книги / Расчет и конструирование горных транспортных машин и комплексов

Т а б л и ц а XV .3 Значения параметров в отдельных точках графиков нагрузки

Зубчатые передачи лебедки проверяют на изгиб и контактную прочность. Расчет на изгиб производят исходя из наибольшего длительно действующего крутящего момента электродвигателя

„При расчете зубчатых передач на контактную прочность при­ веденные выше графики служат для определения коэффициента /срежг учитывающего режим работы передачи. При этом для каждой из наг­ рузок т£ определяют достигаемое при ней число циклов изменения напряжений (число вхождений в зацепление каждого данного зуба)

тов и составляет для центрального вала и водила рабочего барабана 4,2 *105, а для вала редуктора привода 2,1 «10б.

Допускаемый запас прочности валов по пределу выносливости рекомендуется брать не менее 1,3.

Подсчитанная по этой формуле относительная эквивалентная нагрузка равна: 0,61 — для подшипников редуктора привода; 0,655— для блока рабочего барабана; 0,622 — для блока холостого барабана.

При расчете тормозной ленты в первую очередь определяют наибольший тормозной момент

где р — коэффициент трения тормозной обкладки о шкив (для на­

где Вт— ширина тормозной^ленты, см.

Величина напряжений растяжения в стальной ленте, к которой приклепан набор тормозных колодок,

Задаваясь схемой тормоза и размерами тормозного рычага, определяют усилие на рычаге управления, которое не должно пре­ вышать 17 кгс.

§ 3. СКРЕПЕРЫ

Основными типами скреперов для подземных работ являются: гребковые односекционные жесткие (СГ), гребковые односекцион­ ные шарнирно складывающиеся (СГШ), гребковые многосекцион­ ные жесткие (СГМ), ящичные односекционные жесткие (СЯ) и сов­ ковые односекционные жесткие (СС).

Скреперы гребкового типа используют преимущественно для неоднородных по крупности и составу крепких и тяжелых руд и пород, склонных к слеживанию; ящичного типа — сравнительно нетвердой хорошо разрыхленной горной массы. Скреперы совко­ вого типа применяют для закладочных работ.

Скреперы для канатно-скреперных установок подразделяют: по способу изготовления — клепаные, сварные, литые и комбини­ рованные (сварно-литые и клепаные), по расположению режущих кромок — односторонние и двусторонние, по исполнению — нераз­ борные и разборные.

Сварные скреперы изготовляют обычно из углеродистой стали марки Ст.З. Литые скреперы, имеющие срок службы в 2—3 раза больше сварных, в отечественной практике изготовляют из углеро­ дистой стали марки 35Л, а также из марганцовистой немагнитной стали Г13Л. Срок службы скреперов должен составлять не менее 500 ч для литых скреперов и 200 ч для сварных.

В зарубежной практике литые скреперы изготовляют из термо­

Односторонние скреперы обеспечивают по сравнению с двусто­ ронними лучшие условия внедрения, а также дают возможность рас­ положить наиболее рационально точки приценки канатов.

Исполнение скреперов диктуется условиями их транспортиро­ вания к рабочему месту и технологией изготовления. Неразборные литые скреперы обычно изготовляют емкостью до 0,4 м3, а разбор­ ные — свыше 0,4 м3.

Конструкция разборных скреперов должна обеспечивать быструю разборку и сборку их в подземных условиях. Неразборные скреперы

установки. При выборе емкости скрепера должны быть [выполнены следующие условия:

а) тяговое усилие при движении груженого скрепера (включая периоды его загрузки и разгрузки) должно быть не больше номи­ нального тягового усилия рабочего барабана лебедки;

б) среднеквадратичная мощность двигателя лебедки за время од­ ного цикла скреперования должна быть не больше номинальной (установленной) мощности двигателя;

в) коэффициент перегрузки (как правило, при загрузке скрепера) двигателя лебедки должен быть не более 1,8 номинальной мощности.

Конструкция скрепера должна обеспечивать полное и быстрое заполнение скрепера, возможно малое сопротивление движению, устойчивость при движении по неровной почве, достаточную проч­ ность и жесткость.

При конструировании скрепера независимо от его типа необхо­ димо правильно выбрать его основные параметры: угол внедрения, вес и линейные размеры.

Скреперы СГ выполняют с углами внедрения 45 и 60°, а скреперы СГМ и СЯ - 30 и 45°

Вес скрепера и его линейные размеры (длина, ширина, высота) взаимосвязаны и определяют друг друга: от соотношений этих вели­ чин зависят эксплуатационные свойства скрепера. В качестве ве­ совых показателей скрепера обычно принимают приведенный вес, представляющий отношение веса скрепера к ширине рабочей кромки:

Р = кгс/см.

Для стандартных скреперов СГ емкостью 0,10—2,5 м3 приведен­ ный вес принят соответственно от 2,2 до 11,2 кгс/см, а для скреперов СЯ — емкостью 0,16—2,5 м3 — от 2,2 до 9,4 кгс/см.

Отношение высоты Нс и длины скрепера Lc к ширине Вс при­ нимают из условия обеспечения емкости и устойчивости скрепера. Проведенные эксперименты, а также опыт эксплуатации показывают, что отношения HJBC и LJBC могут быть приняты одинаковыми

Ширина скрепера должна не менее чем в 2—2,5 раза превышать поперечные размеры кусков горной массы максимальной крупности.

Форма скрепера и точка закрепления тягового каната должны быть такими, чтобы скрепер не зарывался в почву или штабель и не приподнимался над плоскостью скольжения.

Детали скреперов должны быть рассчитаны на максимальную нагрузку, возникающую при наезде скрепера на препятствие, что может вызвать его остановку. Величину нагрузки в этом случае определяют исходя из предельного момента, развиваемого эле­ ктродвигателем скреперной лебедки. Корпус скрепера и тяги рас­ считывают на изгиб и растяжение.

1. Н е к о т о р ы е вопросы конструирования погрузочных машин не­ прерывного действия. «Горные машины», М., ЦИТИугля, 959, № 7, с. 83—92. Авт.: Б. А. Верклов, В. И. Крутилин.

2. О г е о м е т р и и рабочего органа ковшовых погрузочных машин. «Разрушение и погрузка горных пород». Труды Новочеркасского политехни­ ческого института, т. 158. Новочеркасск, редакционно-издательский отдел НПИ, 1964, с. 79—89. Авт.: О. Д. Гагин, О. П. Иванов, В. Г. Сильня и др.

рудничные конвейеры. Новосибирск, «Наука», Сибирское отделение, 1970. 102 с. 5. П о г р у з о ч н ы е машины для сыпучих и кусковых материалов. М., Машгиз, 1962, 282 с. Турков К. С., Кальницкий Я. Б., Костылев А. Д. и др.

6.П о г р у з о ч н а я машина ППМ-4М. М., Госгортехиздат, 1963. 132 с. Турков К. С., Костылев А. Д., Максимов В. А. и др.

7.К о н в е й е р ы шахтных погрузочных машин. Новосибирск, «Наука», Сибирское отделение, 1966. 113 с. Авт. Турков К. С., Костылев А. Д., Крей­ мер В. Н. и др.

10. И с с л е д о в а н и е динамики ходовых трансмиссий ковшовых погрузочных машин. «Механизация и автоматизация в горной промышленности». Труды Новочеркасского политехнического института, т. 185. Новочеркасск, редакционно-ивдательский отдел НПИ, 1967, с. 19—23. Авт.: О. П. Иванов,

12.П о г р у з о ч н а я машина 1ПНБ-2. Копейский машзавод им. С. М. Ки­ рова. Инструкция по эксплуатации, Челябинск, Южно-Уральский ЦНТИП, 1969. 80 с.

13.В л и я н и е геометрии ковша на сопротивление черпанию, «Вопросы механизации погрузки скальных пород». Труды горно-геологического института ЗСФ АН СССР, вып. 19. Новосибирск, 1957, с. 55—72. Авт.: А. Д. Костылев.

14. П о д з е м н а я погрузочно-транспортная машина ПДН-ЗД «Уктус». «Добычные, проходческие и погрузочно-транспортные машины». Серия «Уголь­ ное и горнорудное машиностроение», 2—69—21. М., НИИинформтяжмаш, 1969, с. 58—59. Аыт.: Б. П. Лившиц, П. А. Корляков, 10. Н. Павлов.

погрузочные машины. Серия «Угольное и горнорудное машиностроение», 2—67—

27.М., НИИинформтяжмаш, 1968, 83 с.

17.О п р е д е л е н и е геометрических размеров рабочих органов бара­ банно-лопастного типа. «Вопросы рудничного транспорта». Сборник статей, вып. И , М.,г«Недра», 1970, с. 341—348. Авт.: В. Н. Макашов.

18. М а к а ш о в В. Н. Погрузочные машины непрерывного действия. Серия «Угольное и горнорудное машиностроение», 2—67—25. М., НИИинформ­ тяжмаш, 1968, 85 с.

19.М а р и а н И. Д. Требования к исполнительному органу погрузочных машин с загребающими лапами. «Горное оборудование». Труды института Гипроникель, вып. 2. Л., 1958, с. 133—161.

20.М а л ь ц е в А . М . Выбор основных параметров шахтных погрузочнодоставочных машин в зависимости от горнотехнических факторов. «Горные машины». Сб. трудов института НИПИгормаш, вып. 4. Свердловск, 1965, с. 174-178.

21.М а л ь ц е в А. М. Ряд типоразмеров и классификация ногрузочно-

доставочных машин. «Горные машины». Сб. трудов института НИПИгормаш, вып. 4 Свердловск, 1965, с. 169—173.

ческих параметров ковшовых породопогрузочных машин. «Горные машины»,

при взаимодействии ковша со штабелем насыпного груза. «Вопросы меха­ низации погрузки скальных пород». Труды горно-геологического института ЗСФ АН СССР, вып. 18, Новосибирск, 1957, с. 7— 18.

Погрузочно-доставочные машины с рабочими органами новых принципов дей­ ствия. «Горные машины». Сборник трудов института НИПИгормаш, вып. 4. Свердловск, 1965, с. 179— 183.

приспособлений для работы ковшовых погрузочных машин в наклонных выра­ ботках. Труды Новочеркасского политехнического института, том 130. Новочер­ касск, редакционно-издательский отдел НПИ, 1961, с. 65—77.

Г.С. Рысев и др.

32.С о л о в ь е в А. А. Исследование погрузочного органа, работающего по принципу нагребания. Труды Харьковского горного института, том V. Харьков, 1958, с. 132— 149.

33. Э к с п е р и м е н т а л ь н ы е исследования нагрузок в трансмис­ сии рабочего органа с одним приводным двигателем погрузочных машин боко­ вого захвата. «Исследования погрузочных машин, транспортных установок и

и выбор мощности ходового асинхронного двигателя ковшовой погрузочной машины. «Вопросы рудничного транспорта». М., «Недра», 1965, с. 287—297.

36. Щ е р б а к о в В. А., И в а н о в О. П. Динамика механизма подъема ковша на крутящейся рукояти погрузочных машин при инерционной выгрузке^ материала. «Механизация и автоматизация в горной промышленности». Труды Новочеркасского политехнического института, т. 185. Новочеркасск, редак­ ционно-издательский отдел НПИ, 1967, с. 24—30.

37.Щ е р б а к о в В. А., Х а з а н о в и ч Г. Ш. К вопросу устойчивости погрузочных машин с катящейся рукоятью при разгрузке ковша. «Физикотехнические проблемы разработки полезных ископаемых». Новосибирск, 1968,. N° 5, с. 7 2 -7 7 .

38.Т и м о ф е е в И. П. «Результаты экспериментальных исследований вибробункеризации насыпных грузов», труды «Гипроникель», вып. 20, Л., 1964.

39. Т и м о ф е е в И. П., В а р с а н о ф ь е в В. Д. Методика расчета основных технических параметров вибробункерпоезда с гидроприводом. Труды Гипроникеля, вып. 28, Л., 1966.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рост производительности горных предприятий и концентрация горных работ требуют существенных качественных изменений в обо­ рудовании рудничного транспорта не только в отношении повышения производительности, надежности, числа выполняемых механизи­ рованных и автоматизированных операций, но и в отношении рас­ ширения области применения комплексной механизации в более сложных горно-геологических условиях.

Разнообразие условий применения вызвало многотипность при­ меняемого и спроектированного оборудования рудничного транс­ порта. Это усложняет работу заводов и организацию эксплуатации машин. Поэтому возникла необходимость унификации, уменьшения числа типоразмеров горных транспортных машин, снятия с произ­ водства морально устаревших горнотранспортных машин и машин с низким техническим уровнем, в ряде случаев дублирующих друг друга. Одновременно должны быть ускорены темпы модернизации существующих, создания и серийного производства новых, более совершенных машин.

Необходимо повысить прочность машин, особенно при действии динамических нагрузок и нагрузок в переходных режимах за счет улучшения их основных параметров и широкого применения предо­ хранительных и демпфирующих устройств.

Качество выпускаемых машин должно быть повышено путем увеличения их надежности и долговечности и строгого соответствия ГОСТам, а также в результате облегчения обслуживания и ремонта. Последнему будет содействовать, в частности, переход к организации специализированного изготовления узлов и деталей (блоков) на предприятиях горного транспортного машиностроения.

В ближайшие годы в угольной промышленности средняя до­ быча из одного очистного забоя будет доведена до 900—950 т/сутки.

При осуществлении мер по повышению надежности элементов выемочных комплексов, в частности скребковых конвейеров, следует обратить особое внимание на скребковые цепи, вызывающие 55— •68% всех отказов комплексов. Уже в ближайшие годы целесообразно перейти на плосковерхие приводы скребковых конвейеров с электри­ ческими, а для тонких пластов — с гидравлическими приводами. Большое значение имеет организация выпуска конвейеров с цепями,