Анализ структурных состояний средств механизации горных работ

Практическая работа №4
Тема: Анализ структурных состояний средств механизации горных работ.
Современные выемочные комплексы и агрегаты являются много­функциональными техническими системами. Структурные элементы ком­плексов и агрегатов для очистных работ кроме основной функции средств механизации - выемки угля выполняют функции крепления забоя и управ­ления кровлей, передвижки доставочной машины на новую дорогу, обес­печения безопасных условий труда в забое.
В зависимости от схемы работы машин комплекса и агрегата, их конструктивных особенностей в различные моменты времени может функционировать различное число структурных элементов. Различные структурные состояния обусловлены необходимостью выполнения не только основных, но и вспомогательных механизированных операций, не совмещенных с процессом выемки полезного ископаемого, постоянным выполнением крепью функции крепления рабочего пространства, а также дополнительным функционированием доставочной машины в связи с не­обходимостью выдачи угля из ниш (при отсутствии самозарубающихся машин) и доставки в очистной забой материалов и запасных частей.
Процесс функционирования средств механизации представляет со­бой случайное чередование различных структурных состояний выемочных комплектов, комплексов, агрегатов и других систем выемочного оборудо­вания и может быть рассчитан при помощи структурных формул надежно­сти соответствующих средств механизации с учетом дополнительных со­стояний убывающего числа одновременно работающих функциональных систем.
Так, для комплекта машин, имеющих структурную формулу надеж­ности , логическая формула возможных структурных состояний имеет вид В и Д и К или В и К или К. Для очистного механическо­го комплекса В + Д + К логической формулой структурных состояний является В + Д + К или В + К или К.
Логическая связка «и» в формулах возможных структурных состоя­ний средств механизации заменяет условное обозначение параллельной технологической связи в структурных формулах надежности и указы­вает на одновременное функционирования различных машин. Связка «или» указывает на совместимость во времени различных структурных со­стояний средств механизации. Для агрегата логическая формула будет иметь вид или или К.
Вероятность безотказного функционирования системы забойного оборудования с учетом различных возможных структурных состояний мо­жет быть определена по формуле полной вероятности как сумма произве­денной вероятности каждого структурного состояния на вероятность без­отказной работы системы в соответствующем структурном состоянии.


(1.1)

где - число возможных структурных состояний системы машин; – стационарная вероятность пребывания системы в - ом структурном со­стоянии, численно равная времени нахождения в этом структурном со­стоянии; – вероятность безотказной работы i - ой функциональ­ной машины в j - ом структурном состоянии; - число функциональных машин, одновременно работающих в j - ом структурном состоянии; - вероятность безотказной работы кинематической или конст­руктивной связи в k - ом структурном состоянии; - число материаль­ных связей между функциональными машинами в j - ом структурном со­стоянии.

Пример.
Структурная формула надежности системы забойного обору­дования В + Д + К, длина очистного забоя L = 140 м. Показатели надежно­сти машин и элементов аналогов: ч;