Қазақстан республикасы білім және ғылым



жүктеу 5.16 Kb.

бет6/19
Дата15.03.2017
өлшемі5.16 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

Сазды  минералдар  орташа  алғанда  кӛмірмен  байланысатын  минералды 
заттардың жалпы санының 60-80%ын құрайды. Кӛбінесе олар иллит, серицит, 
монт-мориллонит, каолинитпен берілген. Галлуазит сирек кӛрінеді. 
Сазды  минералдар  ӛлшемі  100  мкм-ға  дейінгі  бӛлшектерден  құралған.  Линза, 
жұқа  қабат  немесе  витринитте  шашыраған  жұқа  бӛлшектер  түрінде  кездеседі. 
Ботаникалық  құрылымы  бар  компоненттерде  жолақтар  түрінде  орындалады 
немесе  оларды  жеке  учаскелерге  орналастырады.  Кӛмір  қаттарында  кейде 
тонштейннің  жұқа  қабаттары  болады,  онда  негізгі  отау  жыныстарын  түзетін 
минерал каолинит болып табылады. 
Темір сульфидінен пирит, марказит және мельниковит барынша тән. Олардың 
қаттағы  пішіні  әртүрлі  және  түзілу  жағдайымен  анықталады.  Сингенетикалық 
түзілімдер жеке түйіршіктер, ӛсімдік қалдықтары бойынша псевдоморфоз, кон-
креция,  жұқа  қабат  түрінде  кездеседі.  Эпигенетикалық  сульфидтер,  негізінен, 
жарықшақтарды орындайды. 
Карбонаттар  кальцит,  сидерит,  доломит,  анкеритпен  берілген.  Кальцит 
кӛбінесе жұқа қабат түзеді немесе кӛмірдегі жарықшақтарды толтырады. Сиде-
рит дӛңгелек немесе сопақ түзілім (оолит) түрінде кездеседі немесе жолақтарды 
ӛсімдік фрагменттерімен толтырады. 
Кремний  оксидтері  кӛмірдегі  кварц,  халцедон,  опал  және  басқа 
минералдармен берілген. 
Кварц  шағын  жұқа  қабат,  дӛңгелек  немесе  бұрыш  түйіршіктері  түрінде 
кездеседі,  кейде  жеткілікті  ірі  линзаларды  түзеді.  Халцедон  салыстырмалы 
сирек  кездеседі,  әдетте  кварцпен  жиі  кездеседі.  Кӛмірді  желдету  аймағында 
кейбір  бассейндерде  жарықшақтарды  толтыратын  гипс  байқалады,  ал 
конкреция түрінде сирек кездеседі. 
Басқа  минерал  кірінділер  негізінен  темір  гидрооксиді,  фосфат,  дала  шпаты, 
тұздар түрінде беріледі. 
Кӛмірдің күкірттігі. Күкірттегі қатардағы кӛмірдің құрамы – 0,4-дан 8,0 %-ға 
дейінгі  шекте  болады.  Күкірттің  елеулі  бӛлігі  кокстеу  кезінде  коксте  қалып 
қояды.  Күкірт  шойынға  ауысқан  жағдайда  шашыраған  кірінділер  түрінде 
күкіртті темір түзіледі, металға қызу сынғыштық беретін қасиеті қыздырылған 

 
 57 
 
күйде  ӛңдеу  кезінде  бұзылады.  Шойынды  балқыту  кезінде  күкірт  флюс 
шығынын ұлғайта отырып, қожға ауысады. 
Кӛмірде  үш  әр  түрліктегі  күкірт  болады:  колчеданды,  сульфатты  және 
органикалық. Кӛмірді кокстеуге дайындау процесінде оны байыту кезінде және 
кокстеу кезінде күкірттің бір бӛлігі жойылады. 
Кӛмірдің  күкіртсіздендіру  дәрежесі  байыту  кезінде  кӛмірдің  байыту  тереңдігі 
мен сұр колчеданның кірінділерінің құрамы мен сипатына байланысты. 
Қазіргі кезде Донбасс байыту фабрикасында кӛмірді күкіртсіздендіру дәрежесі 
15—20  %  құрайды  (қатардағы  кӛмірдегі  күкірттің  құрамы),  яғни  байытылған 
кӛмірдегі қалдық күкірттің коэффициенті Кл = 0,80-5-0,85. 
Кӛмірді  кокстеу  кезінде  күкірттің  бір  бӛлігі  газға  ауысады.  Коксті 
күкіртсіздендіру дәрежесі кӛмірдің табиғатына, күкірттің әртүрлі түрлерінің ара 
қатысына,  ұшпалы  заттардың  шығуына,  кокстеу  режиміне  байланысты. 
Кокстеу  кезінде  күкіртсіздендіру  дәрежесі  кӛмірден  алынатын  ұшпалы 
заттардың шығу ӛзгерісіне пропорционалды. 
Домна коксінде күкірттің минимум құрамы экономикалық қолайлы болуы тиіс, 
бірақ бұл әрдайым мүмкін емес. Сондықтан коксті тұтынушылар ерекшеліктері 
есебінен  кӛмір  шихталарын  құру  ұсынылады.  Бұл  тапшы  күкірті  аз  кӛмірді 
неғұрлым оңтайлы пайдалануға мүмкіндік береді. 
Кӛмірдің  ылғалдығы.  Кӛмірде  ылғал  кӛмірді  кокстеуге  дайындауды 
қиындататын  оның  тасымалдауын,  оның  қоймада  сақталуын,  қоймалардан 
беруді  және  мӛлшерлеуді  қымбаттататын  балласт  болып  табылады.  Ылғалды 
кӛмір  нашар  сұрыпталады  және  шаңсызданады,  байыту  режимін  нашарлатуға 
әкеледі.  Дайын  шихталардың  ылғалдығын  ұлғайту  8  %-ға  жоғары,  ылғалдың 
әрбір  процентіне  30  кДж/кг  шихтаға  арналған  кокстеу  кезінде  жылудың 
шығынын ұлғайтуды талап етеді. Шихта ылғалдығын ұлғайту кезінде камераны 
күйдіру  бұзылады  —  тӛменге  қарай  қыздырылады  және  жоғарғы  бӛлік 
жеткіліксіз  қыздырылады.  Жоғары  ылғалдық  кезінде  коксті  пештерді  қалау 
жағдайын  нашарлатады.  Шихта  ылғалдығын  ұлғайту  (азайту)  1%-ға  оңтайлы 
қарсы,  20 минутқа кокстеу мерзімін ұлғайтуға (азайтуға) әкеледі. 
Пайдалы  кӛмірдің  құрылысы  туралы  ғылым  жасанды  әсер  жағдайында 
және табиғатта кӛмір заттарының ӛзгерісіне жататын үлкен нақты материалды 
жинақтады.  Қазіргі  кезде  еліміздің  экономикалық  дамуына  байланысты  пайда 
болған міндеттер ӛнеркәсіптік республикаға қажетті жоғары сапалы ӛнімдерге 
арналған кӛмірді жаппай қайта ӛңдеу техникасын құруды талап етеді. Қайтадан 
ӛңдеудің  жаңа  техникасының  негіздерін,  кӛмір  заттарының  қайта  құруды 
заңдылықтарын  қатаң  физикалық-химиялық  жарықтандыру  үшін  қажетті 
кӛмірді қазу үшін, оның құрылымдық ӛзгерістері арасындағы байланысты және 
кӛмірді қазу кезінде алынатын ӛнімдердің қасиеттерін анықтау қажет. 
 
 
 
 
 
 

 
 58 
 
3 Гидравликалық діріл құрылғыларының шығыс кӛрсеткіштері  
 
Тектоникалық  бұзушылықтарды  тауып  алудың  бейімді  әдісін  әзірлеу 
кезінде  маңызды  мәселелердің  бірі  гидравликалық  діріл  құрылғыларының  па-
раметрлері мен шығу кӛрсеткіштерін анықтау болып табылады. Гидравликалық 
діріл және лүпілдеу құрылғыларының құрылымдық және конструкциялық сұл-
басына  жүргізілген  талдау  ӛнеркәсіптің  әртүрлі  салаларында:  машина  жасау, 
құрылыс  материалдарын  ӛндіру,  күрделі  және  жол  құрылыс  және  т.б.  оларды 
қолданудың  әртүрлі  жағдайлары  үшін жасалған  және  зерттелген.  Бұл  қолдану 
жағдайы кӛмір жынысты массивтің бұзылу мониторингісін жүргізу кезінде бо-
лжанатын сапалық қатынасқа және сандық қатынаспен ерекшеленеді. 
Бұл  жағдай  зерттеудің  жаңа  әдістерін  құруға,  зерттелетін  жүйенің  шығу 
кӛрсеткіштерін  және  ішкі  параметрлерінің  оңтайлы  шамасын,  әзірленетін 
әдіске  қолданылатын  құрылғыларды  зерттеу,  есептеу  және  орнатуға  әкелетіні 
айқын. 
 
 
3.1 Зерттеу әдістері мен аппараты 
 
Күштік  импульстік  жүйе  әр  түрліктерінің  бірі  ретінде  гидравликалық 
лүпілдеу жүйесі соңғы уақытқа дейін Жердің дірілді жарықты ӛткізудің міндет-
терін  шешу  үшін  пайдаланылады  [6,  152,  158,  159].  Н.П.  Ряшенцев  жіктеуіне 
сәйкес  осындай  жүйелерге  жоғары  энергетикалық  кӛрсеткіштері  бар  маңызды 
күштердің объектіге әсер етуін іске асыру кезінде барынша перспективалы роль 
берілген. Осы жүйенің типтеріне тән ерекшеліктерінің арқасында ӛңделетін ор-
таға  әсер  ету  тиімділігін  азайтатын  кейбір  кемшіліктерді  болдырмауға 
мүмкіндік береді және бұл ретте іске асыру керек: 

 
жүйені, амплитуданы және жиілікті қалыпты және тәуелсіз реттеу

 
ең  үлкен  әсер  ету  тиімділігіне  қол  жеткізетін  резонансты  жиілікті 
басқару. 
Діріл  жүйесінің  әртүрлі  типтерінің  күштік  кӛрсеткіштерін  бағалау  жұмы-
ста  келтірілген  [152],  гидравликалық  жүйе  үшін  орындаушы  орган  салмағына 
"орындаушы  элемент  –  ӛңделетін  орта"  шекарасында  ӛндірілетін  күштердің 
қатынасы  басқа  типтегі  осыған  ұқсас  кӛрсеткіштерді  2  есе  арттыратынын 
кӛрсетеді.  Осылайша,  жалпы  техникалық  сипаттамалар  бойынша  жүйелердің 
әртүрлі  типтерін  салыстыру  гидравликалық  жүйелердің  анық  артықшылықта-
рына әкеледі. 
Гидравликалық  діріл  жүйелері  ілгерілемелі  әрекеттің  гидроцилиндрі  бар 
жүйесіне  және  серпімді  қабықшалары  бар  жүйелерге  бӛлінеді.  Бұл  жүйелер 
құрамдас элементтер және ішкі параметрлердің жеткілікті жалпылығы кезінде 
орындаушы  элементтердің  әр  түрліліктеріне  байланысты  шығу  кӛрсеткіштері 
бойынша  ажыратады,  ақырғы  қорытындыда  оны  практикалық  іске  асыруда 
жүйенің орнын анықтайды. 
Жүйенің екі типінің ұтымды параметрлерін белгілеу бойынша зерттеулер-
де  оларды  пайдалану  аймақтары  бойынша  қарама-қайшылықты  мәліметтер 

