Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов - Ржевский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
При работе на небольших глубинах прицепные скреперы подают твердый материал непосредственно на береговую обогатительную фабрику или в подводный зумпф, откуда он перегружается землесосом.
Подводный тягач может приводиться в движение от аккумуляторов с электродвигателем и маслонасосом, размещенных в герметической капсуле. Маслонасос обслуживает гидропривод, который кроме перемещения тягача осуществляет также управление скрепером. Для тягача может также применяться дизель. Современные аккумуляторы могут обеспечить работу такого тягача без перезарядки в течение нескольких часов.
Благодаря наличию эластичной завесы такие скреперы имеют гидравлическое взвешивание даже при частичном погружении в воду. По этой причине емкость скреперных ковшей, скорость их перемещения могут быть значительно увеличены. Прицепные скреперы с мощностью двигателя до 200 л. с. и емкостью ковша 20—30 м3 при расстоянии скреперования до 300 м и средней скорости перемещения 15 км/ч могут развивать производительность до 400— 500 м3/ч.
5.12. БИОНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗЫСКАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПОДВОДНОЙ ВЫЕМКИ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПОРОДЫ
Подводная добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов характеризуется следующими основными особенностями: большой глубиной подводной разработки, достигающей на шельфе 300 м, на ложе океана — 6000 м; возникновением сильных волнений; наличием ледовой обстановки; динамичностью рельефа морского дна; требованием максимального сохранения флоры и фауны; большой удаленностью места работы от суши, населенных мест и промышленных предприятий.
Эти особенности приводят к необходимости создания новых машин, в основу которых заложены новые принципы выемки. В со-
здании таких конструкций машин одним из эффективных методов может оказаться бионический.
Естественный отбор животных в течение миллионов лет является надежным доказательством максимального их совершенства. По этой причине бионика может использоваться не только для изыскания новых технических решений, но и для оценки степени возможного совершенства уже имеющихся механических устройств.
Если какая-либо техническая система, созданная без использования бионики, оказалась аналогичной биологической системе, то это свидетельствует о высоком возможном совершенстве технической системы. Примером может служить высокоэффективный грушевидный всасывающий наконечник Д. В. Рощупкина, созданный без использования бионики. Следует отметить, что этот наконечник подобен всасывающему рылу морского конька, морской иглы, которые всасывают пищу с больших по сравнению с их собственными размерами расстояний, достигающих у морских коньков 4 см.
Основной интерес представляет структура биологического процесса разрушения и транспортирования породы, механические способы осуществления отдельных операций этого процесса, а также алгоритм процесса.
Для использования бионики в этой области необходимо предварительно установить принципы моделирования структур процесса и устройств реализующих этот процесс.
По аналогии с релейно-контактными схемами, системами гидроприводов и автоматики, а также с вычислительными машинами структура сложных систем, осуществляющих подводную выемку и транспортирование породы, может моделироваться с помощью булевой алгебры, математической логики и иметь символическое выражение в виде формул.
В отличие от указанных устройств в логических формулах для интерпретации процессов выемки и транспортирования породы важна иллюстрация физической сущности операций. По этой причине в рассматриваемом случае в логических формулах в качестве логических переменных используются предикаты, которые для данной области представляют собой алгебраические уравнения и условия, характеризующие физическую сущность и граничные условия реализуемых операций.
Кроме того, для связи операций с реализующими их элементами конструкции индексы выражений предикатов и элементарных логических переменных указывают место реализации переменной в конструкции.
Техническая система будет моделью биологической, если в интерпретирующей ее логической формуле члены и логические операции однозначно соответствуют членам и операциям формулы интерпретирующей биологическую систему, а соответствующие предикаты подобны или эквивалентны.
Аналитическая интерпретация структур процессов и устройств выемки и транспортирования породы целесообразна только при условии большой их сложности. Рассмотрим простой пример интерпретации выемочных устройств с помощью логических формул— работу надводного земснаряда с фрезерным рыхлителем и всасывающего устройства морского земснаряда (см. рис. 5.9).
Воспользуемся следующими логическими операциями: конъюнкции «.», дизъюнкции «+», строгой дизъюнкции «-f-»; означающей взаимно исключающие либо-либо, и эквивалентности «~». «Истину» обозначим через 1, а «ложь» через 0. Введем также оператор конъюнктивной последовательности «_4», который означает, что данная операция над данным объектом может возникнуть только после окончания другой операции.
Будем рассматривать только следующие составляющие процесса породозабора:
