авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Обоснование параметров донного устройства с учетом присоединенной массы при добыче железомарганцевых конкреций шельфовой зоны

На правах рукописи

КОРОЛЕВ Игорь Алексеевич ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДОННОГО УСТРОЙСТВА С УЧЕТОМ ПРИСОЕДИНЕННОЙ МАССЫ ПРИ ДОБЫЧЕ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫХ КОНКРЕЦИЙ ШЕЛЬФОВОЙ ЗОНЫ Специальность 05.05.06 – Горные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург – 2013

Работа выполнена в федеральном государственном бюд жетном образовательном учреждении высшего профессиональ ного образования «Национальный минерально-сырьевой уни верситет «Горный» Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Тимофеев Игорь Парфенович

Официальные оппоненты:

Тарасов Юрий Дмитриевич доктор технических наук, ФГБОУ ВПО «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», кафедра горных транспортных машин, профессор Коровников Александр Николаевич кандидат технических наук, НПК «Механобр-техника» (ЗАО), директор по продажам оборудования для переработки рудных материалов Ведущая организация – ОАО «Севморгео»

Защита состоится 2 июля 2013 г. в 17 ч 30 мин на заседа нии диссертационного совета Д 212.224.07 при Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» по адресу: Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. 7212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Наци онального минерально-сырьевого университета «Горный».

Автореферат разослан 31 мая 2013 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ ГАБОВ диссертационного совета Виктор Васильевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации:

Приоритет освоения ресурсов морского дна и его рудный потенциал определяются исходя из оценки марганца и кобальта как стратегического сырья для многих отраслей тяжелой промышленно сти.

Интерес к освоению твердых полезных ископаемых морско го дна объясняется рядом факторов, таких как:

– более высокая концентрация полезных ископаемых в мор ских месторождениях по сравнению с континентальными залежами;

– более высокая по сравнению с материковой рентабель ность ведения добычных работ на дне за счет исключения из техно логического цикла буровзрывных работ и вспомогательных опера ций, стадий дробления добытой руды, что в перспективе повышает экологичность и экономичность самого процесса добычи.

Ежегодная потребность в марганцевых сплавах и металличе ском марганце в Северо-Западном федеральном округе достигает 100 тыс.т. Темпы развития добычи железомарганцевых конкреций (далее - ЖМК), однако, отстают от темпов потребления ведущими предприятиями, такими как: ОАО «Ижорские заводы» и ОАО «Пет росталь» (Санкт-Петербург) и ОАО «Северсталь» (Череповец).

Основной вклад в развитие теории и практики разработки морских месторождений внесли Дж. Меро (1969), Г.А. Нурока, Ю.В.

Бруякина, Ю.В. Бубиса, Л.Н. Молочникова, К.В. Яблокова (1979), Р.И. Вяхирева, Б.А. Никитина, Д.А. Мирзоева (1999), В.Б. Добрецо ва, В.А. Рогалева (2003), И.С. Калинина, В.П. Дробаденко, Н.Г. Ма лухина (2010). Анализ данных работ выявил, что для разработки ме сторождений морского дна необходимы новые, нетипичные для ма териковых условий методы при определении основных характери стик комплексов по добыче твердых полезных ископаемых. Созда ние добычных комплексов, обеспечивающих устойчивые режимы работы в водной среде с изменяемой глубиной, загрузкой скреперов и скоростями их движения, невозможно без научного обоснования.

Целью исследования является повышение эффективности добычи на основе установления закономерностей, связывающих ки нематические и силовые параметры комплекса для ведения добыч ных работ на морском дне с учетом присоединенной массы ЖМК, загружаемых в бункер донного устройства.

Основная научная идея исследовательской работы:

устойчивый процесс транспортирования донного добычного устрой ства с переменной массой ЖМК достигается рациональным сочета нием силы тяжести гибкого тягового элемента, свободно провисаю щего в водной среде, с массой донного устройства.

Основные задачи диссертационной работы:

– анализ геоморфологии залегания ЖМК на известных рос сийских месторождениях, в том числе шельфовой зоны Балтийского моря (участок Финского залива);

– анализ существующих технических средств для добычи твердых полезных ископаемых морского дна;

– разработка математической модели взаимодействия гибко го тягового элемента с донным добычным устройством;

– компьютерное моделирование процесса транспортирова ния гибким тяговым элементом донного добычного устройства;

– проведение экспериментальных исследований взаимодей ствия стандартных круглозвенных цепей с моделью, имитирующей донное устройство.

