№76-19
Визначення способу керування приводами поставу кар’єрного бурового верстата
В.С. Хілов1
1ТОВ Технічний університет «Метінвест політехніка», Запоріжжя, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 75:228–236
Full text (PDF)
https://doi.org/10.33271/crpnmu/76.228
АНОТАЦІЯ
Мета. Визначення раціонального способу керування автоматизованими приводними системами обертання і подачі поставу бурого верстату вибухових свердловин.
Методика. Дослідження здійснено на підставі аналізу балансу енергій з зоні вибою. З метою збільшення стійкості шарошкового долота шляхом контролювання потоку енергії у зоні вибою розроблено спосіб керування процесом буріння з керуванням приводами механізмів подачі та обертання, при якому формуються жорсткі механічні характеристики на шарошковому долоті при проходці в породах з невеликою міцністю та м’які механічні характеристики – в більш міцних породах.
Результати. Проаналізовано способи керування при яких підтримується на постійному рівні один з параметрів: частота обертання поставу, момент опору на долоті, лінійна швидкість пересування поставу, осьовий тиск на постав, потужність, що споживається приводом обертання. Виходячи з енергетичного критерію стійкості долота розроблено раціональний спосіб управління приводом обертання поставу верстата шарошечного буріння. Найбільшою стійкістю долото буде мати при рівномірному його енергетичному навантажені, тобто при підтримці лінійного зростання енергії руйнування породі чи при підтримці на постійному рівні потужності, яка виділяється у зоні контакту долото-вибій.
Наукова новизна. Встановлено, що найбільшу стійкість має долото при рівномірному енергетичному навантаженні, тобто при підтримці лінійного зростання енергії руйнування породи або при підтримці на постійному рівні потужності, яка виділяється в зоні контакту долото – вибій. Встановлений критерій працездатності долота узагальнює раніше запропоновані критерії (проходка на долото, моторесурс долота, умовна спрацьованість долота), оскільки автоматично враховує міцність і абразивність породи, яка руйнується долотом..
Практична значимість. Запропонований спосіб керування приводами подачі та обертання бурильної колони в процесі буріння забезпечує рівномірне енергетичне навантаження шарошкового долота шляхом формування на ньому жорстких механічних характеристик при проходці порід міцністю в межах 10-13 одиниць за шкалою професора М.М. Протодьяконова та м’яких механічних характеристик в більш міцних породах. При бурінні змішаних порід з різними фізико-механічними властивостями спосіб керування забезпечує автоматичний підбір механічних характеристик в залежності від міцності породи.
Ключові слова: буровий верстат, привод обертання, привод подачі, спосіб керування.
Перелік посилань
1. Хілов, В. (2003). Удосконалювання приводних систем бурових верстатів для кар’єрів Кривбасу. Наук.-техн. зб.: Гірнича електромеханіка та автоматика, 71,121–127.
2. Pivnyak, G., Beshta, A., & Khilov, V. (2004). Upravlenie privodom vrashcheniya stava sharo-shechnogo bureniya na osnove asimptoticheskogo identifikatora sostoyaniya. Elektrotekhnika, 6, 23–26.
3. Бешта, О., & Хілов., В. (2005). Підвищення рівня енерговикористання у гірничодобувний галузі засобами регульованого електроприводу. Наук. Вісник НГУ, 2, 54–56.
4. Khilov, V. (2006). Application of computer-aided drives in new generation boring rigs for open pits in Ukraine. Наук. Вісник НГУ, 5, 72–76.
5. Бешта, О.& Хілов, В. (2006). Застосування ресурсо- та енергозберігаючих приводних систем змінного струму в бурових верстатах нового покоління.Наука та інновації, 2(3), 38–43.
6. Pivnyak, G., Beshta, A., & Khilov,V. (2005). AC drive system for actuator’s power control. XIII International Symposium on Theoretical Electrical Engineering ISTET’05, 368–370.
7. Бешта, О., & Хілов, В.(2005).Приводна система для контролювання потужності на шарошковому долоті. Вiстник КДПУ, 4(33), 85–88.
8. Півняк, Г., & Бешта, О., & Хілов, В. (2003). Принципи побудови системи керування електроприводом обертання ставу верстата шарошечного буріння. Вісник НТУ «ХПI», 1(10), 141–143.
9. Хілов, В. (2003) Пат. 61548, Україна, МКИ Е21В45/00. «Спосіб керування процесом буріння». Бюлетень державної системи правової охорони інтелектуальної власності, 11.
