Випуск 105

У збірнику викладено результати досліджень у галузі технічних наук. Розглянуто шляхи підвищення ефективності промислових виробництв, автоматизації, контролю та керування технологічними процесами. Важливе місце займають питання енергозбереження, надійності охорони праці, техніки безпеки, захисту довкілля.

 

ЗМІСТ

  • УДК 622.271.33

    Актуальність. Підтримка розмірів діючої частини робочої зони глибоких кар’єрів, яка необхідна для одержання запланованого обсягу видобутку корисної копалини можна досягти за рахунок зміни ширини робочих площадок і довжини активного фронту робіт. У результаті виконаного аналізу наукових публікацій було встановлено, що в процесі визначення ширини робочої площадки при заданій продуктивності кар’єру по руді враховується тільки довжина активного фронту по руді й розкривних породах на момент оцінки. При цьому не враховується вплив на неї зміни ширини робочої площадки.
    Методи досліджень. Дослідження зміни довжини активного фронту гірничих робіт при збільшенні ширини робочої площадки, за допомогою графічних методів гірничо-геометричного аналізу кар’єрного поля, дозволяє визначити необхідні параметри системи розробки, що забезпечують у кар’єрі нормативний запас руди готовий до виймання, а також розмір активної частини робочої зони для різних значень продуктивності по руді.
    Постановка задач. Метою роботи є дослідження залежності довжини активного фронту гірничих робіт від ширини робочої площадки для різних варіантів продуктивності по руді при концентрації гірничих робіт у кар’єрі.
    Результати. Обґрунтовано, що у випадку концентрації гірничих робіт на окремих ділянках робочої зони кар’єру для заданої продуктивності при визначенні ширини робочої площадки й довжини активного фронту гірничих робіт необхідно враховувати як забезпечення нормативів готових до виймання запасів при скороченні довжини уступів, що залучають у відпрацьовування, так і зменшення максимально можливої довжини активного фронту гірничих робіт на цих ділянках за рахунок збільшення ширини робочої площадки. Встановлено основні фактори, що впливають на зміну довжини активного фронту гірничих робіт, які необхідно враховувати при визначенні параметрів системи розробки.
    Висновки. В результаті досліджень було встановлено, що визначення параметрів системи розробки, які задовольняють нормованим запасам для заданої продуктивності кар’єру по руді необхідно здійснювати з урахуванням розмірів активної частини робочої зони кар’єру.

    Ключові слова: ширина робочої площадки, довжина фронту гірничих робіт, продуктивність кар’єру, готові до виймання запаси, пара-метри системи розробки.

    Список літератури

    1. Кумачев К.А. Проектирование железорудных карьеров / К.А.Кумачев, В.Я.Майминд. – М.: Недра, 1981. – 464 с.
    2. Норми технологічного проектування гірничодобувних підприємств із відкритим способом розробки родовищ корисних копалин. – Міністерство промислової політики України, м. Київ, 2007.– 279 с.
    3. Арсентьев А.И. Определение производительности и границ карьеров / А.И. Арсентьев – М.: «Недра», 1970.– 320 с.
    4. Анистратов Ю.И. Проектирование карьеров / Ю.И. Анистратов, К.Ю. Анистратов – М.: Издательство НПК «Гемос Лимитед», 2002. – 176 с.
    5. Трубецкой К.Н. Проектирование карьеров / К.Н. Трубецкой, Г.Л. Краснянский, В.В. Хронин. – М.:Высшая школа, 2009. – 694с.
    6. Близнюков В.Г. Концентрация горных работ в карьере / В.Г. Близнюков, В.А. Ковальчук // Разраб. рудн.
    месторожд. – Киев: Техника, 1990. – Вып. 49. – С. 31-34.
    7. Близнюков В.Г. Влияние концентрации горных работ на технико-экономические показатели разработки / В.Г. Близнюков, В.А. Ковальчук. – Изв. вузов. – Горный журнал. – №8.- 1992. – С. 76-79.
    8. Арсентьев А.И. Производительность карьеров / А.И.Арсентьев. – Санкт-Петербургский горный институт. СПб, 2002.– 85 с.
    9. Гавришев С.Е. Интенсивность формирования рабочей зоны глубоких карьеров / С.Е. Гавришев, К.В. Бурмистров, А.А. Колонюк. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. тех. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. – 189 с.

    Рукопис надіслано до редакції 17.03.17

    Переглянути статтю
  • УДК 622.235: 622.271

    Мета. Метою роботи є чисельна оцінка сейсмічного впливу масових вибухів на стійкість порідних уступів для визначення безпечних параметрів буропідривних робіт в районі східного борту кар’єру ВАТ “ПівдГЗК”.
    Методи дослідження. Для розрахунку стійкості групи уступів борту кар’єру використовувався інженерний метод, який базується на основних положеннях теорії граничної рівноваги і рекомендований як нормативне. Розрахунок коефіцієнта запасу стійкості по відбудованій найбільш небезпечній поверхні ковзання, вироблявся методом підсумовування алгебри сил. Точка заломлення поверхні ковзання на межі із слабким контактом визначалася шляхом поступового наближення за допомогою покрокових розрахунків. Використовувалися нормативні документи і статистичні матеріали сейсмічного моніторингу (дані про фактично спостережувані швидкості сейсмічних коливань і їх залежності від величини приведеного заряду вибухових речовин).
    Наукова новизна. Міра стійкості порідного укосу уперше визначалася з урахуванням сейсмічної дії на нього масових вибухів. Вдосконалений метод розрахунку стійкості, в якому враховувалося значення прискорення, з яким коливаються частини порідного масиву при масових вибухах.
    Практичне значення. При реконструкції транспортної системи кар’єра ПАТ «ПівдГЗК» з метою підтримання його виробничої потужності виникла необхідність у будівництві спірального полутраншеї для глибокого введення в експлуатацію залізничного транспорту. Специфіка умов будівництва визначається, особливо в районі восточного борту, обмеженою робочою зоною та неблагоприятними гірничо-геологічними умовами (наявність на поверхні ослаблення з падінням в кар’єру та близьке розташування житлової селища). Рекомендується при проектуванні масових вибухів по трасі, що будується полутраншеї на крайовому контурі, застосувати розсіювальні заряди з внутрішньошвидкісною затримкою, які дозволяють зменшити масу вибухових речовин, що приходять на ступінь стримування вдвічі, до величини 358 кг. Визначені параметри буропідривних робіт, використання яких забезпечує довготривалу стійкість уступів і груп вперед на кар’єрах.
    Результати. У роботі запропонований метод розрахунку стійкості груп уступів східного борту кар’єру ВАТ “Півд-ГЗК”, що враховує сейсмічну дію на них масових вибухів. У розрахунках прийнято, що максимальна дозволена маса вибухових речовин на ступінь уповільнення в цьому випадку не повинна перевищувати 1075 кг. Це обгрунтовано тим, що усі масові вибухи на кар’єрі ВАТ “ПівдГЗК” не можуть створювати сейсмічні хвилі в районі об’єктів, що захищаються, силою більше 2 балів за Міжнародною сейсмічною шкалою MKS – 64.

    Ключові слова: масові вибухи, коефіцієнт запасу стійкості, сейсмобезпечні параметри буропідривних робіт.

    Список літератури

    1. Fisenko G.L. Ustoichivost bortov karyerov i otvalov. Stability of Pit Walls and Dumps. – M. : Nedra, 1965. -375 p.
    2. Metodichnі vkazіvky z vyznachennya optimalnyh kutіv bortiv, ukosіv ustupіv i vіdvalіv zalіzorudnih ta flyusovyh karyeriv // Methodological guidelines on determining optimal slope angles of walls, slopes, benches and dumps at iron ore and flux open pits. / / edited by prof. A.G. Shapar. K.: – 2009. – 201 p.
    3. Normy tehnologіchnogo proektuvannya gіrnychodobuvnyh pіdpryemstv іz vіdkrytym sposobom rozrobky rodovyshch korysnyh copalyn. Norms of technological design of open pit mining enterprises. K. 2007.
    4. Nesmashnyi Ie.A. Calculating and rationalizing the relativity norms for determining the slopes of quarry flanks // Soviet mining journal, -1987, vol. 1, num. 3, Oksonian Press, India.
    5. Vybor parametrov ustupov i bortov karyera na prdelnom konture n otsenka yego vliyaniya na podzemnye vody. Parameter selection for open pit benches and walls on the limiting contours and estimation of its impact on underground waters // Research report // Sci. supervisor prof. Yu.M. Nikolashin // Novotek -2 / Kharkiv, 2008
    6. Vvedeniye v mehaniku skalnyh porod. Introduction to Rock Mechanics // Ed. by H. Bock . -M.: Mir, 1983 . – 271 p.
    7. Nesmashnyi Ie.A, Fedin K.A. Otsenka seismicheskoy opastnosti massovyh vzryvov v raione vostochnogo borta karyera OAO “YuGOK”. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost. Seismic hazard assessment of mass blasting in the eastern wall of the “YuGOK.” open pit. Metallurgical and Mining Industry. Dnepropetrovsk, № 4, 2013, p. 72-75
    8. Nesmashnyi Ie.O., Fedin K.A. Viznachennya seysmobezpechnyh parametrіv masovyh vybuhіv pry budіvnytstvі transheyi glybokogo vvodu na karyerі “YuGOK”. V zb. “Visnyk Krivorіzkogo natsіonalnogo unіversytetu”. Determining seismosafe parameters of mass blasting when constracting an extended trench at a “YuGOK” open pit. In: Kryvyi Rih National University Bulletin. Kryvyi Rih, KNU Publishing House, № 35, -2013,-C. 14-19
    9. V.D. Sydorenko, Ie.O. Nesmashnyi, V.M. Zdeshchits. Monіtoryng seysmіchnyh kolyvan pry masovyh pidryvannyah sverdlovynnyh zaryadiv v karyeri YuGOK. Seismic vibrations monitoring at mass blasting of blasthole charges in a YuGOK open pit. // Kryvyi Rih National University Bulletin, Kryvyi Rih, KNU Publishing House, № 1, 2003, p. 7 – 9.
    10. Vyznachennya parametrіv burovyh i vybuhovyh robіt pry vykonannі budіvnytstva transheyi. Determining blasting
    and drilling parameters when constructing a trench// Research Report// Sci. supervisor prof. Ie.O. Nesmashnyi // Zvit about PDR // Nauk. ker. prof. Nesmashnyi Ie.O. // – Kryvyi Rih, KTU, 2009.

    Рукопис надіслано до редакції 15.03.17

    Переглянути статтю
  • УДК 504.55.054:662 (470.6)

    Мета дослідження. Розробка універсальної математичної моделі комбінованою технологією з поєднанням методів хімічного збагачення і механічної активації в дезинтеграторі.
    Методи. Аналіз концепції витягання металів з некондиційних відходів видобутку й переробки металовмісної мінеральної сировини, узагальнення і математичне осмислення експериментального вилуговування свинцю і цинку з хвостів збагачення Садонських родовищ здійснено в лабораторному дезинтеграторі.
    Наукова новизна. Експеримент по хімічному збагаченню і механічній активації в дезинтеграторі здійснений уперше у світовій практиці. Також уперше для експерименту як початкова сировина використана некондиційна металовмісна мінеральна сировина.
    Практична значущість. Можливість радикальної утилізації відходів здобичі і переробки металовмісної мінеральної сировини з використанням накопиченої техногенної бази і отриманням комплексного економічного, екологічного і соціального ефекту. Обгрунтовано методична основа механізації розрахунків параметрів механохимических технологій.
    Результати. Дана коротка історична довідка по темі використання основних компонентів технології і отриманню права громадянства новим компонентом – механічною активацією речовини додатком великої механічної енергії. Розроблено методику постановки експерименту по обгрунтуванню нового процесу переробки мінералів. Отримано регресійні рівняння варіантів вилуговування, які дозволили сформулювати універсальну математичну модель, що враховує особливості вилуговування металів з мінеральної сировини на різних етапах процесу комбінованого вилуговування. Виконано розрахунки регресійних моделей в середовищі Maple 9.5 з отриманням рівнянь регресій, розрахованих на основі експериментальних даних, із загальної моделі при відповідних значеннях змінних. Отримано усереднені по деяких параметрах залежності, що характеризують інші не усереднені параметри вилучення металів. Приведена математична модель визначення прибутку від переробки хвостів збагачення.

    Ключові слова: хімічне збагачення, механічна активація, дезинтегратор, метал, некондиційні відходи, здобич, математичне осмислення, експеримент, модель.

    Список літератури

    1. Исмаилов Т.Т., Голик В.И., Дольников Е.Б. Специальные способы разработки месторождений полезных ископаемых. − М.:МГГУ, 2006. − 331 с.
    2. Golik V., Komashchenko V., Morkun V. Innovative technologies of metal extraction from the ore processing mill tailings and their integrated use//Metallurgical and Mining Industry. – 2015. – №3. – Р. 49– 52 .
    3. Голик В.И. Специальные способы разработки месторождений. –М.: Инфра-М, 2014. −132 с.
    4. Golik V.I., Razorenov Y.I., Polukhin O.N. Мetal extraction from ore benefication codas by means of lixiviation in a disintegrator // International Journal of Applied Engineering Research. − 2015. −Т. 10. −№ 17. −С. 38105-38109.
    5. Голик В.И. Природоохранные технологии разработки рудных месторождений . –М.: Инфра-М, 2014. −192 с.
    6. Голик В.И., Пагиев К.Х., Габараев О.З. Энергосберегающие технологии добычи руд. −Владикавказ, Рухс.−1995. −375 с.
    7. Вагин В.С., Голик В.И. Проблемы использования природных ресурсов южного федерального округа.−Владикавказ, Проект-пресс. −2005. − 192 с.
    8. Голик В.И., Разоренов Ю.И., Страданченко С.Г., Прокопов А.Ю., Масленников С.А. Экспериментальное обоснование возможности извлечения металлов из хвостов обогащения угля // Горный информационно-аналитический бюллетень. − 2012. − № 5. −С. 128-134.
    9. Golik V.I., Khasheva Z.M., Shulgatyi L.P. Economical efficiency of utilization of allied mining enterprises waste // The Social Sciences (Pakistan). −2015. −Т. 10. − № 6. −Pp. 750-754.
    10. Golik V.I., Stradanchenko S.G., Maslennikov S.A. Еxperimental study of non-waste recycling tailings ferruginous quartzite // International Journal of Applied Engineering Research. − 2015. −Т. 10. − № 15. − С. 35410-35416.
    11. Golik V., Komaschenko V., Morkun V., Khasheva Z. The effectiveness of combining the stages of ore fields development // Metallurgical and Mining Industry. −2015. −Т. 7. −№ 5. −С. 401-405.
    12. Polukhin O.N., Komashchenko V.I., Golik V.I., Drebenstedt C. Substantiating the possibility and expediency of the ore beneficiation tailings usage in solidifying mixtures production// Scientific Reports on Resource Issues Innovations in Mineral Ressource Value Chains: Geology, Mining, Processing, Economics, Safety, and Environmental Management. – Freiberg. − 2014. −С. 402-412.
    13. Голик В.И., Исмаилов Т.Т., Мицик М.Ф. Универсальная модель выщелачивания металлов из некондиционного сырья с механохимической активацией.// Горный информационно-аналитический бюллетень. − М. − 2011. − №10. − С.233-241.
    14. Golik Vladimir, Komashchenko Vitaly, Morkun Vladimir, Burdzieva Olga. Metal extraction in the case of nonwaste disposal of enrichment tailings//Metallurgical and Mining Industry. –No.10 – 2015. – Р.213-217.
    15. Голик В.И., Разоренов Ю.И. Проектирование горных предприятий. − Новочеркасск, ЮРГТУ. −2007− 262 с.
    16. Golik V.I., Razorenov Yu.I., Efremenkov A.B. Recycling of metal ore mill tailings // Applied Mechanics and Materials. − 2014. −Т. 682. −С. 363-368.
    17. Разоренов Ю.И., Голик В.И., Куликов М.М. Экономика и менеджмент горной промышленности. − Новочеркасск, ЮРГТУ. −2010. −251 с.
    18. Разоренов Ю.И., Голик В.И. Проблемы глубокой утилизации отходов переработки угля // Маркшейдерия и недропользование. − 2013. − № 4 (66). − С. 52-54.
    19. Голик В.И., Разоренов Ю.И., Страданченко С.Г., Прокопов А.Ю., Масленников С.А. Экспериментальное обоснование возможности извлечения металлов из хвостов обогащения угля.// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). − 2012. − № 5. − С. 128-134.
    20. V. Golik, V. Komashchenko, V. Morkun. The economic efficiency of ore fields development technology combination // Metallurgical and Mining Industry. – 2016. – No4. – Р.11– 114.