Методология и методы исследования. В работе использо ван комплексный метод, включающий: научный анализ и обобщение технических средств для добычи твердых полезных ископаемых, компьютерное моделирование в объектно-ориентированной среде программирования. Основные теоретические результаты получены с использованием математического аппарата, классических положе ний теоретической механики и теории механизмов и машин. Для обработки экспериментальных данных использовалась имитацион ная модель процесса движения донного добычного устройства;

была проведена видеосъемка процесса его движения и приведен анализ полученных экспериментальных данных.

Защищаемые научные положения:

1. Математическая модель функционирования системы, включающей донное добычное устройство и плавсредство, соеди ненные гибким тяговым элементом в водной среде, описывается дифференциальным уравнением с учетом неустановившегося дви жения, которое определяет закономерность изменения скорости движения донного устройства с учетом присоединенной изменяемой массы ЖМК, удельной массы гибкого тягового элемента и расстоя ния донного устройства от плавсредства, что позволяет определить область рациональных значений кинематических и силовых харак теристик добычного комплекса.



2. Коэффициент тяги при использовании круглозвенных цепей изменяется обратно пропорционально массе транспортируе мого груза, а тяговое усилие – прямопропорционально присоединя емой массе груза, установленный экспериментальными исследова ниями на имитационной модели, представляющей донное устрой ство, соединенное гибким тяговым элементом в воздушной среде с неподвижным плавсредством.

Научная новизна:

– установлены теоретические зависимости скорости движе ния донного устройства при изменении массы ЖМК в бункере до бычного устройства во времени;

– определены области соотношений скорости донного до бычного устройства, глубины погружения и длины гибкого тягового элемента;

– экспериментально установлены максимальные скорости движения донного устройства при использовании различных цепей и присоединенных масс ЖМК.

Соответствие паспорту специальности: работа соответ ствует паспорту специальности 05.05.06 «Горные машины»: пункт «Обоснование и оптимизация параметров и режимов работы горных машин и оборудования и их элементов».





Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертационной рабо те, подтверждается удовлетворительной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Практическая значимость работы заключается в обосно вании рациональных параметров силовых и кинематических харак теристик движения донного устройства, определяющих типоразме ры тягового элемента на примере стандартных круглозвенных це пей, а также в разработке рекомендаций по выбору круглозвенных цепей при транспортировании ЖМК в зависимости от коэффициента тяги.

Результаты исследования рекомендуются к использованию научно-производственными предприятиями при ведении морских геологоразведочных и добычных работ.

Апробация работы. Основные положения и результаты ис следований были представлены на научных конкурсах и конферен циях в 2010-2012 гг.: XVI Санкт-Петербургской Ассамблее молодых ученых и специалистов, 9-ой и 11-ой международных научно практических конференциях «Освоение минеральных ресурсов Се вера: проблемы и решения» (г. Воркута, 2011, 2013 гг.), Научной конференции в Центре Трансфера Технологии EMAG (г. Катовице, Польша, 2012 г.);

7-й международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики «Социально экономические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики» (г. Тула, 2011 г.), ежегодных вузовских конференциях студентов и молодых учёных «Полезные ископаемые России и их освоение» (Горный университет, г. Санкт-Петербург).

Личный вклад автора:

– проведен анализ технических средств для добычи ЖМК на морском дне;

– разработана математическая модель процесса взаимодей ствия гибкого тягового элемента с донным добычным устройством в процессе добычи железомарганцевых конкреций;

– разработана имитационная модель для проведения в лабо раторных условиях экспериментов по установлению зависимостей скорости движения донного добычного устройства при различных погонных массах тягового элемента и коэффициентах тяги;

– проведены экспериментальные исследования по определе нию коэффициентов тяги для различных типоразмеров круглозвен ных цепей, а также установлены скорости движения донного добыч ного устройства в функции времени;

– разработана методика выбора гибкого тягового элемента при транспортировании различных объемов груза для скреперов в условиях добычи твердых полезных ископаемых морского дна.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 1 статья в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, получен 1 патент РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введе ния, четырёх глав, заключения, списка литературы, включающего 110 наименований, 2 приложений, изложена на 143 страницах ма шинописного текста и содержит 71 рисунок, 11 таблиц.

