Прогнозирование нагруженности рабочего оборудования карьерного экскаватора по нечетко-логистической модели | Великанов | Записки Горного института

Прогнозирование нагруженности рабочего оборудования карьерного экскаватора по нечетко-логистической модели

В. С. Великанов

Аннотация


В силу того, что нагрузки, возникающие в рабочем оборудовании карьерных экскаваторов, определяются большим числом случайных факторов, сложно представляемых аналитическими формулами, для оценки и прогнозирования нагрузок необходимо внедрять модели с использованием нестандартных подходов. В настоящем исследовании использована методология теории нечеткой логики и нечетких множеств, позволяющая преодолеть трудности, связанные с неполнотой и расплывчатостью данных при оценке и прогнозировании усилий, возникающих в рабочем оборудовании карьерных экскаваторов, а также с качественной природой этих данных.

В результате компьютерного моделирования в среде fuzzyTECH для определения уровня нагруженности основных элементов рабочего оборудования карьерных экскаваторов получены сопоставимые с экспериментальными исследованиями данные. На основе репрезентативной выборки произведен статистический анализ данных, вследствие чего получено уравнение линейной множественной регрессии напряжений в рукояти карьерных экскаваторов, которое позволяет составить точный прогноз нагруженности рабочего оборудования экскаватора.

 


Ключевые слова


карьерный экскаватор; рабочее оборудование; напряжения; прогнозирование; модель; нечеткая логика; адекватность; переменная

Литература


Anistratov K.Yu. Development of a strategy for the technical re-equipment of quarries. Gornaya promyshlennost. 2012. N 4, p. 90-97 (in Russian).

Velikanov V.S., Gurov M.Yu. The development of scientific and methodological foundations for improving mining excavators based on a fuzzy-multiple approach: Monograph. Magnitogorsk: Magnitogorskii gosudarstvennyi tekhnicheskii universitet im. G.I.Nosova, 2018, p. 217 (in Russian).

Knyazkina V.I., Ivanov S.L. Systematization of the causes of failure of mining excavators and increasing the durability of resource-determining elements of their transmissions by organizing a lubrication system. Tekhnologicheskoe oborudovanie dlya gornoi i neftegazovoi promyshlennosti: Sbornik trudov XVII Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii “Chteniya pamyati V.R.Kubacheka”. Ekaterinburg: Uralskii gosudarstvennyi gornyi universitet, 2019, p. 400-403 (in Russian).

Komissarov A.P., Lukashuk O.A., Teliman I.V. Mining excavators – efficiency and safety. Aktualnye problemy povysheniya effektivnosti i bezopasnosti ekspluatatsii gornoshakhtnogo i nefte-promyslovogo oborudovaniya: Sbornik nauchnykh trudov. Perm: Permskii natsionalnyi issledovatelskii politekhnicheskiy universitet, 2016, p. 65-71 (in Russian).

Leonenkov A.V. Fuzzy modeling in MATLAB and fuzzyTECH. St. Petersburg: BKhV-Peterburg, 2005, p. 736 (in Russian).

Lobur I.A., Shauleva N.M., Zakharova A.G. On the operational reliability of electromechanical systems of mining crawler excavators. III Vserossiiskaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya “Energetika i energosberezhenie: teoriya i praktika”. Kemerovo: Kuzbasskii gosudarstvennyi tekhnicheskii universitet, 2017, p. 312 (1-8) (in Russian).

Mattis A.R., Cheskidov V.I., Labutin V.N. On the question of the choice of excavators for the development of strong rocks in the quarries of Russia. Fiziko-tekhnicheskie problemy razrabotki poleznykh iskopaemykh. 2012. N 2, p. 124-132 (in Russian).

Plakitkina L.S., Plakitkin Yu.A., Dyachenko K.I. Assessment of the import dependence of Russian coal companies on the purchase of foreign equipment. Gornaya promyshlennost. 2018. N 3, p. 35-39.

Poderni R.Yu., Bules P. Comparative analysis of hydraulic and mechanical shovel excavators. Gornyi zhurnal. 2015. N 1,

p. 55-61 (in Russian).

Shibanov D.A., Ivanov S.L., Fokin A.S., Zvonarev I.E. Improvement of the strategy of technical service for mining ex-cavators by introducing into the Total Productivity Maintenance system. Zapiski Gornogo instituta. 2014. N 209, p. 109-115 (in Rus-sian).

Tverdov A.A., Nikishichev S.B., Zakharov V.N. Problems and prospects of import substitution in the mining industry. Gornaya promyshlennost. 2015. N 5, p. 54-58 (in Russian).