    Рукопис надіслано до редакції 19.03.17

    Переглянути статтю
  • УДК 621.314

    Мета. Метою роботи є комплексне дослідження сталого стану електромобільного транспорту з зазначенням проблем, які потрібно терміново вирішувати для того, щоб електричні автомобілі стали повноцінною заміною традиційним машинам з ДВС в Україні,
    Методи дослідження. У роботі було використано аналітичні дослідження та аналіз статистичних залежностей та показників.
    Наукова новизна. Наукову цінність представляє аналітичне оцінювання потенціалу електромобільного ринку України та можливостей його активного інфраструктурного розвитку за рахунок скасування мита та спрощення процедури сертифікації та створення державної програми по електрифікації автомобільного транспорту та динамічного зростання кількості електричних авто на дорогах.
    Практична значимість. Обґрунтовано, що ціни на електрокари безпосередньо залежать від урядових субсидій, і рівень державної підтримки грає головну роль у розвитку електротранспорту і безпосередньо впливає на політику автовиробників, яким поки вигідніше продавати традиційні автомобілі з ДВС не враховуючи, що продаж електромобілів дозволить державі реалізовувати програму по збереженню екології та ресурсозбереженню в Україні, якщо висувати автовиробникам особливі екологічні вимоги.
    Результати. Обґрунтовано, що істотної стимуляції збільшення попиту на електромобілі в Україні необхідно досягти для двох чинників. Перший – погіршення ситуації з вичерпаними енергоресурсами (зростання цін на бензин в декілька разів, загрозлива ситуація з цінами на газ та інші енергоносії, близький кінець запасів нафти і газу в усьому світі). Другий – технологічний прорив, в результаті якого електромобілі стануть більш дешевими і зручними, з одночасним вкладанням коштів в розвиток інфраструктури – головним чином в створення мережі зарядних станцій. Виконано порівняльний аналіз застосування електромобілів і традиційних автомобілів в міських умовах експлуатації з урахуванням інфраструктурних особливостей міст України.

    Ключові слова: електромобільний транспорт, виробники електромобілів, транспортна система, зарядна станція для електромобілів, популяризація електрокарів.

    Список літератури

    1. Systemsauto [Електронний ресурс]: багатопредмет. авто.журн. / Москва. – Електрон. журн. – 2016. – Режим доступу: http://systemsauto.ru/engine/electric-car.html
    2. Форсаж 7 [Електронний ресурс]: багатопредмет. авто.журн. / Москва. – Електрон. журн. – 2016. – Режим доступу: http://zhurnul.milt.rissi.ruhttp://forsage7.com.ua/blog/plusi-i-minusi-elektromobiley
    3. Гібридні автомобілі / О.В. Бажинов, О.П. Смирнов, С.А. Сєріков та ін.; за заг. ред. О.В. Бажинова. – Х.: ХНАДУ, 2008. – 328 с.
    4. http://www.evworld.com/news. Venturi Streamliner Sets New World Speed Record
    5. http://www.dw.com/ru 600-км-без-подзарядки-новые-перспективы-развития-электромобилей
    6. http://24tv.ua. Телеканал новин 24. Процитовано 2016-01-25.Чи можливо перейти на електромобілі в українських реаліях: плюси і мінуси авто
    7. http://24tv.ua. Телеканал новин 24. Процитовано 2016-01-25Українці почали скуповувати електромобілі
    8. http://www.forbes.ru/forbeslife/327269-pervoe-kitaiskoe-preduprezhdenie-kogda-mir-peresyadet-na-elektromobili
    9. Петров В. Ю. Легковой автотранспорт будущего: электромобили, водородные или традиционные автомобили? // Автомобильная промышленность. — 2009. — No 5.
    10. Эткин Д. М. Некоторые технико-экономические аспекты электрификации массовых автомобилей в США // Журнал автомобильных

    Рукопис надіслано до редакції 17.03.17

    Переглянути статтю
  • УДК 621.001.2

    Мета. Існуючі методи багатокритеріальної оптимізації проблематично застосовувати в задачах різноспрямованої оптимізації з неявно заданими цільовими функціями або аргументами, заданими в якісній формі. Метою даної статті є розроблення методу багатокритеріальної оптимізації з розширеною областю застосування для використання в практичній інженерній діяльності.
    Методи. Метод передбачає на першому етапі побудову таблиць значень цільових функцій на основі аргументів з урахуванням загальної області допустимих значень аргументів та з урахуванням обмежень. Кожна така таблиця містить стовпчики значення аргументів і стовпчик значення функції. Далі проводиться сортування таблиць за значеннями цільових функцій у відповідності з типом екстремуму кожного з них (у порядку зменшення при пошуку максимуму або у порядку збільшення при пошуку мінімуму).
    З таблиць значень у межах пошуку інтервалу визначаються відповідні набори аргументів. Якщо знайдено відповідні набори аргументів у всіх таблицях, то процес оптимізації припиняється. Якщо співпадаючих наборів аргументів у поточному інтервалі пошуку не знайдено, то його розмір збільшується на одиницю і пошук починається з початку.
    Наукова новизна. Запропоновано метод багатокритеріальної різнонаправленої умовної оптимізації для неявно заданих унімодальних та не унімодальних цільових функцій, що не враховує інформацію про переваги та проводять пошук компромісного рішення в центральній частині фронту Паретто і визначає єдине оптимальне рішення, що найкращим чином задовольняє всім критеріям.
    Практична значимість. Можливість розв’язання проектних різнонаправлених багатокритеріальних завдань оптимізації без явно заданих цільових функцій. При цьому проектні критерії можуть визначатися на основі методів розрахунку і не мати конкретної функції.
    Результати. Представлено метод умовної багатокритеріальної оптимізації для неявно заданих цільових функцій, що відрізняються високою універсальністю. Однак істотним недоліком представленого методу є висока ресурсоємність. Напрямом подальших досліджень є усунення вказаного недоліку

    Ключові слова: метод оптимізації, багатокритеріальна оптимізація, неявно задані функції, фронт Паретто, пошук компромісного рішення, критерії оптимізації.

    Список літератури

    1. Блауг М. Экономическая теория благосостояния Парето/ М.Блауг // Экономическая мысль в ретроспективе = Economic Theory in Retrospect. – М.: Дело, 1994. – С. 540-561;.
    2. Кини Р.Л., Райфа Х. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения / Р.Л. Кини, Х. Райфа.- М: Радио и связь, 1981. – 560 с.;
    3. Лекция 15. Многокритериальная оптимизация Институт математики им. С. Л. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук URL: http://www.math.nsc.ru/LBRT/k5/OR-MMF/lec15.pdf;
    4. Микони С.В. Системный анализ методов многокритериальной оптимизации на конечном множестве альтернатив / С.В.Микони // Труды СПИИРАН.- 2015.- Вып. 4(41).-С.180-199;
    5. Ногин В. Д. Принятие решений в многокритериальной среде: количественный подход / В.Д. Ногин. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005.- 176 с.;
    6. Петросян Л. А. Теория игр / Л.А. Петросян , Н.А. Зенкевич, Е.В. Шевкопляс.- СПб: БХВ-Петербург, 2012.- 432 с.;
    7. Подиновский В. В. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач / В.В. Подиновский, В.Д. Ногин. – М.: Наука, 1982.-262 с.;
    8. Посицельская Л. Н. Равновесие и Парето-оптимальность в шумной дуэли дискретного типа с ненулевой суммой / Л. Н. Посицельская // Фундамент. и прикл. матем., 2002.-т.8.-№4.-с.1111-1128;
    9. Посицельская Л. Н. Равновесие и оптимальность по Парето в шумных дискретных дуэлях с произвольным количеством действий / Л. Н. Посицельская // Фундамент. и прикл. матем., 2007.-т.13.-№2.-с.147-155;
    10. Просанов, И.Ю. Математические модели в теории управления и исследование операций: учебное пособие / И.Ю. Просанов. – Хабаровск: ДВГУПС, 2007. – 214с.;
    11. Растригин Л.А. Адаптивные методы многокритериальной оптимизации / Л.А. Растригин, Я.Ю. Эйдук // Автоматика и телемеханика, 1985.- № 1.- С. 5-26;
    12. Censor Y., Pareto Optimality in Multiobjective Problemsю.- Appl. Math. Optimiz., 1977.-Vol. 4.- pp 41-59,
    13. Ehrgott M. and Gandibleux X. «Approximative Solution Methods for Multiobjective Combinatorial Optimization». TOP (Sociedad de Estadística e Investigación Operativa) 12 (1).Matthias Ehrgott. Multicriteria Optimization. — Springer, 2004;
    14. Matthias Ehrgott. Multicriteria Optimization.- Springer, 2005.- 268 p.;
    15. Wierzbicki A.P. Reference point approaches // Multicriteria Decision Making: Advances in MCDM Models, Algorithms, Theory and Applications / Gal T., Stewart T.J., Hanne T. (Eds.). Boston: Kluwer Academic Publishers, 1999. P. 9.1-9.39.

    Рукопис надіслано до редакції 17.03.17

    Переглянути статтю
  • УДК 621.01: 681.3: 658.5

    Метою дослідження є розробка системи автоматизованого мікроструктурного аналізу для вирішення конкретних задач. Створення планується в форматі окремих модулів під конкретні задачі матеріалознавства, що дозволить молодим науковцям, які позбавлені фінансування, вирішувати задачі, пов’язані з їх професійним спрямуванням.
    Елементом наукової новизни є питання розробки сучасної вітчизняної системи автоматизованого мікроструктурного аналізу на етапі аналізу графітових включень у чавуні. Викладено результати проведення мікроструктурного аналізу та обробки отриманих результатів, а також перелік використаного обладнання.
    У роботі сформульовано актуальність проблеми, пов’язаної з необхідністю переходу від стандартних методів мікроструктурного аналізу до сучасних, які є більш точними і потребують мінімум втручання людини. Дослідження проводились на зразках циліндричної форми. Матеріал КЧ35-10. У процесі цифрової обробки отриманих зображень використано метод Вейвлет аналізу. Для аналізу графітових включень для визначення відношення Ферит-Перліт встановлюються порогові рівні градації сірого так, щоб на нетравленому зразку можна було виявити графіт. Графітна фракція використовується для розрізнення між графітом і перлітом, тому що їх схожість в відтінках сірого робить їх практично невідмітними один від одного Після завершення аналізу, програма автоматично обчислює відсоток графітної фракції, яка зберігається в проміжний звіт.
    Практична значимість полягає в тому, що розроблена програма в комбінації з можливостями сучасної цифрової техніки для мікроструктурного аналізу дозволяє визначати параметри графіту точно і багаторазово. Програмний пакет розробленj відповідно до міжнародного стандарту ISO 945-1:2008. Передбачена можливість автоматичного генерування звіту, заснованого на даних аналізу.
    Результати дослідження показали, що розроблена система є універсальною і може взаємодіяти з будь-яким оптичним обладнанням (компактні цифрові металографічні мікроскопи, аналогові мікроскопи з цифровим окуляром, професійні цифрові металографічні мікроскопи), але яке, в свою чергу задовольняє вимоги, що висуваються при мікроструктурному аналізі.