Автор выражает особую благодарность за предоставленные консультации доценту кафедры высшей математики Горного уни верситета, кандидату математических наук Колтону Гарри Абрамо вичу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и необходимость разработки технологий и техники добычи твердых полезных ископа емых морского дна, сформулированы цели и задачи исследования.

В первой главе приведен обзор развития технических средств по разработке подводных месторождений твердых полезных ископаемых, общие сведения о различных классах подводных до бычных устройств на шельфе, сформулированы основные техниче ские и экологические требования, предъявляемые к добычным устройствам первого поколения, а также их достоинства и недостат ки.

Во второй главе представлены математические модели вза имодействия гибкого тягового элемента с донным добычным устройством для случая его транспортирования гибким тяговым элементом плавсредством, движущимся с постоянной скоростью и случай транспортирования донного добычного устройства посред ством двухбарабанной скреперной лебедки при неподвижном судне.

В третьей главе проведено математическое моделирование процесса транспортирования донного устройства для двух принци пиальных схем функционирования гибкого тягового элемента с дон ным добычным устройством, определены области установившегося движения из условий неконтакта цепи с дном и неотрыва донного добычного устройства от дна.

В четвертой главе изложены результаты лабораторных ис следований процесса транспортирования бункера круглозвенными цепями стандартных калибров, принятых в качестве гибких тяговых элементов, экспериментально получены зависимости скоростей движения бункера во времени, определены коэффициенты тяги для каждого из представленных цепей разных калибров.

В заключении по результатам проведенных теоретических исследований обоснована методика выбора параметров донного устройства при условии устойчивости процесса транспортирования в установившемся режиме. Подтверждена сходимость результатов теоретических исследований с результатами экспериментов, разра ботана методика по выбору параметров гибкого тягового элемента.

Основные научные результаты исследований отражены в следующих защищаемых положениях:

1. Математическая модель функционирования системы, включающей донное добычное устройство и плавсредство, со единенные гибким тяговым элементом в водной среде, описыва ется дифференциальным уравнением с учетом неустановивше гося движения, которое определяет закономерность изменения скорости движения донного устройства с учетом присоединен ной изменяемой массы ЖМК, удельной массы гибкого тягового элемента и расстояния донного устройства от плавсредства, что позволяет определить кинематические и силовые характери стики добычного комплекса.

Принципиальная схема функционирования гибкого тягового элемента с донным добычным устройством принята со следующими допущениями:

Плавсредство и донное добычное устройство располо жены в одной плоскости движения.

Гибкий тяговый элемент однороден и нерастяжим, не рассматриваются упругие деформации в гибком тяговом элементе, его масса равномерно распределена по всей длине.

На донное добычное устройство и ЖМК в его бункере, лежащих на дне, действует выталкивающая сила.

Схема добычного комплекса состоит (рисунок 1) из скрепе ра, перемещаемого по дну канатом лебедки, установленной на судне. При транспортировании донного устройства его масса непо стоянна и с течением времени увеличивается, поскольку емкость скрепера заполняется ЖМК, тяговый элемент меняет положение в вертикальной плоскости. Движение скрепера осуществляется при удалении судна, длина тягового элемента не изменяется, его натя жение увеличивается.

В системе координат в верхней точкой O крепления гибкого тягового элемента уравнение движения цепи имеет вид (1):

T 0 0 g, (1) t l где 0 – плотность материала цепи;

– скорость элементарного участка цепи в момент времени t;

T TX, TY – натяжение цепи, складывающееся из горизонтальной составляющей TX и вертикаль ной составляющей TY ;

l – длина цепи;

g – ускорение свободного падения.

Рисунок 1 – Схема взаимодействия гибкого тягового элемента с донным устройством Переходя к безразмерным величинам, получаем уравнение:

T e 0, (2) l где e 0,1 – орт оси координат.

Тогда:

TX l. (3) TY 1 l Решением данной системы уравнений получаем выражение для горизонтальной и вертикальной составляющих тягового усилия в цепи:

T cos TX (t ) TX TX (t ) 0. (4) T sin l TY0 (t ) TY l TY0 (t ) Интегрированием (2), получены выражения для горизон тальной и вертикальной составляющих тягового усилия, а также вы ражение для определения расстояния между донным устройством и судном:

1 H 2 sh (c 2 ) 1 1 H TX TY1 ;

;

2 sh (c ) sh (c ) (5) c x 1 H 1, sh (c ) где H – глубина погружения донного устройства, и c равны:

1 1 H arthH ln, c Arsh(tg 0 (t )).