 
 59 
 
беріледі.  Бағалау  критерийі  ретінде  кӛп  жағдайда  жүйенің  конструкциялық 
немесе  технологиялық  параметрлерін  сипаттайтын  субъективті  кӛрсеткіштер 
пайдаланылады. Нақты іске асыруда әрбір жүйенің орнын және олардың маңы-
здылығын  нақтылау  үшін  бағалар  критерийі  ретінде  кӛбейтіндімен  анықтала-
тын қуаттың шамасы қабылданады: 
 





F
N
,                                                    (3.1) 
 
мұнда F – күштердің максимум шамасы; 

 - объект деформациясы; 

 - жиілігі. 
Серпімді қабықшалары бар жүйе үшін ұсыныстарға сәйкес аламыз: 
 
o
H
X
2
P
Z
F



,                                                 (3.2) 
 
мұнда Z – әсер ету объектісімен байланыста болатын учаскенің ұзындығы; Р
Н
 – 
гидрожетектің қысымы;  X


  d/2  –  қабықшаның  алдын  ала  деформациясы;  d  – 
қабықша диаметрі. 
Z  және  X
o
  қабықшалар  параметрін  анықтайтын  ӛлшемсіз  коэффициент-
терді енгіземіз: 
 
 
;
Z
/
lp
е

  
 
,
/
lp



                                              (3.3) 
 
мұнда l
р
 – ілгерілемелі әрекеттегі гидроцилиндрі бар жүйенің орындаушы эле-
ментті жылжыту. 
Серпімді қабықшасы бар жүйені іске асыра отырып, қуат: 
 
  
.
4
2
)
0
(



d
P
e
l
N
H
P

                                                  (3.4) 
 
Ілгерлемелі әрекеттегі гидроцилиндрі бар жүйе үшін болады: 
 
.
4
2
)
(


lp
P
d
N
H
П

                                                    (3.5) 
 
Әрі  қарайғы  бағалауды  жүргіземіз, 
)
(
)
0
(
/
П
N
N
j

  ара  қатысын  пайдалана 
отырып, dP
H
  және 

  жүйелердің  бірдей  параметрлерін  ұсынады.  Түрлендіру-
лерден кейін мына ара қатысты аламыз: 
 
  
,
e
1
d
lp
j



                                                            (3.6) 
 
Тӛменгі жиіліктегі гидравликалық лүпілдеуші жүйенің әрбір типін пайдалану-
дың  ұтымды  аймақтарын  анықтайды.  Сондықтан  

  1  кезінде  серпімді 

 
 60 
 
қабықшасы  бар  тақырыпқа басымдық беріледі, себебі оны іске  асыратын  қуат 
ілгерлемелі әрекеттегі гидроцилиндрі бар 

 1 – жүйе кезінде ілгерілемелі әре-
кеттегі гидроцилиндрі бар жүйенің қуатынан асып кетеді. 
Ӛрнекті графикалық талдау (2.6) жорамалдап келтірілген,  lр / d қатынасы 
ӛзгеріссіз,  талдау  нәтижелері  3.1-суретте  келтірілген.  0,5-ден  артық  әсер  ету 
объектісіне деформация шамасын сипаттайтын [

коэффициенттің ұлғаюымен 
ілгерілемелі әрекеттегі гидроцилиндрі бар жүйені пайдалану ұтымды болып та-
былады. [

] 

  0,5  кезінде  серпімді  қабықшасы  бар  жүйеге  басымдық  беріледі. 
0,5-ден артық орындаушы органның геометриялық ӛлшемдерін сипаттайтын [e] 
коэффициентінің  ӛсуі  кезінде  серпімді  қабықшасы  бар  жүйенің  ең  үлкен  іске 
асыратын қуатқа ие болады. 
 
1, 2 және 3 –  [l] кезінде сәйкес = 0,5; 1,0 және 2,0 
3.1-сурет  – [

] коэффициентінен j гидравликалық лүпілдеуші жүйенің іске 
асырылатын қуатының қатынасына тәуелділіктер 
 
Осылайша, әсер ету объектісіне деформацияның ең үлкен салыстырма ша-
масы  талап  етілген  жағдайда  практикалық  пайдалану  үшін  қуатты  іске  асыру 
тұрғысынан ілгерілемелі әрекеттегі гидроцилиндрі бар жүйе артықшылыққа ие. 
Олардың  жүйесі  пайдаланылатын  серпімді  қабықша  деформациясының  салы-
стырмалы  шағын  шамаларымен  байланысты  машиналарды,  олардың  элемент-
терін және әртүрлі аспаптар үшін діріл стенділерінің әр түрлерімен [162, 163], 
сондай-ақ  серпімділіктің  үлкен  модулі  бар  түпнегізді  тау-жыныстарында  бел-
гіленген  ВПЗ  мақсаттары  үшін  діріл  модульдерімен  шектелген  пайдалану  ай-
мағы болады. 
Әрі  қарайғы  зерттеулер  үшін  жоғарыда  баяндалғандармен  қатар  ілгеріле-
мелі  әрекеттегі  гидроцилиндрі  бар  гидравликалық  діріл  жүйесі  әрі  қарайғы 
зерттеу үшін қабылданған. 
1-тарауда баяндалғандар әсер ету объектісіне жүктеу диаграммасының си-
паты  бойынша  ерекшеленетін  осыған  ұқсас  жүйелерде  жұмыс  циклінде,  яғни 
оның  фазаларын  құраушы  және  оларды  алмастыруда  айырмашылық  болады. 
Бұл айырмашылық жүйелерді математикалық сипаттау және әрі қарайғы зерт-
теу  кезіндегі  айырмашылықты  анықтайды.  Жұмыс  циклін  қалыптастырудың 