    Ключові слова: мікроструктурний аналіз, графіт, чавун, система розпізнавання, матеріалознавство.

    Список літератури

    1. Анализатор изображений “Thixomet”. Режим доступу: http://ukrintech.com.ua/produktsiya/metallografiya/ programmnoeobespechenie/
    2. Минаев А.А., Смирнов А.Н., Лейрих И.В. Металлопродукция: сертификация, маркировка, упаковка. Учебное пособие. – Донецк: Норд–Пресс, 2006. – 291 с.
    3. Богачев И.Н. Металлография чугуна. М.: Машгиз, 1952. – 360 с.4.
    5. Тен Э.Б., Тухин Э.Х., Воронцов В.И., Илъюров А.Л. Прогнозирование формы графита в структуре чугуна / Э.Б. Тен , Э.Х. Тухин, В.И. Воронцов, А.Л. Илъюров // Экспресс обзор Серия 10 Промышленность отопительного и санитарно-технического оборудования. – М.:ВНИИЭСМ. 1991, №4. – С.3-10.
    6. ISO 945-1:2008. Microstructure of cast irons — Part 1: Graphite classification by visual analysis.
    7. Юнусов Ю.Ю., Осмаков В.Н. Исследование макро- и микроструктуры металла неразрушающим методом при помощи металлографического комплекса / Ю.Ю. Юнусов, В.Н. Осмаков // Металловедение и термическая обработка металлов, 2002, №2,- С. 36-37.
    8. Яковлев А.В. Система обработки изображений шлифов металлов / А.В. Яковлев // Радиотехника, телевидение и связь. Межвуз. сборник научн. трудов. – Муром: Изд-во Муромского института (филиала) ВлГУ, 1999.
    9. Мартюшев Н.В. Программные средства для автоматического металлографического анализа / Н.В. Мартюшев // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 5. – С. 1-6.
    10. Гонтовой С.В., Емельянов В.А. Автоматизированная компьютерная система 153 металлографического контроля качества металлов / С. В. Гонтовой, В. А. Емельянов // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. – 2010. – № 5(46). – С. 197 – 202.
    11. Стась О.М., Гаврилюк В.П. Комп’ютерні методи дослідження в металографічному аналізі / О.М. Стась, В.П. Гаврилюк // Методи дослідження та контролю якості металів. — 2000. — №1—2. — C.48—52.
    12. Повстяной О.Ю., Заболотний О.В., Чміль І.І. Комп’ютерні методи дослідження в металографічному аналізі за допомогою прикладних програм / О.Ю. Повстяной, О.В. Заболотний, І.І. Чміль // Наукові нотатки. – Луцьк: ЛДТУ, 2004. − Випуск 15. – С.244-251
    13. ГОСТ 1778-70 Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений.
    14. ГОСТР ИСО 4967-2009 Сталь. Определение содержания неметаллических включений. Металлографический метод с использованием эталонных шкал.
    15. ГОСТ 3443-87 Отливки из чугуна с различной формой графита. Методы определения структуры.

    Рукопис надіслано до редакції 07.02.17

    Переглянути статтю
  • УДК (62-531.9:622.234.6):621.51

    Мета. Метою даної статті є аналіз сучасного стану виробництва стисненого повітря  та шляхів підвищення енергетичної ефективності компресорних установок в умовах шахт.
    Методи дослідження. У роботі використовувалися теоретичні та емпіричні методи дослідження. Проведено аналіз сучасного стану парку компресорних установок, досліджено можливі схеми охолодження стисненого повітря між ступенями компресора та вибрано найбільш ефективну систему.
    Наукова новизна. Вдосконалено схему охолодження стисненого повітря між ступенями компресора за допомогою пари «труба Вентурі-відцентровий сепаратор-краплевловлювач»; подальшого розвитку набуло дослідження щодо підвищення енергетичної ефективності виробництва стисненого повітря.
    Практична цінність. Розроблена схема дозволить підвищити ефективність роботи турбокомпресора за рахунок оптимізації функціонування апаратів контактної системи охолодження стисненого повітря. Застосування даної системи охолодження дозволить зменшити енергетичну залежність та підвищити ефективність виробництва на підприємствах гірничо-металургійного комплексу.
    Результати роботи. Обов’язковою умовою нормальної експлуатації шахтних турбокомпресорів є проміжне охолодження стисненого повітря між ступенями. Цим досягається істотне зменшення питомих витрат електроенергії.
    Способи охолодження, які застосовуються в даний час, не завжди забезпечують зниження температури повітря до необхідного рівня, в той же час вибір більш ефективного способу охолодження є суттєвим резервом для вдосконалення функціонування гірничого устаткування.
    Аналіз показав, що більш ефективним є застосування саме контактної системи охолодження стисненого повітря. Контактна система охолодження стисненого повітря для роботи гірничого устаткування дозволяє значно підвищити ефективність його функціонування. Разом з тим, аналіз цієї системи охолодження вказує на необхідність оптимізації її параметрів з метою мінімізації втрат.
    Найбільш прийнятним варіантом для застосування в якості апаратів контактної системи охолодження шахтних турбокомпресорів є система, що складається з змішувального пристрою типу труба Вентурі і відцентрового сепаратора-краплевловлювача. Запропонована принципова схема охолодження стисненого повітря між ступенями компресора за допомогою пари «труба Вентурі – відцентровий сепаратор-краплевловлювач», з якої видно, що дана пара «труба Вентурі – відцентровий сепаратор-краплевловлювач» є головним конструктивним елементом як контактних повітроохолоджувачів, так і охолоджувача циркуляційної води. Такий контактний апарат поєднує досить високу ефективність тепломасообміну з відносно невеликим гідравлічним опором.
    Тому, вдосконалення системи забезпечення шахт стисненим повітрям є одним з основних напрямків енергозбереження у гірничій галузі.