2 1 H Введем в рассмотрение систему координат, совместив ее начало с начальным положением донного добычного устройства (рисунок 2).

Рисунок 2 – Силы, действующие на донное устройство Движение донного добычного устройства описывается урав нениями:

M t T k RРК f ( M Q) M C kM, (6) t x (1 ) t где – скорость донного устройства;

M – общая масса донного устройства, заполненного ЖМК в момент времени t описывается уравнением:

M M A M C (t ), (7) где M A – масса донного устройства;

M C (t ) – масса железомарган цевых конкреций в донном устройстве в момент времени t, T – тя говое усилие описывается уравнением: T TX f TY1, (8) где f – коэффициент трения скрепера о морское дно;

Q – выталкивающая сила описывается уравнением:

M M Q В A C, (9) C A где В - плотность среды;

А - плотность материала донного устройства;

С - плотность груза;

RРК – сила сопротивления резанию грунта: RРК kРК S РК g. (10) Выражение k 2 объединяет в себе силу сопротивления сре ды, пропорциональную квадрату скорости донного устройства и ре М С активную силу, пропорциональную.

t k M, k - безразмерные коэффициенты, 0 Lg.

Система уравнений (6) записана в безразмерном виде, где величины, имеющие размерность силы, отнесены к 0 Lg, величины размерности массы к 0 L, скорость отнесена к 0, время отнесено к 0 g.

В момент времени t = 0 начала движения донного устройства 0;

M C 0;

T f A, имеем: (11) где A M A 1 В RРК.

f A Используя (7), находим недостающее начальное условие для 1 H 2 ( ) x1 (0) системы (6):, (12) sh ( ) 1 H H где Arth Arsh,.

2A 1 f (2 A 1) 2 H Для исключения неустановившегося режима движения дон ного устройства необходимо так выбрать величины скорости 0 и глубины H, чтобы в любой момент времени выполнялось условие:

TY1 Q Mg, (13) или с учетом (4):

H tg 0 (t ) Arth 1 2( M Q). (14) L0 H H 0 Arth L 0,5 ln L H 0 L 2A H H Arth 0,5 ln L0 2 A L0 2 A H.(15) sh sh sh 0 Arth ln f sh 0 f sh 0 f 2 sh 2 2 sh L0 H 2 x Схема взаимодействия тягового элемента с донным устрой ством для случая, когда судно неподвижно, а тяговый элемент дви жется за счет усилия в канате скреперной лебедки, длина тягового элемента уменьшается в функции времени. Движение донного устройства описывается уравнением (6).

Решение системы уравнений (6) для случая изменения длины тягового элемента дает принципиально новые зависимости (15).

На основании решения системы уравнений получены зави симости изменения длины гибкого тягового элемента и глубины по гружения в функции времени:

bx 2c 1 bx L 2sh 1 ch 1, (16) b 2 bx 2c bx H 2sh 1 sh. (17) b 2 Связь глубины погружения и изменяющейся во времени длины гибкого тягового элемента:

bx b sh 1 L H2. (18) 2 На основе полученных теоретических зависимостей прове дено компьютерное моделирование. Для анализа были приняты три типоразмера скреперов объемом: V1 = 8 м3, V2 = 4,5 м3 и V3 = 3 м3 в соответствии с ГОСТ 5738–73. На основе анализа разрывного уси лия были приняты круглозвенные цепи трех калибров d26, d20 и d в соответствии с ГОСТ 2319-81.

Рисунок 3 – Область вы H/L бора длины тягового эле 0, мента 0, Для каждой цепи область (H0/L) I (H1/L) (рисунок 3) выбора пара 0,7 (H0/L) (H1/L) метров будет определять (H0/L) 0, диапазон отношений глу (H1/L) бины моря к длине тягово 0, II го элемента, т.е. H/L. При 0, увеличении скорости плавсредства область вы 0, бора отношения H/L сужа 0, ется и ограничивается 0, прямой линией снизу и III огибающей кривой сверху.

, м/c Зона I, Ш – нерабочие, II – 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1, рабочая область для выбо ра длины цепи.

На участке с равно, м/c мерно ускоренным 0, движением добыч ное устройство за 0, полняется ЖМК, и V 0,3 V4, его скорость при V ближается к скоро 0, сти плавсредства, 0, равной 0,5 м/c (ри сунок 4).

t, c 0 10 20 30 Рисунок 4 – Изменение скорости движения донного устройства Так, например, для цепи калибра d26 при транспортировании добычного донного устройства емкостью 8 м3 максимальная ско рость судна не должна превышать 0,9 м/c, при скорости 0,5 м/c от ношение глубины моря к длине тягового элемента принимает мини мальное значение равное 0,25, а максимальное - 0,55.