 
 61 
 
негізгі  заңдылықтарын  белгілеу  мақсатында  гидравликалық  лүпілдеуші 
жүйелерді әрбір түрлендіруінің циклограммасын талдауды жүргіземіз. 
Айнымалы белгі жүйесі (3.2-сурет) екі қарама қарсы бағытта әсер ету объ-
ектісін жүктеуді ұсынады және q шамасына статикалық тепе-теңдік жағдайына 
қатынасы  бойынша  әртүрлі  жақтарға  оның  ауытқуымен  сипатталады.  Жұмыс 
циклі екі мерзімде берілген: тура жүрісті және кері жүрісті. Әрбір мерзім ӛзіне 
екі фазаны енгізеді: әсер ету объектісінің деформациясы және түсіру. Деформа-
ция  фазасы  тікелей  жүріс  кезінде  қысым  кӛзі  бар  А  тікелей  жүрісті  камера 
қатынасы  кезінде  жүзеге  асырылады,  В  кері  жүрісті  камера  ағызу  маги-
стралімен жалғанған. Бұл ретте әсер ету объектісі қозғаушы күштің шамасымен 
және әсер ету объектісінің реакциясымен анықталатын шамасына статикалық 
тепе-теңдік жағдайына байланысты ауытқиды. Тікелей жүріс кезінде түсіру фа-
засы  ағызу  магистралі  бар  А  және  В  екі  камераның  қатынасы  кезінде  болады. 
Бұл  реакция  әрекетінен  әсер  ету  объектісіне  статикалық  тепе-теңдік  жағдайға 
қайтып  келуге  мүмкіндік  береді.  Кері  жүрісті  мерзімнің  екі  фазасы  бұрынғы 
айырмашылықтарға  ұқсас,  қысым  кӛзімен  кері  жүрісті  камера  байланысады, 
әсер  ету  объектісінің  ауытқуы  статикалық  тепе-теңдік  жағдайынан  сол  жақта 
байқалады. 
а, б және в – жүктеу диаграммасы және қозғалыс циклограммасы, сәйкес конструкциялық 
сұлбасы; 1, 2 және 3 – сәйкес орындаушы орган, басқару органы және әсер ету объектісі 
 
3.2-сурет – Айнымалы белгі жүйесінің сипаттамасы   
 
Лүпілдеуші жүйе (3.3-сурет) А бір жұмыс камерасы болады және статика-
лық тепе-теңдік жағдайынан бір бағытта әсер ету объектісіне жүктеуді жүзеге 
асырады.  Жұмыс  циклі  екі  фазадан  тұрады:  деформация  және  түсіру.  Жұмыс 
сұйықтығын  А  камераға  беру  кезінде  деформация  фазасы  –  қозғаушы  күш 
бағытына  әсер  ету  объектісінің  деформациясы  болады.  А  камерасының  ағызу 
магистралімен қатынасқан кезде әсер ету объектісінен реакция статикалық те-
пе-теңдік – түсіру фазасына ауыстырады. 
 

 
 62 
 
а, б және в – жүктеу диаграммасы және қозғалыс циклограммасы, сәйкес конструкци-
ялық сұлбасы  
3.3-сурет – Лүпілдеуші жүйе сипаттамасы  
 
Лүпілдеуші-баспақ жүйесінің айрықша ерекшелігі (3.4-сурет) әсер ету объ-
ектісіне  баспақ  әсерін  тигізетін  F
o
  бастапқы  күштің  болуы  болып  табылады. 
Қозғалыс  циклограммасы  лүпілдеуші  жүйе  ұқсас  мынадай  айырмашылыққа, 
жаңа циклдің басталуы F
o
  бастапқы күштердің  шамасымен  және  әсер  ету  объ-
ектісінің физикалық-механикалық қасиеттерімен анықталатын 

 шамасына ста-
тикалық тепе-теңдік жағдайынан қалады. 
4 – қысым реттегіші; 

 - объектінің қалдық деформациясы; 
а, б және в – жүктеу диаграммасы және қозғалыс циклограммасы, сәйкес конструкциялық 
сұлбасы  
3.4-сурет – Лүпілдеуші-баспақ жүйесінің сипаттамасы  
 
Гидравликалық  діріл  жүйесінің  әр  түрліктерінің  келтірілген  сипаттамала-
рын салыстыру 3.3-суретке сәйкес лүпілдеуші жүйе барынша жалпы болып та-
былғанда  негіздеме  беріледі.  Басқа  модификациялар  екінші  жұмыс  камерасы-
ның болмауымен немесе қысымның қосымша реттегішімен болуымен сипатта-
лады.  Осы  жүйелер  қозғалысының  циклограммасы  екі  фазамен  сипатталады: 
табиғаты бірдей деформация және жүктеу. Осыған сәйкес талдау үшін қозғалы-
стың белгіленген фазасы қабылдануы мүмкін. 
Бұдан басқа, гидросоққылы және лүпілдеуші жүйелер қозғалысының  цик-

 
 63 
 
лограммасын  салыстыру  кезінде  күштік  және  кинематикалық  тұрғысынан  
олардың  фазасын  құрушылардың  ұқсастығынан  анықталады.  Сұйықтықта 
қысым күшінің әрекетімен қозғалыста кейбір ара қашықтықта жылжитын бел-
гілі бір масса қатысады. Егер әсер ету объектісі деформациясы процесінде кей-
бір Ro бастапқы шамадан 
o
R
/


қатынасымен байланысты ақырғы R шамаға 
дейін  ӛзгеретін  болса,  онда  әсер  ету  объектісі  қарастырылған  гидросоққылы 
жүйеде  жұмыс  жүрісінің  пневматикалық  камерасына  ұқсастырылған  болуы 
мүмкін. Бұл гидросоққылы жүйенің кері жүрісті фазаның және деформация фа-
засы  арасындағы  аналогты  жүргізуге  мүмкіндік  береді.  Жұмыс  камерасының 
ағызу  магистралімен  қатынасы  кезінде  әсер  ету  объектісінің  реакциясы  есе-
бінен жүзеге асырылатын түсіру фазасы гидросоққылы жүйенің жұмыс жүрісті 
фазаға ұқсастырылған болуы мүмкін. 
 
