Математичні аспекти створення бібліотеки для моделювання талевих механізмів

Анотація

Розглянуто питання підходів до моделювання просторових та плоских блочних механізмів в середовищах компоненто-орієнтованого ієрархічного моделювання для вивчення усталених і перехідних режимів їх-ньої роботи в часовій області. Для цього проведено аналіз створених моделей талевих систем в існуючих роботах та обґрунтовано неможливість застосування описаних в них підходів до моделювання при синтезі моделей талевих систем довільних конструкцій в середовищах компоненто-орієнтованого ієрархічного моделювання. Зважаючи на це, в роботі запропоновано альтернативний підхід до створення моделей талевих систем, що базується на принципах вільної, декларативної компоненто-орієнтованої мови моделювання Modelica. На прикладі типової конструкції просторового блочного механізму розглянуто порядок його де-композиції на окремі складові компоненти та подальшої агрегації із даних компонетів імітаційної моделі. Окремо розглянуто основні структурні компоненти, що використовуються для побудови моделей талевих механізмів бурових систем: ділянки троса, блок, вилку та лебідку та здійснено побудову математичних мо-делей їхньої роботи. Описано закони поєднання даних компонентів між собою та порядок синтезу із них імітаційних моделей роботи блочних механізмів довільної конструкції. Розглянуто окремі питання, щодо визначення довжини ділянки троса, яка поєднує два просторово розташовані блоки, а також перевірки адекватності синтезованої імітаційної моделі. На основі запропонованих підходів і математичних моделей створено бібліотеку моделювання Wire в мові Modelica, що може бути використана при побудові імітацій-них моделей роботи талевих механізмів бурових систем та наведено приклад її використання при створенні імітаційної моделі одинарного натяжного пристрою водовіддільної колони тросового типу.