    Ключові слова: турбокомпресори, енергетична ефективність, стиснуте повітря, пневмопостачання, енергозбереження, енергоносії.

    Список літератури

    1. Замицький О. В. Наукове обґрунтування технічних рішень по вдосконаленню системи пневмопостачання гірничого обладнання : автореф. дис. на здоб. наук. ступ .д-ра тех. наук : 05.05.06 / Замицький О.В.; М-во освіти і науки України, Криворізький технічний університет. – Кривий Ріг, 2007. – 35 с.
    2. Замыцкий О. В. Анализ способов охлаждения при производстве сжатого воздуха для горных машин//Горн. инф.-анал. бюл. / Моск. горн. ун-т. – Научн. техн. сб. – 2001. – №10. – С.67-70.
    3. Замыцкий О. В. Тепломассообмен в контактных воздухоохладителях турбокомпресора // Горный информационно-аналитический бюллетень. – М.: МГГУ, 2004. – №9. –С.327-330.
    4. Замыцкий О. В. Тепломассообмен в контактном охладителе циркуляционной воды турбокомпрессора // Разраб. рудн. месторожд. – Вып. 87. – Кривой Рог: КТУ. – 2004. – С.125–129.
    5. Замицький О. В. Выбор параметров контактних охладителей циркуляционной воды турбокомпресора / О.В. Замыцкий, Н.В. Бондарь // Металлургическая теплотехника : Сб. научн. трудов. – Днепропетровск: Новая идеология. – 2011. – Вып. 3(18). С.101-107.
    6. Замыцкий О. В. Выбор параметров контактных воздухоохладителей рудничных турбокомпресоров // Вісник Криворізького технічного університету, 2005. – Вип. 6. – Кривий Ріг: КТУ. – С. 85-88.
    7. Бондаренко Г. А. Компресорні станції: підручник / Г. А. Бондаренко, Г. В. Кирик. – Суми: Сумський державний університет, 2016. – 385 с.
    8. Коренькова Т. В., Лузан П. В., Михайличенко Д. А., Перекрест А. Л., Сердюк О. О. Системи реґулювання параметрів та підвищення ефективності роботи насосних, вентиляторних та компресорних установок: Навч. посібник. – Кременчук: КДПУ, 2006. – 152 с.
    9. Системы воздухоснабжения промышленных предприятий. Борисов Б. Г., Калинин Н. В., Михайлов В. А. и др. / под ред. В. А. Германа. М.: Моск. энерг. ин-т, 1989. – 180 с.
    10. Кузнецов Ю. В., Кузнецов М. Ю. Сжатый воздух. – Екатеринбург: Уро РАН, 2007. – 514 с.
    11. Енергетична стратегія України до 2030 року // Розпорядження Кабінету Mіністрів України вiд 15.03.2006 за № 145-р.
    12. О проблемах пневмоэнергетического комплекса шахт / [Грядущий Б. А., Кирик Г. В., Коваль А. Н. Жарков П. Е. и др.] // Компрессорное и энергетическое машиностроение. – 2008. – №1(11). – С. 2 – 5.
    13. Цейтлин Ю. А., Мурзин В. А. Пневматические установки шахт. – М.: Недра, 1985. – 352 с.
    14. Chiou С.В. The study of energy-saving strategy for direct expansion air conditioning system / [Chiou С.В., Chiou C.H., Сni С.М., Lin S.L.] // Energy and Buildings. – 2008. – Volume 40. – Issue 9. p.p. 1660 – 1665.
    15. Гойхман В. М. Регулирование электропотребления и экономия электроэнергии на угольных шахтах / В. М.
    Гойхман, Ю. П. Миновский. – М.: Недра, 1988. – 320 с.
    16. Бажан П.И., Каневець Г.Е., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. -М: Машиностроение, 1989.