При глубине моря 50 метров длина тягового элемента будет составлять максимально 200 и минимально 90 метров, и условие не отрыва от морского дна и провисания цепи всегда будет выполнять ся.

Для всех калибров цепей и Tx, кН емкостей бункеров характер Ty, кН зависимостей подобен. Два TX характерных участка отра TY жают неравномерное и рав TX4, номерно ускоренного движе TY4, TX ния, на которых выделяется TY участок интенсивного увели чения тягового усилия и уча сток с линейной зависимо стью, показывающий увели чение тягового усилия про порционально присоединяе мой массе ЖМК.

0 10 20 30 40 t, c Рисунок 5 – Изменение усилий в тя говом элементе во времени Так, например, при использовании цепи калибра d26 и емко сти 8 м3 горизонтальная составляющая усилия в тяговом элементе изменяется на участке равномерно ускоренного движения от 52 до 75 кН, для емкости 4,5 м3 – от 30 до 40 кН, для емкости 3 м3 – от до 37 кН.

2. Экспериментальными исследованиями на имитацион ной модели, представляющей донное устройство, соединенное гибким тяговым элементом в воздушной среде с неподвижным плавсредством, установлено, что коэффициент тяги при исполь зовании круглозвенных цепей изменяется обратно пропорцио нально массе транспортируемого груза, а тяговое усилие – пря мопропорционально присоединенной массе груза.

Экспериментальный стенд (Рисунок 6) имитационной моде ли донного устройства представляет собой емкость 1 с возможно стью изменения ее массы. В качестве присоединяемой массы ис пользовалась свинцовая дробь диаметром 4,5 мм. В качестве гибкого тягового элемента 2 были выбраны стандартные круглозвенные це пи калибров d6, d9 и d13 мм. Измерения тягового усилия осуществ лялись портативным цифровым электронным динамометром Wei Heng (модель WH-A05) 3. Процесс движения снимался беззеркаль ной фотокамерой Sony Nex-5.

Рисунок 6 – Экспериментальный стенд 1 – бункер, 2 – тяговый элемент, 3 – портативный цифровой элек тронный динамометр WeiHeng (модель WH-A05).

Длина каждого отрезка цепи составляла 2,5 м. Удельная мас са равнялась 0,8;

1,8;

3,6 кг/м. Масса транспортируемого груза при нималась пропорционально массе гибкого тягового элемента и со ставляла 1,0;

1,33;

0,66, 0,33.

Максимальная скорость изменялась в широком диапазоне, т.е. при возрастании присоединенной массы от 1,5 кг до 6 кг, ско рость движения донного устройства уменьшалась от 1,25 м/с до 0, м/с при максимальной массе 6 кг. Зависимость описывается уравне нием второго порядка.

, м/c 1, d9, M = 1,5 кг 1, 1, 0, 0, d9, M = 3 кг 0, 0, d9, M = 4,5 кг 0, кг 0, 0, d9, M = 6 кг 0, 0, t, с 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0, Рисунок 7 – Изменение скорости движения бункера во времени При проведении эксперимента емкость нагружалась дис кретно до прекращения движения. В этот момент определялась пре дельная масса насыпного груза для движения которой тягового уси лия цепи было недостаточно.

Коэффициент тяги KТГ представляет собой отношение гори зонтальной составляющей тягового усилия цепи TX к массе M дон ного устройства.

Kтг 1, Ктг 1, Ктг 1 Ктг 0, 0, d 0, d d 0, M, кг 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Рисунок 8 – Зависимость коэффициента тяги KТГ от массы донного устройства для цепей различных калибров Значение коэффициента тяги, равное 0,3 характеризует от сутствие движения донного устройства, т.е. сила тяги меньше или равна сопротивлению движения, которое представляет собой силу трения.