3.2 Діріл-сейсмикалық кӛздердің динамикалық кӛрсеткіштері  
 
Бағалау  критерийлерін  пайдалана  отырып  діріл  кӛздері  кӛрсеткіштерінің 
бағасын  келтіреміз:  ЕС  күшінің  әрекеті  уақытында  кӛмір  жынысты  массивте 
берілетін EV қозғаушы күші және энергиясы жұмысының қатынасын білдіретін 
η  қуатын  пайдалану  коэффициенті.  Мұндай  міндеттерге  келу  тәсілі  [123], 
алайда зерттелгендерге ұқсас сұлбалар бірінші қаралады. 
P
oj
  қозғаушы  күшінің  шамасын  және  оның  қосылу  нүктелерінің 
жылдамдығын пайдалана отырып, аламыз: 
 
           
 






1
t
0
j
j
0
;
dt
t
cos
A
t
sin
P
EV




   j = 1, 2, 3…,                  (3.7) 
 
мұнда А
j
 – кӛздердің тербеліс амплитудасы;  

 - тербелістер жиілігі. 
Әсер ету объектісі реакциясының шашыраған жұмысының ӛрнектерін алу 
үшін мына түрде ұсынады: 
 
                                  
)
x
C
x
H
x
m
(
R
1
c
1
c
1
c
c







.                                  (3.8) 
 
мұнда m
c
 – жылжымалы бӛліктердің келтірілген массасы;  Н
с
 және С
с
 – массив 
қаттылығы  мен  серпімділіктің  сәйкес  коэффициенттері;  х  -  массив 
деформациясы. 
(3.8) 
dt
х -ға  кӛбейте  отырып,  0-дан  t
1
-ға  дейінгі  аралықта  интегралдай 
отырып, аламыз: 
 
                   
 






1
t
0
j
c
;
dt
t
cos
A
t
R
EC



   
j = 1, 2, 3…             (3.9) 
 
Бұл  жағдайда  қуатты  пайдалану  коэффициентінің  шамасы  былай 
анықталады: 

 
 64 
 
 
                     
 


 









1
1
t
0
j
c
t
0
j
j
0
;
dt
t
cos
A
t
R
dt
t
cos
A
t
sin
P








.                                    (3.10) 
 
Алынған  ӛрнектер  басқарушы  сигналдардың  әртүрлі  пішіндері  үшін 
сандық әдістермен талданған. Бастапқы деректер ретінде пайдаланылған: 
а) массивпен кӛздердің ӛзара әсер ету кӛрсеткіштері:  r
1
 = 10 м – сәулелену 
платформасының радиусы;  ρ3 ∙ 10

 кг/м

– массив тығыздығы;  V
s
 = 3,5 ∙ 10
3
 
м/с  және  V
p
  =  6  ∙  10
3
  м/с  –  кӛлденең  және  бойлық  толқындарды  таратудың  
сәйкес жылдамдықтары; 
б) кӛздің шығу кӛрсеткіштері: ω = 1-100 Гц; Р
0
 = 10
7
-10
8
 Н. 
Басқарушы  сигналды  ӛзгертудің  әртүрлі  пішіндері  үшін  есептеу 
нәтижелерін қайта талдаймыз. 
Бұл  үшін,  ең  бірінші  гидрожүйе  қаттылығы  коэффициентінің  шамасын 
ӛзгерту  шектерін  белгілейміз.  Кӛздерді  пайдалану  аймағында  анықталатын 
бастапқы  деректер  үшін  [123]  сәйкес  бұл  шек 
14
max
Н
10
7
,
0
С


  Н/м-ға  тең. 
Тӛменгі шек ретінде 
14
min
Н
10
3
,
0
С


 Н/м деп белгілейміз. Зерттелетін интервал 
шекарасы қажет болса кеңеюі немесе тарылуы мүмкін. 
Кӛздердің  параметрі  ретінде  талдау  кезінде  пайдаланылады:  X  тіреу 
тақтасын  жылжыту;  V  тіреу  тақтасының  жылдамдығы.  Шығу  кӛрсеткіштері 
ретінде  -  EV  қозғаушы  күштердің  жұмысы  және  жүйе  қуатын  η  пайдалану 
коэффициенті. 
Бұрын  ертерек  белгіленгендей  діріл  кӛздерін  басқару  органы  үш  түрлі 
импульсты  ӛңдеуі  мүмкін:  тік  бұрышты,  синусоидты  және  үш  бұрышты. 
Әрқайсысының тиімділік дәрежесін белгілеу үшін оларға талдау жүргіземіз. 
Тік бұрышты импульс. 
Р
0
  қозғаушы  күштерінің  X  шамасынан  кӛздердің  жылжымалы  бӛлігін 
жылжыту тәуелділігі 3.5-суретте келтірілген. Қозғаушы күштердің шамасының 
ӛсуімен  жылжыту  сызықты  түрде  ӛседі.  Бұл  ретте  гидрожетек  қаттылығының 
шамасы жылжыту шамасына әсер етеді; оның ӛсуімен жылжыту ұлғаяды. Осы 
тәуелділікті нақтылау үшін 3.6-суретте берілген функцияларды қарастырамыз. 
Р
0
  қозғаушы  күштерден  V  жылдамдығының  тәуелділігі  3.7-суретте 
келтірілген.  Тәуелділіктер  жылдамдықтың  қозғаушы  күштерге  сызықты  түрде 
тәуелді  екенін  кӛрсетеді.  Бұл  ретте  ӛсу  қарқындылығы  әртүрлі  және  гидро  
жүйелердің  қаттылығымен  анықталады.  Осының  салдарынан  белгілі  бір 
қызығушылық  алынған  графиктерді  сапалы  талдауды  игереді.  С
Н
  =  0,3  ∙  10
14
 
Н/м  кезіндегі  тәуелділік  С
Н
  =  0,5  ∙  10
14
  Н/м  және  С
Н
  =  0,7  ∙  10
14
  Н/м  үшін 
тәуелдіктер  арасындағы  аралықта  жатыр.  Бұл  кері  жүріс  кезінде 
жылдамдықтың шамасына гидрожүйелер қаттылығының сызықтық емес әсерін 
білдіреді. 

 
 65 
 
 
I – С
Н
 = 0,3 ∙ 10
14
 Н/м;  II - С
Н
 = 0,5 ∙ 10
14
 
Н/м;   III - С
Н
 = 0,7 ∙ 10
14
 Н/м; 
3.5-сурет – Р
0
 қозғаушы күштерінің X 
шамасынан жылжыту тәуелділігі 
 
I - Р
0
 = 10

Н; II - Р
0
 = 4∙10

Н;                                 
III - Р
0
 = 7∙10

Н; IV - Р
0
 = 10

Н 
3.6-сурет – С
Н
 гидрожүйелер 
қаттылығының Х шамасынан жылжыту 
тәуелділігі  
 
 
I – С
Н
 = 0,3 ∙ 10
14
 Н/м; II - С
Н
 = 0,5 ∙ 10
14
 Н/м;  III - С
Н
 = 0,7 ∙ 10
14
 Н/м 
3.7-сурет – Қозғаушы күштер шамасынан V
2
 кері жүріс кезінде кӛздердің 
жылжымалы бӛліктерінің жылдамдық тәуелділігі  
 
Осы  әсерді  орнату  үшін  3.8-суретте  С
Н
  шамасынан  V  кері  тақта  кезінде  
жылжымалы бӛліктерінің жылдамдық тәуелділігі келтірілген
Ең  бірінші  жылдамдықтың  абсолютті  шамаларын  бағалау  ұсынылады, 
себебі  аналитикалық  зерттеулер  кері  жүріс  соңында  нольдік  жылдамдық 
туралы ұйғарым кезінде келтірілген. Нақты жылдамдық шамасы (0,02 - 2,2) ∙ 10
-

м/с шегінде ӛзгереді. Бұл шамалар жорамал деп қабылданған дәлдіктің жоғары 
дәрежесімен  рұқсат  етіледі.  Жылдамдықты  азайту  тұрғысынан  алынған 
тәуелдіктерді  талдауды  жүргізу  қажет.  (0,3  -  0,5)  ∙  10
14 
Н/м  шегінде 

 
 66 
 
гидрожүйелер  қаттылығының  ӛзгерісі  кезінде  (0,084-0,84)    м/с-тан  (0,11-1,1)  
м/с-қа дейін жылдамдық ұлғаяды, яғни 1,32 есеге ұлғаяды. (0,5 - 0,7) ∙10
14 
Н/м 
шегіндегі мұндай қаттылықты ұлғайту (0,11 -1,1) ∙ 10
-2 
м/с-тан (0,22 - 2,2) ∙ 10
-2 
м/с-қа дейінгі жылдамдықты, яғни 2 есе ұлғайтуға әкеледі. Осылайша, С
Н
(0,3-
0,5) ∙ 10
14 
Н/м кезіндегі режим неғұрлым басымырақ болып табылады. 
 
 
 
I - Р
0
 = 10

Н; II - Р
0
 = 4∙10

Н;  III - Р
0
 = 7∙10

Н; IV - Р
0
 = 10

Н 
3.8-сурет –  гидрожетек қаттылығының шамасынан V кері тақта кезінде  
жылжымалы бӛліктерінің жылдамдық тәуелділігі  
  
Талданатын  параметрлер  діріл  кӛзінің  шығу  кӛрсеткіштеріне  әсерін 
тигізеді.  Олардың  бірі  -  EV  ӛндірілетін  сейсмикалық  энергия.  Сн  қаттылық 
коэффициентінің  оңтайлы  шамаларын  және  Р
0
  қозғаушы  күштерді  белгілеу 
үшін графикалық талдау жүргіземіз. 
Р
0
 қозғаушы күштердің шамасынан  EV ӛндірілетін энергияның тәуелділігі 
3.9-суретте келтірілген. 
Келтірілген  тәуелдіктерден  кӛрініп  тұрғандай,  энергияны  барынша 
қарқынды ұлғайту Р
0
 = 4∙10

Н және С
Н
  = 0,5∙10
14  
Н/м артық күштерді ұлғайту 
кезінде байқалады. Қаттылық коэффициентінің оңтайлы шамасын таңдау үшін 
3.10-суретте  келтірілген  С
Н
  қаттылық  коэффициентінен  EV  ӛндірілетін 
энергияның тәуелділігін пайдаланамыз. 
Кӛздердің  параметрлері  ӛндірілетін  энергияның  максимум  шамасының 
шартын  қанағаттандыруы  тиіс.  Талдау  үшін  қаттылық  мәндерінің  екі  
интервалын қарастырамыз. (0,3 - 0,5) ∙ 10
14 
Н/м шегінде коэффициент ұлғайған 
кезде энергия (1,7 - 170) Дж -дан (3 - 300) Дж-ға дейін, яғни 1,76 есе ӛзгереді. 
(0,5  -  0,7)  ∙  10
14 
Н/м  шегінде  коэффициентті  осындай  ұлғайту  энергияның  (3  - 
300) Дж-дан (12 - 1200) Дж-ға дейін, яғни 4 есе ұлғаюына әкеледі. Сондықтан, 
С
Н
  = (0,5-0,7) ∙10
14 
Н/м кезіндегі аймақ назарға алынады. 