    Рукопис надіслано до редакції 21.03.17

    Переглянути статтю
  • УДК 669.184

    Мета. Метою цієї роботи є впровадження існуючого програмного забезпечення Wonderware та дослідження інтегрування програмних продуктів у автоматизовану систему керування конверторним виробництвом сталі, що дасть можливість надати широкий спектр рішень з автоматизації для різних галузей промисловості. Дана робота створює умови для підвищення техніко-економічних показників за рахунок більш ефективного управління технологічними процесами, тому удосконалення та впровадження MES-систем є актуальною задачею.
    Методи дослідження. Для вирішення цього завдання виконано аналіз існуючих систем автоматизації виробничих процесів вітчизняних та закордонних вчених. Задачі вирішувалися з використанням сучасних методів управління технологічними та виробничими процесами в сталеплавильному виробництві, математичного моделювання. З використанням методу пасивного експерименту досліджено можливості та переваги Wonderware.
    Наукова новизна. На основі аналізу існуючих систем та рішень з автоматизації виробничих процесів виявлена необхідність більш тісної взаємодії MES-систем із суміжними інформаційними системами підприємства для підвищення ефективності виробничих процесів. Запропоновані системи управління виробництвом і технологічна платформа Wonderware допомогають досягти максимальних робочих характеристик і ефективності виробництва.
    Практична значимість. На підставі результатів, отриманих у роботі, можна удосконалити системи управління процесом конверторного виробництва сталі шляхом модернізування існуючої системи за рахунок впровадження рішень автоматизації на основі програмного забезпечення Wonderware та виконати такі завдання: збір, обробки та обміну основної інформації з іншими системами конверторного виробництва. Результати дослідження можуть використовуватися на підприємствах, які займаються розробкою систем управління. Тому, розробка новітніх рішень автоматизації керування виплавкою сталі є доцільною з технічної й експлуатаційної точок зору.
    Результати. Для вирішення задач автоматизації на основі програмного забезпечення Wonderware для конверторного виробництва розглянуто її основні властивості, компоненти, особливості впровадження в інших галузях промисловості. В роботі показана можливість впровадження технології Wonderware для конверторного виробництва сталі ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг», що створює умови для підвищення техніко-економічних показників за рахунок більш ефективного управління технологічними та виробничими процесами. Для того, щоб збільшити продуктивність виробництва сталі необхідно провести додаткові дослідження та адаптувати дане програмне забезпечення для ефективного виробництва.

    Ключові слова: конвертор, Wonderware, виробництво сталі, системи керування, автоматизація.

    Список літератури

    1. Автоматизовані системи керування процесами термічної обробки обкотишів на конвеєрній випалювальній машині: В.Й. Лобов, Л.І. Єфіменко, М.П. Тиханський, С.А. Рубан. – Кривий Ріг: Видавець ФО-П Чернявський Д.О., 2015. -236с.
    2. Автоматизовані системи керування конвеєрними установками. / В.Й. Лобов, Л.І. Єфіменко, М.П. Тиханський, С.А. Рубан.- Кривий Ріг: Видавничий центр ДВНЗ «Криворізький національний університет. 2015. -450с.
    3. Єфіменко Л.І., Тиханський М.П. Моделювання навантаження на опорні конструкції важких стрічкових конвеєрів / Вісник КНУ: Кривий Ріг, 2013. – Вип. 34. – С. 34-37
    4. Автоматизация без Wonderware – деньги на ветер [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://isup.ru/articles/5/3197/.
    5. Система управления машиной подачи кислорода для конвертера 160 т // [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.intechcom.ru/projects/mashinostroenie-i-metallurgiya/sistema-upravleniya-mashinoy-podachi-kislorodadlya
    6. Электроприводы и система управления машины подачи кислорода конвертерного цеха ОАО «Днепрдзержинского меткомбината» // [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://tpa5.com.ua/электроприводы-и-система-управления-2/
    7. Развитие систем автоматизации от SCADA к MES на базе современных технологий от Invensys Wonderware [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://www.remmag.ru/admin/upload_data/remmag/07-5/Klinkmann.pdf.
    8. Создание системы сбора и обработки параметров технологических процессов производства электроэнергии и тепла, автоматизация деятельности служб [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://appau.org.ua/files/98/Wonderware_sstory_Kvadra_ru_0113.pdf.
    9. Развитие систем автоматизации от SCADA к MES на базе современных технологий от Invensys Wonderware [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://www.remmag.ru/admin/upload_data/remmag/07-5/Klinkmann.pdf
    10. Офіційний сайт Wonderware [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://www.wonderware.ru.
    11. Опыт внедрения MES-системы Wonderware на металлургическом заводе [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://mescenter.ru/mesaconf/presentations/mesa2009_127_kondratjev_wonderware.pdf.
    12. Wonderware MES 2014 [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://wonderwarepacwest.com/uploads/2014/10/MES2014.pdf.
    13. Production and Inventory Management is an Integral Part of Wonderware MES/Operations [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: https://www.wonderware.com/manufacturing-operations-management/manufacturingexecution-system-operations/.
    14. Wonderware MES 4.0/Operations and Performance Software [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://software.schneider-electric.com/pdf/datasheet/wonderware-mes-4-operations-and-performance-software/.
    15. Wonderware MES – Managing the transformation of materials into finished products in real time [Електронний ресурс] – Режим доступу до ресурсу: http://software.schneider-electric.com/pdf/datasheet/wonderware-mes-operations/.
    16. Jämsä-Jounela S-L., Current status and future trends in the automation of Mineral and Metal Processing, 2001, Control Eng. Practice, (9), pp 1019-1024.
    17. L.G. Bergh, P. Chacana and C. Carrasco, Diagnosis and control strategy for a teniente converter, 2005, Caletones Smelter, El Teniente Division, Codelco-Chile.

    Рукопис надіслано до редакції 20.03.17

    Переглянути статтю