Коэффициента тяги KТГ для экспериментальных круглозвен ных цепей изменяется от 1,15 до 0,3 для масс от 1,5 кг до 9 кг. (ри сунок 8).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Диссертация представляет собой законченную научно квалификационную работу, в которой приведены разработанные автором теоретические и практические положения, которые в сово купности можно классифицировать как решение научной техниче ской задачи по выбору и обоснованию параметров донного устрой ства с учетом присоединенной массы при добыче ЖМК шельфовой зоны, что позволит обоснованно производить выбор круглозвенных цепей по калибру в качестве гибкого тягового элемента в зависимо сти от требуемого тягового усилия.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Разработана математическая модель и предложена мето дика обработки данных с использованием среды программирования Microsoft Developer Studio и математического пакета программ Origin, позволяющие проводить детальный анализ влияния кинема тических и силовых параметров взаимодействия гибкого тягового элемента с донным добычным устройством.

2. Экспериментально установлено, что для цепей различных калибров коэффициент тяги изменяется обратно пропорционально силе тяжести транспортируемого груза, при этом тяговое усилие из меняется прямо пропорционально присоединенной массе ЖМК.

3. Определены области выбора отношения глубины погру жения H добычного устройства к длине тягового элемента L для различных скоростей движения плавсредства для различных це пей.

4. Для добычи железомарганцевых конкреций шельфовой зоны предложены две принципиальные схемы комплексов и техно логия ведения работ на основе функционирования гибкого тягового элемента с донным добычным устройством.

5. Результаты моделирования имеют удовлетворительную сходимость с данными экспериментальных исследований скорости движения донного устройства при его функционировании с гибким тяговым элементом, что подтверждает адекватность разработанной математической модели.

6. Результаты работы используются в учебном процессе при подготовке инженеров специальностей 150402 «Горные машины и оборудование» и 130400 «Горное дело».

Основное содержание диссертации опубликовано в следу ющих работах:

1. Королев И.А. Исследование комплекса добычи желе зомарганцевых конкреций при движении его гибким тяговым элементом. / И.П. Тимофеев, И.А. Королев. // Записки горного института. – СПб, 2012. – Т. 196. – С. 244-247.

2. Пат. 2466275 Российская Федерация МПК E 21 C 50/02.

Комплекс для добычи и обогащения твердых полезных ископаемых.

/ Ю.Д. Тарасов, И.П. Тимофеев, А.В. Большунов, В.Н. Морус, И.А.

Королев, заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Санкт Петербургский государственный горный университет». –№ 2011118253/03;

заявл. 05.05.2011, опубл. 10.11.2012.

3. Королев И.А. Влияние присоединенной массы насыпного груза на характер изменения усилия в тяговом элементе горнотранс портных машин. / И.П. Тимофеев, И.А. Королев // Социально экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики – 6-я Международная конференция по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики. – Тула, 2010. – Т. 1. – С. 108-112.

4. Королев И.А. Влияние гибкого тягового элемента на ха рактер движения донного добычного устройства при транспортиро вании его плавсредством. / И.П. Тимофеев, И.А. Королев // Освое ние минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: Труды 9 ой Международной научно-практической конференции. – Воркута, 2011. – С.106-110.

5. Королев И.А. Еще раз о запасах рудных полезных ископа емых в океанах. / И.П. Тимофеев, И.А.Королев. // Освоение мине ральных ресурсов Севера: проблемы и решения: Труды 9-ой Меж дународной научно-практической конференции. – Воркута, 2011. – С. 195-198.

6. Королев И.А. Поведение гибкого тягового элемента в процессе транспортирования донного добычного устройства. / И.П.

Тимофеев, И.А. Королев. // Опыт прошлого – взгляд в будущее – 2-я Международная научно-практическая конференция молодых ученых и студентов. Материалы конференции. – Тула, 2012. – С. 67-70.

7. Королев И.А. Математическая модель движения донного добычного устройства при транспортировании его гибким тяговым элементом. / Г.А. Колтон, И.А. Королев. // Социально экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики – 8-я Международная конференция по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики. – Тула, 2012. – Т. 1. – С. 387-391.

8. Королев И.А. Добычной комплекс для разработки твердых полезных ископаемых морского дна. / И.А. Королев, И.П.Тимофеев.

// Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения:

Труды 11-ой Международной научно-практической конференции. – Воркута, 2013. – С. 423-426.

9. Королев И.А. Обоснование характера движения донного добычного устройства с учетом присоединенной массы насыпного груза при добыче железомарганцевых конкреций Балтийского моря.

/ И.А. Королев. // Шестнадцатая Санкт-Петербургская Ассамблея молодых ученых и специалистов. Сборник тезисов. – СПб, 2011. – С.

100.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.