ГОРНЫЕ МАШИНЫ
Оригинальная статья
Оригинальная статья
УДК 622.271 © Д.М. Дубинкин, А.В. Ялышев, 2023
ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № S12-2023 /1175/
DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2023-S12-4-10
Название
Определение параметров модели угля для имитационного моделирования погрузки и разгрузки грузовой платформы карьерного самосвала
Авторы
Дубинкин Д.М., канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры Горных машин и комплексов ФГБОУ ВО
«КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: ddm.tm@kuzstu.ru
Ялышев А.В., младший научный сотрудник научного центра «Цифровые технологии», аспирант ФГБОУ ВО
«КузГТУ им. Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: yalyshavav@kuzstu.ru
Аннотация
Обоснование конструктивных параметров грузовой платформы карьерного самосвала зависит от различных факторов, среди которых физико-механические свойства перевозимой горной массы.
Целью данного исследования является определение параметров модели сыпучего материала (угля) для имитационного моделирования процессов погрузки и разгрузки грузовой платформы карьерного самосвала грузоподъемностью 220 т методом дискретных элементов. Проведен анализ физико-механических свойств
угля как сыпучей среды. Определены параметры модели угольной сыпучей среды для имитационного моделирования методом дискретных элементов. Представлены результаты исследования
по определению параметров модели угля в зависимости от сопротивления качению и насыпной плотности. Проведена валидация полученных результатов имитационного моделирования угля путем сравнения угла откоса полученных моделей и реальной геометрии угольной насыпи (шапки).
Ключевые слова
Добыча полезных ископаемых, открытые горные работы, карьерный самосвал, грузовая платформа,
кузов, МДЭ, уголь.
Список литературы
1. Perspectives for the Transportless Mining Technology in Siberia and Far East Coal Deposits / S. Markov, Ju. Janocko, M. Tyulenev et al. // E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 105. Article 01021. DOI 10.1051/
e3sconf/201910501021.
2. Оптимизация параметров экскаваторно-автомобильных комплексов разрезов / А.Ю. Воронов, А.А. Хорешок, Ю.Е. Воронов и др. // Горная промышленность. 2022. № 5. С. 92-98. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-5-92-98.
3. Дубинкин Д.М. Основы цифрового создания автономных карьерных самосвалов // Горное оборудование и электромеханика. 2022. № 2. С. 39-50. DOI: 10.26730/1816-4528-2022-2-39-50.
4. Требования к совершенствованию конструкций карьерных автосамосвалов / В.Л. Яковлев, П.И. Тарасов, А.Г. Журавлев и др. // Механика машин, механизмов и материалов. 2012. № 3-4. С. 86-92.
5. Журавлев А.Г. Выбор рациональной грузоподъемности карьерных автосамосвалов для конкретных условий транспортирования // Транспорт Урала. 2014. № 4. С. 96-101.
6. Дубинкин Д.М., Ялышев А.В. Анализ конструкций и обоснование применения грузовых платформ карьерных самосвалов грузоподъемностью 90 тонн // Техника и технология горного дела. 2021. № 3. С. 61-78. DOI: 10.26730/2618-7434-2021-3-61-78.
7. Об изменении эффективной производительности экскаваторов при использовании карьерных самосвалов с различной вместимостью кузова / А.А. Хорешок, Д.М. Дубинкин, С.О. Марков и др.
// Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2021. № 6. С. 85-93. DOI: 10.26730/1999-4125-2021-6-85-93.
8. Анализ методик расчета производительности карьерных гидравлических экскаваторов / О.И. Литвин, А.А. Хорешок, Д.М. Дубинкин и др. // Горная промышленность. 2022. № 5. С. 112-120. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-5-112-120.
9. Дубинкин Д.М., Ялышев А.В. Определение статических нагрузок на борт грузовой платформы карьерного самосвала // Горная промышленность. 2022. № 6. С. 137-144. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-6-137-144.
