Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Расчет и конструирование горных транспортных машин и комплексов

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
25.06 Mб
Скачать

При выборе основных параметров ориентируются на метод тех­ нических аналогий. В табл. XIV.1 приведены основные параметры

отечественных и зарубежных машин по группам в

соответствии

с главными классификационными признаками [27].

При выборе

емкости ковша руководствуются соображениями, приведенными в § 2 главы XII. Скорость передвижения машин легкого типа выбирается в пределах 4—6 км/ч, тяжелых — более 20 км/ч и ограничивается требованиями безопасности с учетом защищенности машиниста и размеров выработок.

По заданной технической производительности погрузки и до­

ставки Q рассчитывают необходимую

емкость бункера

 

 

V6

QTц

м

 

(XIV.1)

 

№'а

 

где Гц — время погрузки

и

доставки

одной машины,

с; к'3 =

= 0,8 0,9 — коэффициент заполнения

аккумулирующей

емкости;

 

Тц = г^а п +

£ц. д>

(XIV.2)

zx — число черпаний для

заполнения

емкости;

 

*ц. п — длительность

цикла

черпания, с;

 

*ц. д — длительность

цикла

доставки,

с;

 

 

Zi = V6

где VK— объем ковша.

Длительность цикла доставки складывается из времени дви­ жения, маневровых работ и разгрузки £pt

где к Коэффициент (для бункера к = 2 -J- 3, для аккумулирую­

щего конвейера к = 1,3 — 1,5); 1Ш— ход штока;

=0,35 0,4 — скорость движения штока, м/с;

Всоответствии с (XIV.1) и (XIV.2) емкость бункера определяют из выражении

у— ^к*ц . д

60 УкК *ц. п

Жесткость листовой рессоры определяют по формуле

с=

6Е

 

I V ап+2 дл

 

 

л .

 

А й Уп _ rZ l !Уп

3/1

П=1

л-1

Ниже приведены значения коэффициента /скр в зависимости от размеров кусков:

Размеры кусков,

мм 0—100

100—200 200—300 300—400 Рядовой

Агкр

1,0

1,05

1,15

1,25

1,15

Экспериментально установлены рациональные параметры вибролотка: о) = 10 кол/с; 2А = 10 мм; (J = 30°; а = 10 — 15°.

Производительность вибропогрузочного лотка Q определяется соотношением:

Q = 3600ВДсруср, м3/ч,

где В — ширина лотка, м.

Мощность на валу привода лотка расходуется на преодоление

сопротивлений движению груза

на принудительные колебания

лотка N 2 и

потери в элементах

механизма:

 

 

N = kT N!+ N2 9

 

 

 

 

Л1Л2

 

где кт= 1,15

1,20 — коэффициент, учитывающий трение лотка

о штабель;

 

д.

механизма;

 

т]2 = 0,85 -f- 0,9 — к. п.

 

Мощность

г]2 — к. п.

д.

передачи, снижающей скорость.

определяется

по

общеизвестному

соотношению

 

 

Fvcp ,

кВт,

 

 

 

102

 

 

где F — сопротивление движению

по

виброплоскости, кгс.

Для расчета мощности N 2 определяют средние

тангенциальные

усилия на валу кривошипа методами кинетостатики.

При конструировании вибробункера максимальную высоту подъ­ ема груза перед задней стенкой jffmax определяют по методике докт. техн. паук П. П. Блехмана, в соответствии с которой воздей­ ствие на тело вибрирующей сыпучей среды, находящейся в сосуде,

подобно гидростатическому

давлению столба жидкости:

 

H m iy i ~

~ 2 ~ f o

1 ctg Р»

где

/ 0 — коэффициент трения

груза

о лоток;

 

I — длина виброплоскости, подающей груз.

 

Формулу используют в

случае,

когда режимный параметр со0

лежит в пределах 2 ^ со0 ^

6. При отсутствии подбрасывания груза,

т.

е. при (0О< 1,

 

 

 

# max = f l t g p .

Необходимая мощность привода вибробункерующей установки складывается из мощности холостого хода х и мощности на бункеризацию N 6:

N = NX X+ N6.