 
 67 
 
 
I – С
Н
 = 0,3 ∙ 10
14
 Н/м; II - С
Н
 = 0,5 ∙ 10
14
 Н/м;   
III - С
Н
 = 0,7 ∙ 10
14
 Н/м 
3.9-сурет –Р
0
 қозғаушы күштердің ша-
масынан EV ӛндірілетін энергияның 
тәуелділігі
 
 
 
 I - Р
0
 = 10

Н; II - Р
0
 = 4∙10

Н;                   
III - Р
0
 = 7∙10

Н; IV - Р
0
 = 10

Н 
3.10-сурет –  С
Н
 гидрожетек қатты-
лығының коэффициентінен ЕV 
ӛндірілетін энергияның тәуелділігі 
 
 
Кӛздердің  энергетикалық  кӛздері  η  қуатты  пайдалану  коэффициентімен 
бағаланадыОның шамаларын бағалау үшін 3.11-суретте келтірілген қаттылық 
С
Н
 коэффициентінен КПД тәуелдіктерін пайдаланамыз. 
 
 
I - Р
0
 = 10

Н; II - Р
0
 = 4∙10

Н;    
III - Р
0
 = 7∙10

Н;  IV - Р
0
 = 10

Н 
 3.11-сурет –  Гидрожетек қаттылығы-
ның коэффициентінен η қуатын пайда-
лану   
коэффициентінің тәуелдігі  
 
I – С
Н
 = 0,3 ∙ 10
14
 Н/м; II - С
Н
 = 0,5 ∙ 10
14
 
Н/м;  III - С
Н
 = 0,7 ∙ 10
14
 Н/м 
3.12-сурет –  Қозғаушы күштер ша-
масынан η қуатын пайдалану   
коэффициентінің тәуелдігі  

 
 68 
 
Η шамасы гидрожүйе қаттылығын ұлғайту кезінде сызықты түрде азаяды. 
Себебі қозғаушы күштердің шамасына олар әсер етпейді. Бұл әсер 3.12-суретте 
келтірілген тәуелдіктер кӛмегімен белгіленуі мүмкін. 
Тәуелдіктер Р
0
 = (5 - 6) ∙10
7
 Н шегінде жатқан қуатты пайдалану коэффи-
циентінің максимум кӛрсетілгені болатынын кӛрсетеді. 
Діріл  кӛздерінің  энергетикалық  мүмкіндіктерін  пайдалану  тұрғысынан 
гидрожетек қаттылығының кӛрсетілген мәндері кезінде EV ӛндірілетін энергия 
шамасынан η қуатты пайдалану коэффициентінің тәуелділігі қызығушылық ту-
дырады (3.13-сурет). 
 
 
I - Р
0
 = 10

Н; II - Р
0
 = 4∙10

Н;   III - Р
0
 = 7∙10

Н;  IV - Р
0
 = 10

Н 
3.13-сурет – Гидрожетек қаттылығының кӛрсетілген мәндері кезінде EV 
ӛндірілетін энергия шамасынан η қуатты пайдалану коэффициентінің 
тәуелділігі  
 
Тәуелдіктер  қозғаушы  күштердің  ұлғаюымен  аталған  режим  үшін 
ӛндірілетін  энергияның  аймағы  кеңейетінін  кӛрсетеді.  Қозғаушы  күштердің 
шағын  шамасы  қуатты  пайдалану  коэффициентін  барынша  қарқынды  азайту 
анықтайды.  Қисықтардың  барлық  ұяшықтары  үшін  жалпы  заңдылықпен 
ӛндірілетін энергияны ұлғайта отырып қуатты пайдалану коэффициентін азайту 
болып табылады. Бұл факт әсер ету объектісіне берілетін энергияның ұлғаюы-
мен диссипацияда жоғалатын энергия үлесінің ӛсуімен түсіндіріледі. Жоғарыда 
баяндалғандарға байланысты ӛндірілетін энергияның шағын шектері үшін Р
0
 
(1 -4) ∙ 10
7
 Н режимі және ӛндірілетін энергияның шамасы белгілі бір мәндерге 
ие болатын шарттар үшін Р
0
= (7 -10) ∙10
7
 режимі ұсынылады. 
Гидрожетек  қаттылық  коэффициентінің  ӛзгерістері  кезінде  басымырақ  интер-
валдарды  белгілеу  үшін  қозғаушы  күштердің  кӛрсетілген  мәндері  кезінде  EV 
ӛндірілетін  энергия  шамасынан  η  қуатты  пайдалану  коэффициентінің 
тәуелділігін табамыз (3.14-сурет). 

 
 69 
 
 
I – С
Н
 = 0,3 ∙ 10
14
 Н/м; II - С
Н
 = 0,5 ∙ 10
14
 Н/м;   III - С
Н
 = 0,7 ∙ 10
14
 Н/м 
3.14-сурет – Кӛрсетілген қозғаушы күштер кезінде EV ӛндірілетін энергия ша-
масынан η қуатты пайдалану коэффициентінің тәуелділігі  
 
