Ту хабаршысы



жүктеу 15.98 Mb.
Pdf просмотр
бет20/82
Дата15.03.2017
өлшемі15.98 Mb.
1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   ...   82

 Технические науки 

 

     



                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

112 


 

 

Рис. 2. Характеристики вентиляторной установки: 1 – при  механическом регулировании;  

2 – при регулировании производительности  изменением скорости вращения рабочего колеса 

 

 

Перечисленные  системы  отличаются  стоимостью  привода,  сложностью  его  обслуживания, 



регулировочными  свойствами,  энергетическими  и  другими  показателями.  Указанные  показатели 

могут быть использованы при сравнительной оценке различных систем  и выборе электропривода для 

рудничных вентиляторных установок.  

 

ЛИТЕРАТУРА 



1.Онищенко Г.Б. Электропривод турбомеханизмов, М., Энергия, 1972 

2.Местер  И.М.  Электропривод  и  автоматика  рудничных  вентиляторов  главного  проветривания.  М., 

Недра, 1964. 

3.Рипп М.Г. Петухов А.И. Рудничные вентиляторные и водоотливные установки. -М., Недра, 1998.  

 

REFERENCES 



1.Onischenko GB Electric turbomehanizmov, M., Energy, 1972  

2.Mester IM Electric drive and automation of mine main ventilation fans. Moscow, Nedra, 1964.  

3.Ripp MG A. Petukhov Miner fan and drainage installation. -M., Nedra, 1998. 

 

Кругликов А.П., Байназарова Л.А., Юсупова С.А., Баймуханбетов Б.Ж. 



Бас желдетудің желдету қондырғылары мен тау кен өндірісінің желдету режимдері 

Түйіндеме.  Шахталар  мен  кеніштерін  желдету  үшін  қажет  ауаның  шамасы  көптеген  факторларға 

байланысты:  шахтадағы  адамдар  саны,  жарылыс  жұмыстары  салдарынан  шыққан  газдар  көлемі  жəне  т.б.. 

Желдету  қондырғыларының  өнімділігін  реттеу  үшін  бірнеше  тəсілдер  қолданылады.  Едəуір  əсерлі  жұмыс    , 

жетек  қозғалтқышының  айналу  жиілігін  өзгертумен  өнімділікті  реттеу  кезінде  іске  асырылады.  Мақалада 

шахталар мен кеніштердің желдеткіш қондырғыларының жұмыс режимдерінің анализі орындалған.  

Негізгі сөздер: кенішті желдеткіштер, электр жетегі, рудник, шахта. 

 

Кругликов А.П., Байназарова Л.А., Юсупова С.А., Баймуханбетов Б.Ж. 



Режимы проветривания горных выработок и вентиляторных установок главного проветривания 

Резюме.  Требуемое    количество  воздуха    для  проветривания  рудников  и  шахт  зависит  от  множества 

факторов:  количества  людей,  находящихся  в  шахте,  загазованности  от  взрывных  работ    и  др.  Для  

регулирования производительности  вентиляторных установок применяются несколько способов.  Наибольшая 

эффективность  достигается  при  регулировании  производительности    изменением  частоты  вращения 

приводного  двигателя. В статье сделан анализ режимов работы вентиляторных установок шахт и рудников. 

Ключевые слова: рудничные вентиляторы, электропривод, рудник, шахта. 

 

Kruglikov A.P., Baynazarova L.A., Yusupova S.A., Baimukhanbetov B.J. 



Modes of ventilation of mine workings and main ventilation fan installations 

Summary. The required amount of air to ventilate mines, and depends on many factors: the number of people in 

the  mine,  gassed  from  blasting,  etc.  To  control  the  performance  of  fan  installations  used  several  ways.  The  highest 

efficiency is achieved when the change in the regulation of performance speed of the drive motor. The article provides 

an analysis of the modes of fan installations and mines. 



Key words: Miner fans, electric, mine, mine. 

 Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  



 

113


УДК  621. 315.1.001.5  

М.А. Джаманбаев, Н.П. Токенов 

(Казахский национальный технический университет им. К.И.Сатпаева,  

Алматы, Республика Казахстан, TNPNuri@mail.ru) 

 

СВОБОДНОЕ КРУТИЛЬНОЕ КОЛЕБАНИЕ РАСЩЕПЛЕННОЙ   



ФАЗЫ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 

 

Аннотация:  В  статье  рассматривается  свободное  крутильное  колебание  расщепленной  фазы  линий 

электропередачи.  Выведена  нелинейное  дифференциальное  уравнение  движение.  Для  получение 

приближенного решение нелинейной задачи применены метод Ван-дер-Поля. Анализированы степень влияние 

параметров линий электропередачи на частоту крутильного движения расщепленной фазы.  

Ключевые  слова:  линия  электропередачи,  расщепленная  фаза,  крутильные  колебания,  уравнение 

Лагранжа, метод Ван-дер-Поля. собственная частота. 

 

Расщепленная фаза представляет собой пучок, состоящих из нескольких проводов. На рисунке 



1  приведены  наиболее  часто  встречающиеся  конфигурация  расщепленной    фазы.    Расчетная  схема 

приведена на рисунке 2. 

Уравнение крутильного движения определяем исходя из уравнения Лагранжа второго рода /2/ 

 

0



)

(

)



(















t

L

t

L

dt

d



                                                            (1) 

 

где


d

k

E

E

L



– функция Лагранжа (E

k

 – кинетическая энергия; E

d

 – энергия деформаций). 

Кинетические энергий расщепленной  фазы от  вращательного движения /3/. 

 



k



E

dz

t

t

z

J

2

0



)

,

(



2









                                                        

(2) 

 

 



 

Рис.1. Конфигурация расщепленных фаз. 

n – число проводов в фазе (число расщепления);  

R – радиус расщепления; μ

i

 – угол, определяющие расположение 



i–го провода РФ в выбранной системе 

координат 

 

где Φ(z,t) – функция, определяющая кручение фазы в произвольной точке и в произвольной момент 



времени;    –  длина  пролета; 



J

  –  момент  инерции  расщепленной  фазы,  определяется  следующим 

образом (если пренебречь пологостью расщепленной фазы);  

 



J



=

2

0



R

g

nP

                                                                             

(3) 

 

где  R  –  радиус  расщепления;  n  –  число  расщеплений  (число  проводов  в  фазе,  P



–  погонный  вес 

провода; g – ускорение силы тяжести; 

 


 Технические науки 

 

     



                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

114 


 

 

Рис. 2. Расщепленная фаза из трех проводов. а) – общий вид анкерного пролета,  

б) – кручение расщепленной фазы (вид вдоль пролета), в) – фрагмент расщепленной фазы 

 

Как правило, в прикладных исследованиях деформируемые системы часто описываются лишь 



моделями,  имеющими  конечное  число  степеней  свободы  /2/.  Поэтому  для  аппроксимации 

расщепленной  фазы  системой  с  одной  степенью  свободы  предположим,  что  ее  кручения  вдоль 

пролета происходит только по одной пространственной форме ψ(z) с амплитудой φ(t). В этом случае  

функцию Φ(z,t) представим следующим образом /2/. 

 



z



Sin

t

z

t

t

z



)



(

)

(



)

(

)



,

(



 



 

(4)


 

где  φ(t) – обобщенная  координата,  ψ(z)  –  координатная  функция,  удовлетворяющая  граничные 

условия 

Полная кинетическая энергия расщепленной фазы с учетом формулы (4) преобразуется к виду 

 

)

(



4

2

)



(

2

2



0

0

2



2

2

0



t

g

R

nP

dz

z

Sin

g

t

R

nP

E

k









 

 (5) 


 

При  условии,  что  зависимость  между  удлинением  и  натяжением  провода  носить  линейный 

характер, энергия деформация 



i

го провода расщепленной фазы определяется по формуле  /4/. 

 





0



0

2

1









T

T

E

i

d

 

      (6) 



 

где  Т



0

  и  Т



φ

  –  натяжения  провода,  соответствующее  первоначальному  положению  и  закрученному 

состоянию  расщепленной  фазы,  Δℓ

–  начальная  деформация  i–го  провода,  Δℓ



φ

–  деформация  i–го 

провода, соответствующее закрученному состоянию расщепленной фазы.  

С учетом  соотношения 

 





0

0

0



L

L

T

T

EF









 



 

(7) 


 

формулу (6) можно записать  следующим образом  

 





2



0

0

0



2

L

L

EF

L

L

T

E

i

d





 



 

(8) 


где Е – модуль Юнга, F – площадь поперечного сечения провода. 

 Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  



 

115


Длину провода в положении статического равновесия L

0

 и длину, соответствующее закрученному 

состоянию i-го провода расщепленной фазы L

φ

 определяем по приближенной формуле (5). 

 



0



L

dz

z

z

y













0



2

)

(



2

1

1



 

 

(9) 





A

L



dz



z

t

z

q

















0



2

)

,



(

2

1



1

 



 

(10) 


Из рисунка 1б следует 

2

2



2

2

CD



AD

AB

CB



 

 



Поскольку AB и AD намного меньше CD, то 

 

AD



CA

CB

t

z

q



)

,



(

 



где 

)

(z



y

CA

 и



2

2

2



)

,

(



2



Cos

t

z

RSin

ABCos

AD



 

Здесь 



)

2

)



,

(

(



90

0

1



i

t

z





;  


i

t

z







2

)

,



(

90

1



0

2

  ; 



Далее упрощаем  

2

)



,

(

2



)

,

(



t

z

t

z

Sin



 и 


i

t

t

Sin

t

z

Cos

t

z

Cos



2

)



,

(

2



)

,

(









 



 

С  учетом  упрощение,  можно  написать  (в  процессе  преобразования  квадратами  Φ(z,t) 

пренебрегли) 

i

Cos

t

z

R

AD

)



,

(



 

i



Cos

t

z

R

z

y

t

z

q



)

,

(



)

(

)



,

(



 



 

(11)


 

где y(z) – координатная функция, описывающая  положение статического равновесия /5/. 

 

)

(z



y

)



(

2

0



0

z

z

T

P



 

 

(12) 



 

μ

i

 – угол, определяющие расположения отдельных проводов в пучке. Если через μ



1

 обозначить 

начальную  угловую  координату  одного  из  проводов,  условно  принимаемого  за  первый,  то 

последующие углы μ



i

 определяются по формуле 

 

n

i

i

)

1



(

2

1







; (

n

i

 1



`

 



(13) 

 

Разность длин с учетом формулы (11) и (12) (штрих означает  производные по z



 

















0

0



2

0

)



,

(

)



(

2

)



,

(

5



,

0

dz



t

z

z

y

dz

t

z

RCos

RCos

L

L

t

i



 

 



Интегрируя по частям второго интеграла в правой части, получим 

 















0

0

0



)

,

(



)

(

)



,

(

)



(

)

(



)

(

dz



t

z

z

y

t

z

z

y

dz

z

z

y

 

Поскольку Φ(0,t) = 0, Φ(ℓ,t) = 0 и 



0

0

)



(

T

P

z

y





, то  


 

(14)


 Технические науки 

 

     



                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

116 








0



0

0

0



)

,

(



)

(

)



(

dz

t

z

T

P

dz

z

z

y

 

 



Разность длин с учетом (14) 

 















0

0



0

0

2



0

)

,



(

2

)



,

(

5



,

0

dz



t

z

T

P

dz

t

z

RCos

RCos

L

L

t

i



 

 



(15) 

 

Энергия деформации i – го провода расщепленной фазы согласно формуле (8) 



 

2

0



0

0

2



2

2

0



0

0

2



0

)

,



(

2

))



,

(

(



8

)

,



(

2

))



,

(

(



2



























dz

t

z

T

P

t

z

RCos

Cos

EFR

dz

t

z

T

P

t

z

RCos

RCos

T

E

i

i

i

i

di



 



 

 

 



(16) 

где  


)

(

4



)

(

2



)

,

(



2

))

,



(

(

0



0

2

2



0

0

0



2

t

T

P

t

RCos

dz

t

z

T

P

t

z

RCos

i

i

















 

 



Энергия деформаций i – го провода расщепленной фазы с учетом последнего, имеет вид 

 

)



(

2

)



(

4

1



4

)

(



2

)

(



32

0

2



3

0

4



2

2

0



2

0

2



2

3

0



3

0

3



4

3

4



4

4

t



RCos

P

t

T

EFP

Cos

T

R

t

T

Cos

P

EFR

t

Cos

EFR

E

i

i

i

i

di























 

 

 



 

(17) 


 

Энергия деформаций расщепленной фазы 

 

)

(



2

)

(



4

1

4



)

(

2



)

(

32



1

0

2



3

0

4



2

2

0



2

1

0



2

2

3



0

3

1



0

3

4



3

4

1



4

4

1



t

Cos

R

P

t

T

EFP

Cos

T

R

t

T

Cos

P

EFR

t

Cos

EFR

E

E

i

n

i

n

i

n

i

n

di

n

d





























 

Если учесть, что 





n



i

Cos

1

0



 и 




n



t

Cos

1

3



0

 



 

то  выражение для энергии деформаций имеет вид 

 

)

(



4

1

4



)

(

32



2

3

0



4

2

2



0

1

2



0

2

2



4

3

1



4

4

4



1

t

T

EFP

Cos

T

R

t

Cos

EFR

E

E

n

i

n

i

n

di

d





















 

 

 



(18) 

 

 



Образуя  функцию  Лагранжа   

d

k

E

E

L



    и  подставляя  в  формулу  (1),  получим  уравнение 

движение расщепленной фазы 

)

(

)



(

)

(



3

2

t



t

t

k











 

(19) 


 

где ν – малый параметр,  зависящий от характеристики  расщепленной фазы. 

 





n

i

Cos

n

P

gEF

1

4



4

0

4



1

4





 

 

(20) 



 

ω

k

 – собственная частота крутильного движения линеаризованной системы 


1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   ...   82


©emirsaba.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет