книги / Транспортные машины и комплексы

по углу падения и направлению выработок — для горизон­ тальных выработок, для выработок с углом наклона до 25°, для прямолинейных выработок, для криволинейных в плане вырабо­ ток.

§ 2. ПОГРУЗОЧНЫЕ МАШИНЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Из погрузочных машин периодического действия наибольшее распространение получили машины на колесно-рельсовом ходу с ковшом на перекатывающейся рукояти прямой и ступенчатой погрузки (рис. 139, а, б) и машины ступенчатой погрузки с ковшом на стреле (рис. 139, а, г, д), которые изготовляют как с пневмати­ ческими, так и электрическими двигателями.

Машины работают циклично. Цикл складывается из следующих операций: движение машины вперед и внедрение ковша в штабель; подъем ковша, зачерпывание горной массы и разгрузка ковша в вагонетку или на конвейер; движение машины назад; опускание ковша.

Теоретическая производительность ковшовых погрузочных ма­ шин определяется объемом разового захвата груза за цикл q (м3)

Объем разового заполнения ковша q рассчитывают по площади зачерпывания Z^4 и средней ширине ковша (рис. 140). При этом длина ковша по днищу 1К должна быть на 20—25% больше глу­ бины первоначального внедрения s, тогда задняя стенка ковша не оказывает давления на штабель и не ограничивает тем самым объем захваченного груза.

Продолжительность рабочего цикла теоретически вычисляется исходя из того, что машина получает максимально возможное ускорение по условиям сцепления колес с рельсами.

Для машин прямой погрузки с ковшом на перекатывающейся рукояти и пневматическим приводом теоретическая продолжи­ тельность цикла составляет £ц = 8 10 с, а для машин ступенча­ той погрузки с ковшом на шарнирной рукояти с электрическим приводом £ц = 12 -f- 15 с.

Техническая производительность показывает, какой объем породы может быть погружен машиной за единицу чистого машин­ ного времени в типичных эксплуатационных условиях:

= 0,6 н- 0,65);

ботки; трения внутренней и наружной поверхностей боковых стенок о материал; сопротивления задней стенки ковша, возни­ кающего вследствие отпора штабеля, которое проявляется при внедрении ковша на большую глубину.

Величина указанных сопротивлений зависит от физико-механи­ ческих свойств зачерпываемого материала и конструктивных параметров ковша (рис. 141).

Характер основных зависимостей — сопротивлений внедрению W r от глубины внедрения ковша s и момента сопротивлений зачерпыванию М ч от угла поворота ковша в вертикальной пло­

внедрения и зачерпывания является выгодным как по наполне­ нию ковша, так и по величине сопротивлений и энергоемкости процесса.

Максимальный момент сопротивлений черпанию M qmax опре­ деляется пз выражения

М чтах= 1 ,Ш г [0 ,4 (х — 4 -«) + у]> Н м ,

где х, у — координаты центра вращения ковша, м (см. рис. 140, а). Равнодействующая сил сопротивлений внедрению в общем слу­ чае (при прямом внедрении) имеет две составляющие — осевую W T и нормальную W B (см. рис. 141). Наибольшее значение при расчете погрузочных машин имеет осевая составляющая. Нормаль­ ная составляющая приближенно может быть рассчитана по осе­ вой с учетом угла трения q>0 между днищем и грузом, а точка

приложения равнодействующей принята на расстоянии 1 s.

При расчете сопротивлений с помощью эмпирических коэффи­ циентов учитывается влияние факторов, характеризующих гео­ метрию ковша (см. рис. 141): угла наклона днища ак к горизонту (ку д) и его кривизны (/скр), угла наклона передних граней боковых стенок (йА), угла сопряжения С боковых стенок с дни­ щем (йус), угла разворота боковых стенок (кц). Форма и состав штабеля характеризуются коэффициентами: кВлг — вид груза,

кв ш — высота штабеля, кг — крупность погружаемого мате­ риала и высота внедрения над почвой; угол наклона выработки р — коэффициентом Расчетная формула имеет вид:

Первый член выражения (252) соответствует сопротивлениям внедрению днища ковша, второй — сопротивлениям боковых

Рис. 142. Графики для определения коэффициентов к расчету сопротивлений внедрению ковша

стенок (величина s—sx равна нулю при условии s ^ sx). В расчет вводится средний угол наклона передних граней боковых стенок Лср (см. рис. 141).

