на привальный брус носовой стенки понтона хорошо видно, что он меняет свое положение относительно уреза воды. Размах этих колебаний зависит от крепости отрабатываемых пород и на 210- 250-литровых драгах может превышать 40 см. В настоящее время не изучена количественная связь между изменением дифферента драги и толщиной стружки, но существование такой связи очевидно. Поэтому реальная толщина стружки существенно отличается от замеренной в углу забоя и будущие САРДК должны быть основаны на других способах выбора Vч. Для измерения VБ в систему вводят специальное устройство, включающее в себя гирокомпас- относительно дорогой прибор с малым сроком службы. Толщину стружки устанавливает драгер. Следует отметить, что при выбранной толщине стружки и жесткой связи между Vб и Vч степень наполнения черпаков зависит только от ширины забойной площадки, для измерения которой нет средств контроля. Существуют лишь средства измерения величины зашагивания, но отождествлять его с шириной забойной площадки нельзя вследствие дрейфа рабочей сваи в эфельном отвале во время драгирования. Если ширина забойной площадки превышает определенный предел, то черпаками срезается больше пород, чем может транспортироваться ими в бочку, и система становится неработоспособной. Драгер в этой ситуации вынужден уменьшить толщину стружки. Но САР не умеет определять величину скорректированной толщины стружки и, соответственно, не может установить требуемую Vч. В подобных случаях переходят на ручное управление. В САРДК ВНИИ-1 Vч в любых случаях автоматически устанавливается минимально возможной для достижения требуемой производительности либо для максимального к ней приближения в данных условиях работы драги. Это обеспечивает минимальный расход электроэнергии приводом ЧЦ и минимальный удельный износ ЧЦ. Достигается это тем, что управление приводом носовых лебедок осуществляется по его нагрузке [5], что обеспечивает максимальное наполнение черпаков, а поддержание требуемой загрузки бочки- регулированием Vч, [6]. Если нагрузка бочки ниже заданной, а приводы ЧЦ или НЛ загружены полностью Vч увеличивают до тех пор пока нагрузка бочки не возрастет до заданной. А если приводы бочки, ЧЦ и НЛ недогружены, Vч снижают до тех пор, пока нагрузка приводов ЧЦ или НЛ не достигнет заданной [7]. Подробное описание приведено далее.

В САРДК ВНИИ-1 ни толщина стружки, ни Vб приборами не измеряется поскольку величины этих параметров в системе управления не используются. Толщина стружки выбирается путем опускания черпаковая рама настолько, чтобы при ее движении по забою вольтметр привода носовых лебедок показал снижение напряжения против номинального примерно процентов на 20. Такой прием объясняется следующим: нагрузка привода НЛ не зависит от его скорости при угле резания черпаемых пород боковой поверхностью черпака менее угла конусности. При превышении углом резания угла конусности происходит смятие пород боковой поверхностью черпака и нагрузка резко возрастает. Выше описанный прием позволяет поддерживать равенство угла резания углу конусности без измерения толщины стружки и каких либо действий с результатом измерения. В САРДК СГИ измерение Vб и толщины стружки является обязательным условием работоспособности системы и средства их измерения – обязательные элементы комплекта системы.

САРДК СГИ предназначена для использования регулирования скорости черпания как при постоянном моменте, так и при постоянной мощности привода ЧЦ. САРДК ВНИИ-1 работает только при регулировании этого параметра при постоянном моменте. В режиме постоянной мощности она неработоспособна. Зато даже в ручном режиме обеспечивает простое и эффективное управление: бочка недогружена- увеличивай Vч , перегружена- снижай.

В САРДК СГИ не учитывается, что при измерении производительности по нагрузке бочки последняя зависит не только от производительности, но и монтажных искривлений бочки, несовпадения оси сеющей поверхности с осью вращения. На 250-литровой драге №186 СВЗ, например, размах колебаний нагрузки двигателя бочки по этой причине превышал 20%. Частота этих колебаний довольно низкая (0,13 Гц), поэтому фильтрация этих колебаний снижает быстродействие системы и создает предпосылки образования завалов бочки. В САРДК ВНИИ-1 эту проблему решили путем регулирования Vч по пикам нагрузки привода бочки (быстрая реакция на рост нагрузки этого привода и замедленная на ее падение.)

•

Максимальное наполнение черпаков, принятое В

САРДК ВНИИ-1, позволяя минимизировать расход электроэнергии приводом ЧЦ, обусловливает повышенные потери металла за счет просоров при разгрузке черпаков в бочку. Снизить эти потери станет возможным после появления средств контроля наполнения черпаков вблизи нижнего черпакового барабана путем регулирования Vб по этому параметру. Такие средства контроля разрабатываются производителями многочерпаковых дноуглубительных снарядов. Драги оснащенные САРДК СГИ часто работают с Vч, которую можно было бы снизить, .что также ведет к повышенным потерям металла при разгрузке черпаков.

•

САРДК СГИ предусматривает неизменность

отношения Vб /Vч на протяжении отработки всего слоя. Меняющиеся условия драгирования и ошибки драгера при выборе толщины стружки требуют корректировки этого отношения. Так, зачистка углов забоя, производимая с целью предупреждения уменьшения угла бортовых откосов по мере углубления забоя и, как следствие, снижения потерь металла в межходовых целиках, требует почти полного прекращения бокового перемещения без снижения скорости черпания, что невозможно при Vб / Vч =const. Снижение ширины забойной площадки, например, вследствие осыпания груди забоя, требует увеличения Vб, но Vб увеличится только после того как уменьшится нагрузка бочки. Запаздывание связано с тем, что черпакам с уменьшившимся наполнением нужно время, чтобы дойти до бочки.

САРДК ВНИИ-1 при изменении условий драгирования обеспечивает автоматическую корректировку отношения Vб /Vч. Так, в углах забоя Vб автоматически снижается вследствие возрастания нагрузки привода НЛ, т. к. она управляется по нагрузке этого привода, а Vч остается неизменной поскольку нагрузка бочки, по которой она регулируется, не изменилась. При снижении ширины забойной площадки нагрузка привода НЛ снижается вследствие этого Vб увеличивается, а Vч остается неизменным, поскольку нагрузка бочки не изменилась. Но при отработке крепких пород снижение ширины забойной площадки может не вызвать заметного снижения нагрузки привода НЛ и потому Vб не изменится, что обусловит снижение производительности ДК. Снизившаяся при этом нагрузка бочки вызовет рост Vч. При этом угол резания уменьшится и боковая поверхность черпаков перестанет упираться в черпаемые породы. Нагрузка привода НЛ снизится, что приведет к росту Vб и, соответственно производительности.

К особенностям САРДК ВНИИ-1 следует отнести и следующее обстоятельство: принятое в этой системе автоматическое регулирование Vб по нагрузке привода НЛ обуславливает его работу с нагрузкой равной номинальной, а в таких условиях при скорости ниже номинальной надежно работают только двигатели