В статье рассмотрены сферы и способы применения беспилотных воздушных судов. Затронуты вопросы, касающиеся действующих законодательных норм в России и в мире, значительно ограничивающих возможность применения беспилотных воздушных судов при решении мониторинговых задач. Впервые на примере базовой модели беспилотного воздушного судна представлен вариант решения задачи по созданию мониторингового измерительного комплекса, включенного в государственный реестр средств измерений. Проведен анализ перспективных подходов к формированию метрологического и методического обеспечения беспилотных воздушных судов, а также путей адаптации их целевой нагрузки для решения задач по оперативному мониторингу загрязнения атмосферного воздуха.
Предложен вариант развития технологий добычи торфа для интенсификации обезвоживания, заключающийся в сушке торфяного сырья в толстых слоях с послойной уборкой в укрупненный валок с последующей вывозкой на полевой склад увеличенных размеров. Складированное сырье круглогодично может вывозиться автотранспортом потребителю или в цеховой модуль для дальнейшей переработки. По размерно-массовым характеристикам основным востребованным видом продукции добычного производства является крошкообразное торфяное сырье различного влагосодержания. На основании результатов научных исследований по гравитационному обезвоживанию торфа и его сушке в полевых условиях предложены пути интенсификации полевого обезвоживания торфяного сырья при добыче на мелкоконтурных и мелкозалежных месторождениях. Представленные результаты опытной эксплуатации технологии сушки торфа в толстых слоях с послойной уборкой отражают увеличение сезонных сборов и снижение влияния неблагоприятных метеофакторов на стабильность процесса добычи. Выполненные исследования позволили разработать структуру комплекса технологических операций экскаваторной добычи торфа со стадийным обезвоживанием сырья в организованном расстиле и промежуточных складочных единицах, обеспечивающих рациональное состояние процесса добычи по совокупности технологических факторов. Представлена примерная схема технологической площадки в начальный и конечный период эксплуатации залежи по технологии экскаваторной добычи.
Показана возможность применения модели равновесного состояния нарушенной торфяной системы при оценке эффективности гравитационного обезвоживания навала торфяного сырья без учета испарения влаги с поверхности в зависимости от высоты, критической толщины, интенсивности потока и количества влаги в слое после осадки.
Приведена оценка запасов торфа в Северо-Западном федеральном округе РФ. Проанализированы проблемы торфяной отрасли. Предложена энергоэффективная технология карьерной добычи торфяного сырья и производства окускованного торфяного топлива для нужд распределенной энергетики.
В статье рассмотрено самоходное плавающее оборудование и технологические схемы разработки торфяной залежи, позволяющие избежать мероприятий по осушению разрабатываемых полей, уменьшить затраты на подготовку и эксплуатацию торфяного месторождения, продлить сезон добычных работ, а в ряде случаев обеспечить возможность круглогодичной эксплуатации месторождения.
Рассмотрены конструктивные особенности сменного рабочего оборудования торфяной выемочно-погрузочной машины. Проведен и предложены пути совершенствования конструкций рабочего оборудования торфяных выемочно-погрузочных машин.
Для расчетов конструкций накопительных, перепускных (демпферных) бункеров используются методики расчета простейших форм – вертикальный цилиндр или даже щелевая емкость с вертикальными параллельными стенками и никак не учитываются процессы движения материала при выпуске. Предлагается метод расчета для комбинированной формы бункера с учетом физико-механических свойств материала загрузки и стен бункера (угол естественного откоса, насыпной вес, коэффициенты трения между частицами материала и частиц о стены бункера при покое и движении материала) на базе использования модели дискретной среды в виде регулярной укладки шаров.
Нагрузочная способность масел определяется их смазывающей способностью. Ввиду недостаточной смазочной способности масел для пар трения, эксплуатируемых в условиях граничной смазки, распространено адсорбционно-коррозионно-усталостное изнашивание, в связи с чем важным является обоснованный выбор масел для трансмиссий горных машин. Предложен экспресс-способ сравнительной оценки смазывающей способности масел.
Применение комбинированного смещения при проектировании зубчатых передач позволяет значительно расширить область существования зацепления с нестандартным радиальным зазором. Представлено влияние параметров реeчного производящего контура на область существования зацепления. Дано сравнение 3D области существования зацепления с различными числами зубьев.
Конструктивные схемы пневматических, гидравлических и бурильных машин с комбинированным приводом, применяемых на шахтах и рудниках, в основном имеют механические приводы вращения буровой штанги. Это относится к машинам отечественного и зарубежного производства. Значительная часть отказов бурового оборудования происходит именно по вине вращательных узлов. Одним из слабых мест конструкции зачастую является опорный узел выходного вала трансмиссии, выполненный на основе подшипника скольжения. Энергоресурс и ресурс такого подшипника скольжения ограничены предельной величиной износа, приводящей к возникновению недопустимых перекосов осей зубчатых колес. Предложено выражение для определения энергоресурса подшипника скольжения из условия допустимого объемного износа материала вкладыша.
Показана возможность мониторинга подземного самоходного оборудования. Предложено использование бортовых измерительных средств в комплексе с программными системами планирования, учета работы, организации технического обслуживания и ремонта, а также систематизированный подход к учету влияния условий эксплуатации на эффективность работы подземной самоходной машины.
Широкое распространение на шахтах и рудниках получили бурильные головки враща- тельно-ударного действия с механической трансмиссией вращателя. Типичным представителем этого класса машин являются агрегаты типа БГА. Выявленные данные по отказам бурильной головки БГА показывают, что фактический ресурс элементов трансмиссии составляет 60-100 ч, в то время как регламентированный - 360-1440 ч. Для оценки ресурса деталей и поиска наиболее слабых элементов трансмиссии выбран энергетический метод. При использовании такого подхода было необходимо учесть влияние неточностей расположения элементов трансмиссии на их ресурс. Неточности расположения вызывают смещение в зацеплении зубчатого венца, и распределение нагрузки по ширине носит переменный характер, что ведет к снижению ресурса передачи из-за возникновения на отдельных участках зубчатого венца напряжений, превышающих допустимые. Таким образом, возникла необходимость учета неравномерности расходования энергоресурса в зависимости от фактической ширины контакта, характера и размера внешней нагрузки. Для решения данной задачи на кафедре был создан лабораторный стенд по испытанию зубчатых передач. Проведенные на стенде экспериментальные исследования показали, что при изменении ширины контакта более чем в три раза потери в зацеплении мало отличаются. Очевидно, что происходит изменение энергетического баланса. Потери потока энергии, поглощаемые деталью и идущие непосредственно на разрушение кристаллической решетки материала, увеличиваются, что приводит к более интенсивному расходованию энергоресурса зубчатого зацепления.