10. Читалов Л.С., Львов В.В. Обзор компьютерных программ для моделирования процессов рудоподготовки и обогащения / Современные образовательные технологии в подготовке специалистов для минерально-сырьевого комплекса: Сборникнаучных трудов III Всероссийской научной конференции, Санкт-
Петербург, 05–06 марта 2020 года. СПб.: Санкт-Петербургский горный университет, 2020. С. 1517-1523.
11. Chitalov L.S., Lvov V.V. New approaches in mineral raw materials comminution tests modelling. Advances in Raw Material Industries for Sustainable Development Goals, Saint-Petersburg, 27–29 November
2019. Saint-Petersburg, 2021. P. 146-151.
12. ГОСТ 25100-2020. Грунты. Классификация: межгосударственный стандарт: издание официальное: введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 июля 2020 г. № 384-ст: дата введения 2021-01-01. М.: Стандартинформ, 2020. III. 37 с. [1].
13. Teffo V.B., Naude N. Determination of the coefficients of restitution, static and rolling friction of Eskom-grade coal for discrete element modelling // Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy. 2013. No 113. P. 351-356.
14. Dominik Muller, Eric Fimbinger, Clemens Brand. Algorithm for the determination of the angle of repose in bulk material analysis. Powder Technology. 2021. No 1. DOI:10.1016/j.powtec.2021.01.010.
15. The use of the photogrammetric method for measurement of the repose angle of granular materials / A. Wojcik, P. Klapa, B. Mitka et al. // Measurement. 2018. No 115. P. 19-26.
16. Перепелкин М.А., Перепелкина С.В. Исследование угла естественного откоса строительных и рудных материалов при проектировании и разработке строительно-дорожных, горных машин и оборудования // Горная промышленность. 2017. № 4.
17. DEM Investigation of the Influence of Particulate Properties and Operating Conditions on the Mixing Process in Rotary Drums: Part 1. Determination of the DEM Parameters and Calibration Process /J. Hlosta, L. Jezerska, J. Rozbroj et al. // Processes. 2020. No 8. 222. DOI:10.3390/pr8020222.
18. Heitor Otacilio Nogueira Altino, Giovani Aud Lourenco, Carlos Henrique Ataide. System development for bulk density data acquisition of granular materials: Effect of operational conditions and optimization // Powder Technology. 2021. DOI: 10.1016/j. powtec.2021.06.013.
19. ASTM D7891-15 Standard Test Method for Shear Testing of Powders Using the Freeman Technology FT 4 Powder Rheometer Shear Cell.
20. ASTM D6773-02. Standard Shear Test Method for Bulk Solids Using the Schulze Ring Shear Tester. 2006.
21. Дубинкин Д.М. Методика определения нагрузок, действующих при погрузке и разгрузке грузовой платформы (кузова) карьерного самосвала // Горное оборудование и электромеханика. 2022. № 3. С. 31-49. DOI: 10.26730/1816-4528-2022-3-31-49.
22. Innovative numerical modelling of technogenic rock arrays structure / S. Markov, E. Tyuleneva, M. Tyulenev et al. // E3S Web of Conferences. 2017. Vol. 15. Article 01011. DOI 10.1051/e3sconf/20171501011.
Поддержка
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по соглашению от 30.09.2022 № 075-15-2022-1198 с ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» в рамках Комплексной научно-технической программы полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях
разведки и добычи твердых полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения»
(КНТП «Чистый уголь – Зеленый Кузбасс») в рамках реализации мероприятия «Разработка и создание беспилотного карьерного самосвала челночного типа грузоподъемностью 220 тонн» в части выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.
Для цитирования
Дубинкин Д.М., Ялышев А.В. Определение параметров модели угля для имитационного моделирования погрузки и разгрузки грузовой платформы карьерного самосвала // Уголь. 2023. № S12. C. 4-10. DOI: 10.18796/0041-5790-2023-S12-4-10.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 1.11.2023
Одобрена рецензентами: 15.11.2023
Принята к публикации 30.11.2023