Значения коэффициентов кАtk^kyCfkyAtktiUltkR приведены на графиках (рис. 142). В табл. 35 даны величины коэффициента &в г в зависимости от вида погружаемого материала.

Величину коэффициента кг принимают для хорошо разрыхлен­ ных пород при максимальной крупности до 300 мм — 1,0, до 500 мм — 1,3. Если порода разрыхлена плохо или ковш внедря­ ется над почвой, то кг следует увеличить в 1,3—1,6 раза; для мелкокусковых грузов кг составляет 0,75, для пылевидных кг = 0,5.

Колесно-рельсовые машины внедряются с разбега, что позво­

Ковшовые погрузочные машины прямой погрузки. Следует различать машины с осевой разгрузкой ковша, когда направление разгрузки совпадает с продольной осью машины, и с боковой, когда разгрузка ковша осуществляется под углом 90° к продоль­ ной оси машины.

Машины прямой погрувки с осевой разгрузкой ковша имеют рабочий орган — ковш, закрепленный на перекатывающейся ку­ лисе (катящаяся рукоять). Эти машины широко распространены в угольной и, особенно, горнорудной промышленности. Типовым представителем машин этой группы является погрузочная ма­ шина ППН-2 с пневмоприводом (рис. 143). Основные узлы этой машины: рабочий орган (ковш с рукоятью), ходовая тележка, поворотная платформа с лебедкой для подъема ковша, двигатели ходовой части и подъема ковша, механизмы управления и механизм возврата ковша. Поворотная платформа опирается на ходовую тележку посредством двухрядного упорного подшипника боль­ шого диаметра и может поворачиваться на 36° в обе стороны от продольной оси для увеличения фронта погрузки.

Ковш поднимается с помощью многорядной пластинчатой цепи, которая навивается по спирали на узкий барабан (бобину) подъем­ ной лебедки. Разгрузка ковша осуществляется его опрокидыва­ нием с ударом рукояти о пружины траверсы машины.

Рукоять состоит из двух кулис-кулаков 2 (рис. 144) и перека­ тывается без скольжения по направляющим платформы. Каче­ ние рукояти без скольжения достигается с помощью канатов ста­ билизации 7 (по два каната на каждой дуге), из которых два одним концом закреплены в точке А на рукояти, а другим в точке В на платформе. Два других конца прикреплены в точке С к платформе, а в точке Д к рукояти. При перекатывании рукояти в каждый момент два каната наматываются, а два других разматываются, что предотвращает проскальзывание кулис. В кинематическом отноше­ нии рукоять является подвижной центроидой, а платформа — неподвижной центроидой. Для смягчения удара лопаты при ее разгрузке предусмотрены две буферные пружины 10.

Механизм для автоматического возврата платформы в цен­ тральное положение установлен в передней части платформы. На ходовой тележке закреплен штырь, который проходит через дуговой вырез поворотной платформы и выступает над ней. На конец штыря надет ролик 14, который входит в прорезь полого кулачкового барабана 13% установленного на поворотной плат­ форме 1. На цилиндрической поверхности барабана имеется

Рис. 143. Погрузочная машина ППН-2:

1 — ковш с рукоятью; 2 — ходовая тележка; 3 — поворотная платформа; 4 — двига­ тель ходовой части; 5 — двигатель подъема ковша; 6 — механизмы управлении; 7 — механизм возврата ковша; 8 —* автомасленка