Последняя составляющая рассчитывается на основе эксперимен­ тальных данных, полученных в институте Гипроникель [38, 40].

 

 

N* = i S b Hk"

кВт*

 

 

где ка — коэффициент,

учитывающий

изменение

окружного

уси­

лия на

приводном валу с возрастанием высоты бунке­

руемого

слоя

Н (для предварительных

расчетов

к2 —

= 1,3-1-1,6).

При проектировании вибрационных погрузочно-бункерующих рабочих органов, а также при исследовании их физических моделей целесообразно использовать критерии подобия.

Г л а в а X V

СКРЕПЕРНЫЕ УСТАНОВКИ

§1. КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ

ИОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Скреперные установки в настоящее время используются главным образом на горнорудных предприятиях при транспортировании насыпных грузов. При подземном способе разработки месторождений преимущественное распространение получили канатно-скреперные установки, а на открытых горных разработках — колесные скре­ перы г.

Основные структурные элементы канатно-скреперных устано­ вок (рис. XV.1): скрепер 1, скреперная лебедка 2, блок 5, рабочий 4 и холостой 5 канаты, пусковая аппаратура или аппаратура дистан­ ционного управления. В зависимости от конкретных условий при­ менения они могут содержать дополнительные структурные элементы: стационарные или передвижные погрузочные лотки и платформы для погрузки горной массы в вагонетки или автомашины; опорные столбы, мачты или балки для закрепления хвостовых и направляю­ щих блоков (на открытых разработках) и др.

В табл. XV. 1 приведены рекомендации

по рациональному под­

бору основных элементов для подземных

скреперных установок.

В зависимости от назначения канатно-скреперные установки раз­ деляются на стационарные и передвижные. При стационарной уста­ новке скреперную лебедку монтируют на специальной раме или бетонном фундаменте. Передвижные скреперные установки монти­ руют на рельсовом, гусеничном или пневмоколесном ходу.

1 Колесные скреперы относятся к землеройно-транспортному оборудова­ нию, изготовляемому на заводах Минстройдормаша.

Таблица XV.1

Рекомендации по комплектованию подземных канатно-скреперных установок (институт Гппроникель)

Горная масса

Насыпная масса, м*

До 2,0 От 2,0 до 2,8

До 2,2 От 2,2 до 2,8

До 2,5 От 2,5 до 2,8

До 1,4 От 1,4 до 2,5 От 2,5 до 2,8

До 1,6 От 1,6 до 2,2 От 2,2 до 2,8

До 2,5 От 2,5 до 2,8

До 1,4 От 1,4 до 2,5

Максима­

льный

размер куска, мм

250

340

380

450

500

600

U O v

емкость

скрепе­

 

Расчетная

гребкового

ра, м*

0 40

0 16

0,25

0,40

0,6

\ 0 1,и

\ ft

1,0

Мощность двигате­ ля скреперной лебедки, кВт

5,5

10

10

17

17

30

17

30

40

30

40

55

75

100

75

100

Диаметр каната, мм

рабочего холостого

8,8;

10,5

8,8;

10,5

10,5;

11,5

10,5;

 

11,5

10,5;

11,5

10,5;

 

11,5

13;

14

13; 14

13; 14

13;

 

14

14;

15

13;

 

14

13;

14

13;

 

14

14;

15

13;

14

17,5;

19,5

14;

17,5

14;

15

13; 14

17,5;

19,5

14;

17,5

19,5

17,5

21

19,5

21;

26

19,5;

21

21

19,5

21;

26

19,5;

21

Диаметр ролика скреперного блока по дну канавки, мм

160

160 200

160; 200 250

250

250

250

250 250; 320

250 250; 320 320

400

400 400

400

400

При проведении горных выработок с применением скреперной погрузки горной массы часто пользуются передвижными скреперными грузчиками (рис. XV.1, а), представляющими собой лебедку и погру­ зочный полок (при погрузке в вагонетки), смонтированные на рель­ совом или гусеничном ходу.

Одним из прогрессивных направлений механизации подземных работ является применение бункерных поездов, обеспечивающих интенсификацию проведения горных выработок благодаря упроще­ нию маневровых операций, схем разгрузочных и погрузочных пунктов и повышению производительности труда по сравнению с откаткой в вагонетках.

гусеничном

ходу

(рис. XV. 1, в). Гусеничный ход служит также для

разворотов лебедки и

является ее основанием при скреперовании,

во

время которого

самоходную

скреперную лебедку

раскрепляют

специальными распорными стойками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 2. СКРЕПЕРНЫЕ ЛЕБЕДКИ

 

 

 

 

 

 

 

 

Конструкция лебедок

 

 

 

 

В зависимости от конструктивного исполнения скреперные ле­

бедки

подразделяют:

по

числу

барабанов — на

'двухбарабанные

и

трехбарабанные;

по

компоновке

двигателя

и

барабанов

(рис.

XV.2) — на

двухбарабанные и

трехбарабанные

с соосным

 

 

а

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

1

^

 

 

г

 

п

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

1

п—i?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V.

 

=

 

 

 

ill

 

 

 

 

 

Ч 1------------ и

ии—иU 1} IbJU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛЬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

—L,

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0=

L

ч

Сь1

 

 

Рис. X V .2. Компоновка скреперных лебедок:

а — двухбарабанная с соосным расположением двигателя и барабанов; б — трехбарабанная с соосным расположением двигателя и барабанов; в — двухбарабанная с параллельным расположением двигателя и барабанов; г — двухбарабанная с перпендикулярным Т-образ- ным расположением двигателя и барабанов; д — двухбарабанная с перпендикулярным Г-образным расположением двигателя и барабанов; е — двухбарабанная с расположением

двигателя и барабанов на отдельных параллельных осях

(исполнение 2С и ЗС) и параллельным (исполнение 2П и ЗП) распо­ ложением двигателя и барабанов, двухбарабанные с перпендикуляр­ ным (исполнение 2ПП) и параллельным на отдельных осях (исполне­ ние 2ПО) расположением двигателя и барабанов; по типу привода — на электрические, пневматические и с двигателями внутреннего сгорания, по принципу управления — на ручные, дистанционные и автоматические.

Двухбарабанные скреперные лебедки обеспечивают скреперова­ ние по прямой, трехбарабанные — переменное направление скре­

перования (под углом). Наиболее широкое распространение получили лебедки 2С и ЗС, что объясняется простотой конструкции и удоб­ ством транспортирования их по горным выработкам. Лебедки 2П имеют небольшие размеры по длине и поэтому удобны при установке в узких выработках, на скреперных грузчиках и бункер-поездах.

Лебедки ЗП, 2ПП и 2ПО из-за сложной конструкции и больших размеров имеют ограниченное распространение.

Основным типом двигателя для привода скреперных лебедок является асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ро­ тором.

Пневматический привод допускает длительные перегрузки и улучшает проветривание горных выработок благодаря воздуху, поступающему из сети. Однако из-за высокой стоимости сжатого воздуха он применяется в основном для скреперных лебедок не­ большой мощности, а также для лебедок, предназначенных для ра­ боты на шахтах, опасных по газу или пыли.

Двигатели внутреннего сгорания для привода подземных скрепер­ ных лебедок распространения не получили.

Дистанционное или автоматическое управление скреперными лебедками применяют для повышения производительности, безопас­ ности обслуживания и облегчения труда машиниста.

Согласно ГОСТ 15035—69 скреперные лебедки для подземных работ выпускают следующих видов исполнения: 2С; 2П; ЗС и ЗП (табл. XV.2).

Т а б л и ц а XV.2 Основной ряд типоразмеров скреперных лебедок по ГОСТ 15035—69 *

0

см

Основные параметры и1

В

10ЛС-2С

17ЛС-2С 17ЛС-2П

30ЛС-2С 30ЛС-2П ЗОЛС-ЗС

55ЛС-2С 55ЛС-2П 55ЛС-ЗС

100ЛС-2С 100ЛС-2П 100ЛС-ЗС

160ЛС-2С

Среднее

тяговое усилие

 

 

 

 

 

 

 

на рабочем барабане,

 

 

 

 

 

 

 

к г с ...............................

скорость

600

1000

1600

2800

4000

6300

8000

10000

Средняя

дви­

 

 

 

 

 

 

 

жения

каната, м/с:

 

 

 

 

 

 

 

рабочего

1,00

1,12

1,12

1,18

1,40

1,70

1,40

1,70

холостого ................

1,32

1,50

1,50

1,60

1,90

2,36

1,90

2,36

Канатоемкость рабочего

45

 

 

 

 

 

 

барабана, м ................

35

60

90

100

300

125

300

Диаметр

рабочего

кана­

12

14

16

20

25

25

32

та, мм ....................

10

Мощность электродвига­

10

17

30

55

100

100

1 GO

теля,

кВт

5,5

* Обозначение лебедки: первые цифры — мощность в кВт, ЛС — лебедка скрсперпая, 2 ,3 — число барабанов, С — соосное исполнение, П — параллельное исполнение.

В качестве главного силового параметра при построении пара­ метрического ряда лебедок принято среднее тяговое усилие на ра­ бочем барабане, определяемое мощностью и действительным режи­ мом работы двигателей скреперной установки. В качестве параметра, характеризующего производительность, выбрана номинальная средняя скорость движения каната на ободе рабочего и холостого барабанов.

Для облегчения условий эксплуатации предусмотрен выпуск лебедок с повышенными скоростями скреперования и с двигателями

 

 

 

мощностью

22,40,

75 и

125 кВт.

 

 

 

Двигатель

 

скреперной

лебедки

 

 

 

в период

скреперования

работает

 

 

 

при постоянных

направлении и

 

 

 

скорости вращения.

Реверсирова­

 

 

 

ние двигателя не применяется, так

 

 

 

как это

связано

с

потерей вре­

 

 

 

мени на разгон и остановку вра­

 

 

 

щающихся

частей.

Направление

 

 

 

движения скрепера изменяется пе­

 

 

 

реключением

барабанов,

свободно

 

 

 

насаживаемых на вал и имеющих

 

 

 

независимое включение.

 

к по­

 

 

 

Подключение

барабанов

 

 

 

стоянно

вращающемуся

в

одном

 

 

 

направлении

центральному

валу

 

 

 

производится планетарно-фрикци-

Рис. XV .3.

Кинематическая схема

онными

механизмами,

которые

двухбарабанной скреперной лебедки:

обеспечивают

плавность

пуска,

1 — редуктор;

2 — центральный

вал; з,

имеют малые

размеры и высокие

4 — солнечные

шестерни; 5 , 6

— зубча­

к. п. д. и надежность. Для включе­

тые венцы 7 ,8

— сателлиты; 9,

10 — ба­

 

рабаны

 

ния этих

механизмов достаточно

 

 

 

небольшого усилия

на рукоятке.

Кинематическая схема двухбарабанной скреперной лебедки по­ казана на рис. XV.3. Вращение от вала двигателя через редуктор 1 передается центральному валу 2, на котором установлены солнеч­ ные шестерни 3 и 4 планетарных редукторов. При выключенных фрик­ ционах шестерни 3 и 4 вращаются по часовой стрелке, а зубчатые венцы 5 и 6 я сателлиты 7 и 8 — против часовой. При этом плане­ тарный редуктор превращается в простую зубчатую передачу внут­ реннего зацепления с паразитной шестерней.

Рабочий ход скрепера достигается вкючением фрикциона, затор­ маживающего зубчатый венец 5. При этом сателлиты 7, обкатываясь по заторможенному венцу 5 через водило, вращают барабан 9, на который наматывается рабочий канат. Одновременно происходит сматывание каната с холостого барабана 10, свободно вращающегося в обратном направлении. При затормаживании зубчатого венца холостого барабана происходит обратное движение скрепера, а канат сматывается со свободно вращающегося рабочего бара­ бана.

Соседние файлы в папке книги