Sharipov R.Kh. Studying the influence of bucket lifting speed on the durability of the handle of excavators with rack-and-pinion pressure: on the example of ECG-5A: Avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk. Ekaterinburg, 2011, p. 131 (in Russian).

Shibanov D.A., Ivanov S.L., Zvonarev I.E. The influence of mining excavator operation factors on their technical condition. Sotsialno-ekonomicheskie i ekologicheskie problemy gornoi promyshlennosti, stroitelstva i energetiki: Sbornik nauchnykh trudov 9-i Mezhdunarodnoi konferentsii po problemam gornoi promyshlennosti, stroitelstva i energetiki. Vol. 1. Minsk: Belorusskii natsionalnyi tekhnicheskii universitet, 2013, p. 430-433.

Shibanov D.A., Ivanov S.L., Ivanova P.V. Evaluation of the mining excavators efficiency. Nauka i obrazovanie v zhizni sovremennogo obshchestva: Sbornik nauchnykh trudov po materialam Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii

dekabrya 2014 g. Part 3. Tambov: OOO “Konsaltingovaya kompaniya Yukom”, 2015, p. 158-160 (in Russian).

Shtovba S.D. Introduction to the theory of fuzzy pluralities and fuzzy logic. Vinnitsa: UNIVERSUM-Vinnitsa, 2001, p. 756 (in Russian).

Babaei H., Razeghi M., Choobineh A., Pakshir H., Rajaeifard A., Rezaian J. A new method for calculating saddle seat height with an emphasis on optimal posture based on trigonometric relations. International journal of occupational safety and ergonomics. 2016. Vol. 22. Iss. 4, p. 565-571. DOI: 10.1080/10803548.2016.1191223

Balaji K., Alphin M.S. Computer-aided human factors analysis of the industrial vehicle driver cabin to improve occupational health. International journal of injury control and safety promotion. 2014. Vol. 23. Iss. 3, p. 240-248.

DOI: 10.1080/17457300.2014.992351

Lee D.H., Kim Y.J., Choi C.H., Chung S.O., Nam Y.S., So J.H. Evaluation of operator visibility in three different cabins type Far-East combine harvesters. International journal of agricultural and biological engineering. 2016. Vol. 9. N 4, p. 33-44.

Horberry T., Burgess-Limerick R., Cooke T., Steiner L. Improving mining equipment safety through human-centered design. Ergonomics in design: The Quarterly of human factors applications. 2016. Vol. 24. Iss. 3, p. 29-34. DOI: 10.1177/1064804616636299

Karlinski J., Rusinski E., Smolnicki T. Protective structures for construction and mining machine operators. Automation in construction. 2008. Vol.17. Iss. 3, p. 232-244. DOI: 10.1016/j.autoon.2007.05.008

Kushwaha D.K., Kane P.V. Ergonomic assessment and workstation design of shipping crane cabin in steel industry. Inter-national journal of industrial ergonomics. 2015. Vol. 52, p. 29-39. DOI: 10.1016/j.ergon.2015.08.003

Mayton A.G., Jobes C.C., Miller R.E. Comparison of whole-body vibration exposures on older and newer haulage trucks at an aggregate stone quarry operation: Proceedings of ASME International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference. New York. 2008. DOI: 10.1115/DETC2008-50120

Mayton A.G., Jobes C.C., Gallagher S. Assessment of whole-body vibration exposures and influencing factors for quarry haul truck drivers and loader operators. International of Heavy Vehicle Systems. 2014. Vol. 21. N 3, p. 241-261. DOI: 10.1504/IJHVS.2014.066080

Merigó J.M., Gil-Lafuente A.M., Yager R.R. An overview of fuzzy research with bibliometric indicators. Applied Soft Computing. 2015. Vol. 27, p. 420-433. DOI: 10.1016/j.asoc2014.10.035

Schutte P.C., Smith J.R. Practical ergonomics in mechanized mining. Journal of the South African institute of mining and metallurgy. 2002. Vol.102. Iss.3, p. 145-149.

Gialamas T., Gravalos I., Kateris D., Xyradakis P., Dimitriadis C. Vibration analysis on drivers seat of agricultural tractors during tillage tests. Spanish journal of agricultural research. 2016. Vol. 14. Iss. 4. e0210. DOI: 10.5424/sjar/2016144-9664




DOI: http://dx.doi.org/10.31897/pmi.2020.1.29

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.