Суретте келтірілген тәуелдіктер анық кӛрсетілген, гидрожетек қаттылығы-
ның  белгілі  бір  шамасы  үшін  барынша  үнемді  режимді  анықтайды.  Ең  үлкен 
шамалар С
Н
 коэффициенттің ең аз мәндері кезінде орын алады. Бұл гидрожетек 
элементтерінің  деформациясына  шығындалатын  энергияның  ең  аз  үлесімен 
түсіндірілуі мүмкін. Осы режиммен қатар С
Н
 шағын шамаларымен басым энер-
гия ӛзгерістерінің ең аз аймағы ие болады. Осылайша, С
Н
 = (0,3 - 0,5) ∙ 10
14 
Н/м  
кезінде ӛндірілетін энергияның шағын шамалары үшін режимін, С
Н
 = (0,5 - 0,7) 
∙ 10
14 
Н/м – режимін жоғары энергияға қойылатын талаптар қойылған жағдайда 
ұсынылады.  Режимдердің  әрқайсысы  үшін  максимум  мәндерінің  нүктелерін 
қосып, қисықтықты аламыз, ол С
Н 
аралық мәндер үшін η максимум шамаларын 
анықтайды.  Бұл  шамалар  кӛздерді  жобалау  кезінде  пайдаланылған  болуы 
мүмкін. Бұл ретте қаттылық коэффициентінің таңдауы бойынша бір мәнді ұсы-
ныстар жоқ. Оны таңдау келтірілген аналитикалық және  графикалық тәуелдік-
тер  есебінен  кӛздерді  пайдаланудың  нақты  жағдайына  байланысты  жүргізілуі 
тиіс. 
Синусоидты импульс. 
Тік  бұрышты  импульс  үшін  сол  бірізділікпен  және  сондай  кӛрсеткіштер-
мен зерттеуді жүргіземіз. 
Р
0
  қозғаушы  күштің  шамасынан 
Х
1
 
жылжымалы  бӛліктерін  жылжыту 
тәуелдіктері 3.15-суретте келтірілген. 
Қозғаушы күштер артқан кезде жылжыту шамасы сызықты түрде ұлғаяды, 
себебі  жылжыту  гидрожетек  қаттылығының  ӛсуімен  ұлғаяды.  Алынған 
тәуелдіктер тік бұрышты импульс кезіндегі тәуелдіктерге ұқсас бірдей сипатта 
болады. Айырмашылық абсолютті шамаларда байқалады, ол тік бұрышты им-
пульс үшін шамамен 2 еседей жоғары. 
 

 
 70 
 
 
I – С
Н
 = 0,3 ∙ 10
14
 Н/м; II - С
Н
 = 0,5 ∙ 10
14
 Н/м;   
III - С
Н
 = 0,7 ∙ 10
14
 Н/м 
 3.15-сурет – Р

қозғаушы күштің ша-
масынан Х тірек тақтасын жылжыту 
тәуелдіктері  
I - Р
0
 = 10

Н; II - Р
0
 = 4∙10

Н;                                     
III - Р
0
 = 7∙10

Н;  IV - Р
0
 = 10

Н 
3.16-сурет –  С
Н
 гидрожетек қатты-
лығының шамасынан Х тірек тақта-
сын жылжыту тәуелдіктері
 
 
Қаттылық коэффициентінен Х жылжыту тәуелдіктерінің сипатын белгілеу 
үшін 3.16-суретін пайдаланамыз. 
Алынған  тәуелдіктер  сызықты  емес.  0,3  ∙  10
14
-дан  0,5  ∙  10
14
  Н/м-ға  дейін 
қаттылықтың ӛзгеруі  (0,078 -0,68) ∙ 10
-3 
м-ден (0,12 - 1,2) ∙ 10
-3 
м-ға дейін жыл-
жытудың (қозғаушы күштердің тең мәндері кезінде) немесе 1,54 есе ұлғаюына 
әкеледі. Қаттылықтың мұндай ұлғаюы (0,5 - 0,7) ∙ 10
14
 Н/м (0,12 - 1.2) ∙ 10
-6 
м-
дан  (0,45  -  4,5)  ∙  10
-3   
м-ға  дейін  немесе  3,75  есе  жылжытудың  ұлғаюын 
анықтайды. Осыдан жылжытудың ең үлкен шамаларын алу үшін С
н
 = (0,5 - 0,7) 
∙ 10
14 
Н/м аймағын мақсатқа сай пайдалану керек тұжырым туындайды. Зертте-
летін режим кезінде жылжытудың абсолютті шамалары тік бұрышты импульс 
кезіне қарағанда 3,5 есе артық. 
3.17-суретте Р

қозғаушы күштердің шамасынан  v
2
 кері жүрістің соңында 
кӛздердің жылжымалы бӛлігі жылдамдығының тәуелдіктері келтірілген
Тәуелдіктер сызықты болып табылады, алайда әрқайсының ӛсу қарқынды-
лығы  әртүрлі  және  гидрожүйе  қаттылығымен  анықталады.  Кері  жүріс  кезінде 
жылдамдық  шамасына  қаттылық  әсерін  белгілеу  үшін  3.18-суретте    С
Н
  гид-
рожүйе қаттылығының шамасынан тірек тақтасы жылдамдығының тәуелдік-
тері келтірілген. 
 

 
 71 
 
 
I – С
Н
 = 0,3 ∙ 10
14
 Н/м; II - С
Н
 = 0,5 ∙ 10
14
 Н/м;   
III - С
Н
 = 0,7 ∙ 10
14
 Н/м 
3.17-сурет – Р

қозғаушы күштің 
шамасынан V
 
 тірек тақтасы 
жылдамдығының тәуелдіктері  
I - Р
0
 = 10

Н; II - Р
0
 = 4∙10

Н;                                     
III - Р
0
 = 7∙10

Н;  IV - Р
0
 = 10

Н 
3.18-сурет –  С
Н
 гидрожүйе қатты-
лығының шамасынан  V
 
 тірек тақтасы 
жылдамдығының тәуелдіктері 
 
 
Жылдамдықтың v
2
 абсолютті шамасы С
н 
 және P
0 
барлық диапазоны үшін 
нольден  ерекшеленеді.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19


©emirsaba.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал