تحلیل ارتعاشات وارد بر کامیون های معدنی جهت بهینه سازی شرایط عملیات معادن روباز
[پایاننامه]
/محمدجواد رحیم دل
: مهندسی معدن
، ۱۳۹۶
۱۴۵ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
دکتری
مهندسی معدن
۱۳۹۶/۰۵/۰۰
صنعتی سهند
افزایش سرعت و توان عملیاتی ماشینآلات صنعتی و وسایل نقلیه منجر به ایجاد حرکات زائد مکانیکی بهصورت ارتعاشات میشود .این ارتعاشات در صورتی که فراتر از حد مجاز باشند نهصتنها منجر به فرسودگی بخشهای مختلف ماشین و کاهش عمر قطعات آن میگردند، بلکه سلامت سرنشینان را نیز تهدید میکنند .در صنایع معدنی، تمامی ماشینآلات و تجهیزات با توجه به محیط خشن معدنکاری ارتعاشات زیادی را تولید و به افراد وارد میکنند .در این میان، کامیونها به دلیل مراحل کاری متنوع و عبور از مسیرهای مختلف، بیش از دیگر ماشینها در معرض ارتعاشات قرار دارند .از اینرو، بررسی ارتعاشات وارد بر کامیونها به عنوان ابزاری توانمند در کاهش ریسک سلامت رانندگان و نیز بهبود عملکرد ماشین، ضرورت دارد .در این رساله، ارتعاشات وارد بر کامیونهای معدنی در دو فاز شبیهسازی و مطالعات میدانی انجام شده است .در فاز شبیهسازی، ارتعاشات وارد بر یک کامیون سه محوره با محدوده باربری ۲۴ تا ۳۰ تن در شرایط عملیاتی مختلف با در نظر گرفتن کیفیت جاده، سرعت کامیون، تناژ و نحوه تمرکز بار در جام کامیون، در محیط نرمافزارTruckSim و با بهرهگیری از استانداردISO ۲۶۳۱-۱ بررسی شده است .به منظور تعیین شرایط عملیاتی مؤثر، از آزمون تحلیل واریانس و نیز به منظور پیشبینی شدت ریسک سلامت ارتعاشات از شبکه عصبی مصنوعی استفاده شده است .در فاز مطالعات میدانی، پس از جمعآوری دادههای ارتعاشی در مراحل عملیاتی یاد شده برای یک کامیون سهمحوره در معدن کائولن زنوز( با محدوده باربری ۲۵ تا ۳۰ تن) و نیز یک کامیون ۶۰ تنی در معدن مس سونگون، به تحلیل ریسک سلامت ارتعاشات پرداخته شده است .در نهایت، پس از تشکیل یک مسئله بهینهسازی مقید، شرایط عملیاتی بهینه با هدف کمینهسازی شدت ارتعاشات همزمان با حفظ بهرهوری کامیون در سطح برنامهریزی شده معدن ارائه گردیده است .با توجه به نتایج، کیفیت سطح جاده، سرعت کامیون، تناژ بار( در محدوده ۵۵ تا ۷۰ تن) و نیز نحوه تمرکز بار در جام کامیون تاثیر زیادی بر شدت ریسک سلامت ارتعاشات دارند .با این وجود، اختلاف قابلتوجهی بین شدت ارتعاشات و تناژ بار در محدوده ۲۵ تا ۳۱ تن وجود ندارد .به منظور کمینهسازی احتمال خطر ارتعاشات در کامیون معدن کائولن زنوز، بارگیری ۳۰ تن مواد معدنی و تمرکز آن در انتهای جام کامیون، تا حد ممکن، پیشنهاد میگردد .علاوه بر این، محدودههای سرعت بهینه کامیون با بار، ۳۰ تا ۳۵ و ۱۵ تا ۲۰ کیلومتر بر ساعت به ترتیب در جادههای هموار و ناهموار پیشنهاد میگردد .سرعت کامیون خالی در جادههای مطلوب و ناهموار نیز به ترتیب بایستی در محدودههای ۲۰ تا ۲۵ و ۱۰ تا ۱۵ کیلومتر بر ساعت کنترل گردند .میزان بار بهینه کامیون معدن مس سونگون، ۶۵ تن پیشنهاد شده، که بایستی به صورت یکنواخت بارگیری شود .علاوه بر این، سرعت بهینه این کامیون با بار در محدوده ۳۰ تا ۳۵ کیلومتر بر ساعت در جاده هموار و ۱۵ کیلومتر بر ساعت در جادههای ناهموار و نیز سرعت بهینه کامیون خالی در محدوده ۱۵ تا ۲۰ کیلومتر بر ساعت محاسبه گردیده است .علاوه بر موارد فوق، شبکههای عصبی پیشنهادی در این رساله، پیشبینی شدت ریسک سلامت را به خوبی انجام داده است