Создание нового поколения виброударных машин для перехода к цифровым интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам в сфере разведки и добычи полезных ископаемых, проходки скважин и транспортировки горной массы, подземного строительства

Объектом исследования являются пневмо-, гидро- и электромагнитные ударные устройства, предназначенные для бурения скважин, разрушения горных пород и виброударного воздействия на них; процессы взаимодействия ударных устройств с породным массивом. Целью проекта является получение новых результатов в теории пневматических, гидравлических и электромагнитных ударных систем и процессах их взаимодействия с породным массивом для создания горных машин с повышенными характеристиками рабочих процессов и перехода к цифровым интеллектуальным производственным технологиям. Методы и методология исследований включают анализ и выбор перспективных конструкций ударных машин, их физическое и имитационное моделирование, оптимизацию параметров. При выполнении отчетного этапа проекта получены следующие основные результаты: - конструктивная схема и методика расчета параметров составного породоразрушающего инструмента для бурения с одновременной обсадкой; - система управления применяемых для воздействия на нефтяные пласты электромагнитных виброисточников, в которой для управления рабочим циклом используются сигналы, получаемые в результате программного анализа токов силовых катушек; - методика инженерного расчета геометрических и энергетических параметров, позволяющая определить массу, размеры и положение ударных элементов, скорость вращения и необходимую для работы мощность; - прототип системы гидроударных устройств для активных исполнительных органов горных машин с применением ударных устройств с регулируемой энергией удара, обладающих повышенной ударной мощностью. К внедрению в настоящее время можно рекомендовать конструкцию погружного пневмоударника высокого давления диаметром 180 мм с массой ударника 40 кг с повышенными энергией ударника (на 17 %) и ударной мощностью (на 22 %).