Окружающая среда для очистного комплекса и функции горных машин.

Проектирование любого объекта, в том числе и мехатронного, начинается с определения его функций, определения множества Ф_т. Данный этап определяется как построение F-модели. Синтез и анализ выемочных систем в части описания их конструктивных связей, ограничивающих возможные виды взаимных перемещений (то есть учитывается только механическое взаимодействие) достаточно полно изложены в [5].

Окружающей средой для данной системы является горнотехническая обстановка в длинном очистном забое. Управляющее воздействие может быть определено для каждой ситуации, тогда среда может рассматриваться как фиксированная, то есть система однозначно взаимодействует с окружающей средой.

Специфические особенности и систематизация горных машин как мо.

Следует отметить, что компоненты горных машин имеют ряд особенностей, существенно влияющих на принципы их проектирования, и, зачастую делающих невозможным использования решений из других отраслей машиностроения.

Основные особенности механических компонент:

- стохастический характер нагрузок при высоких уровнях коэффициента вариации в установившихся режимах работы;

- высокие экстренные нагрузки в переходных режимах;

- жесткие ограничения габаритных размеров оборудования;

- использование материалов, предельных по своим прочностным характеристикам (возможности по дальнейшему повышению практически исчерпаны);

Основные особенности электротехнических компонент:

- взрывозащищенное исполнение при жестких ограничениях габаритов;

- широкое, для забойных машин практически исключительное, использование асинхронных короткозамкнутых двигателей с водяным охлаждением, что определяется относительной простотой и надежностью обеспечения взрывозащищенности;

- широкое использование многодвигательного привода, в том числе работающего на один вал, что определяется ограничением габаритов;

- тяжелый режим работы, характеризующийся высокой продолжительностью включения при большом числе пусков и реверсов, при стохастическом характере нагружения;

- низкая относительная мощность шахтных сетей и удаленность токоприемников от источника, что приводит к существенным потерям напряжения;

Особенности электронных компонент это взрывозащищенное исполнение, требования искробезопасности выходных цепей, что ограничивает потребляемую мощность, низкое качество и большая длина линий связи.

Условия работы всех компонент горных машин характеризуются повышенной температурой, химической агрессивностью внешней среды, сложностью проведения профилактических и ремонтных работ.

Мехатронный агрегат (далее МА) – мехатронный объект второго уровня интеграции, состоящий из нескольких ММ или МУ, собственных КМ и УМ, не мехатронных объектов, например собственных датчиков, предназначенный для выполнения различных функций во взаимодействии с внешней средой, реализации различных заданных законов движения. В этом смысле МА будет являться секция механизированной крепи с электрогидроуправлением, состоящая из гидроцилиндров, электрогидроблока, УМ, датчиков, КМ. МА являются также очистные комбайны и скребковые конвейеры.

Мехатронная система (далее МС) – мехатронный объект третьего уровня интеграции, состоящий из отдельных ММ, МУ, МА, не мехатронных объектов, собственных КМ и УМ, имеющих упорядоченные связи, динамически функционирующее во времени и пространстве во взаимодействии с окружающей средой как единое целое. Очистной комплекс, состоящий из очистного комбайна (МАОК), забойного скребкового конвейера (МАЗК), секций механизированной крепи (МАСК), собственных КМ и УМ, обеспечивающей добычу угля из длинных очистных забоев является мехатронной системой (МСОК).