XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

1 Пакет Adams

Подготовку к проектированию механизированной крепи выполним на основе программного пакета типа Adams. Это связанно с тем, что данный пакет используется для решения задач динамического нагружения конструкций и использует методы линеаризации уравнений динамики.

ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems) – системакомплексногомоделированиямашинимеханизмов.

Изучив данный пакет, было выяснено, что на его основе решаются объёмные задачи, а также известно, что точность результатов вполне приемлема, что тоже не мало важно.

Adams – это некий программный комплекс, который служит для виртуального моделирования различных непростых механизмов и машин, а также данный комплекс используется для разработки и совершенствования движущихся конструкций.

Решение нелинейных задач динамики и кинематики многомассовых систем явными и неявными методами интегрирования

• Решение задач статики

– классическим методом

– методом динамического поиска равновесного состояния

• Решение задач частотного отклика

• «Встраивание» в расчетную модель Adams упругих тел, подготовленных в КЭ-системах | MSC Nastran;

• Возможность создания силовых, кинематических и др. элементов на основе данных из экспериментов;

• Экспорт данных об НДС упругих тел для последующего расчёта долговечности | MSC Fatigue;

• Экспорт расчетной модели (как линейной, так и нелинейной) для «встраивания» её в программные комплексы моделирования систем управления | Easy5;

• Импорт системы управления для «встраивания» еѐ в модель Adams и проведения расчетов с учетом влияния САУ | Easy5;

• Возможно подключение собственных подпрограмм, написанных на языке C или Fortran;

• и многие другие возможности…

Препроцессор и постпроцессор, обладают удобным и простым интерфейсом.

Рисунок 1

Преимущества Adams:

• Виртуальное моделирование динамики в признанной во всём мире среде многомассовых систем;

• Точное проектирование, испытание, исследование и в итоге улучшение качества конечного продукта;

• Adams позволяет уменьшить риски при проектировании, экономить время и средства, что приводит к выводу на рынок конкурентоспособного

изделия, по разумной цене и точно в срок;

• Возможность проводить исследования самых разных характеристик проектируемой системы, её динамики, на едином виртуальном прототипе;

• Отраслевые приложения, разработанные с мировыми производителями: Adams/Machinery;

• Специализированные вертикальные приложения и модули: Adams/Car, Adams/Driver и другие.

2 Проектирование взаимодействия крепи типа Глиник 20/45 с породами кровли

Рисунок 2 – Вид в контурных линиях

Рисунок 3 – Твердотельная модель

О масштабе моделирования.

В данном случае рассмотрена секция, когда воздействие кровли заменено вертикальным усилием приложенным к левому шарниру перекрытия (рисунок 1).

Если в реальности на левый шарнир действует сила 250 тс, а две гидростойки имеют сопротивление 500 тс.

То будем иметь:

250/60 = 4,2 тс

Гидростойки:

500/60 = 8,3 тс

Эти нагрузки и приняты в модели.

Рисунок 4

Проверяемнашукрепьприпомощи Simulation – Simulation Control. В данном окне настраиваем End Time-5.0, Steps – 9000, снизу нужно выбрать Interactive. На рисунке 5 показан опущенный вид крепи. К примеру, если высота секции крепи при стандартном виде составляет 4 м, то во время опускания данная величина будет варьироваться от 1,5 до 4 м.

Рисунок 5

В самом деле ползун смещен к шарниру козырька, позиции шарниров для построения графиков (рисунок 6).

Рисунок 6

После того, как мы увидели посаженный вид крепи, нам необходимо вывести графики после испытания.

Останавливаем в рабочем положении. Получаем графики после испытания. На (рисунке 7) мы видим графики.

Рисунок 7

Увеличили сопротивление в 2 раза (рисунок 8).

Рисунок 8

При увеличении сопротивления ограждение «приподнимается».

Такие же графики выводим после увеличения сопротивления (рисунок 9).

Рисунок 9

Сопоставим 2 графика; можно заметить, что усилия по оси У у рычагов мало изменились, а вот прижатие верхняка к кровле увеличилось почти кратно увеличению сопротивления гидростойки.

Очевиден и факт необходимости гидропатрона между ограждением и перекрытием как на двойной стрелке на рисунке, для того чтобы эти элементы не складывались. В реальности они у крепи Глиник имеются.

Очевидно, что применение Адамс позволяет рассчитать нагрузки на крепь в её любом положении.

Крепь с самой высокой из серийного производства FAMUR SA несущей способностью, достигающей 150 тонн/м². Оборудована стойками с внутренним диаметром цилиндра 400 мм. Данная крепь эксплуатируется в шахте Алардинская в России.

Крепь Глиник 20/45 обеспечивает полную механизацию процессов выемки и доставки угля, крепление лавы.

Рисунок 10 – Технические характеристики крепи Глиник 20/45

Схема крепи Глиник 20/45 можно посмотреть на (рисунок 11).

Рисунок 11

Код для цитирования: Скопировать