План
Введение…………………………………………………………………….2
1. Характеристика технологического процесса и описание механизма установки бурильной УБШ 501 АК……………………………………4
1.1. Характеристика технологического процесса……………………..4
1.2. Технические и эксплуатационные характеристики механизма…6
1.3. Сравнительный анализ различных систем электроприводов…………………………………………………….11
2. Обоснование системы электропривода………………………………..17
2.1. Предварительный расчет электродвигателя……………………..17
2.2 Разработка структурной схемы электропривода…………………17
2.3. Выбор электрооборудования для силовой части привода………18
3. Характеристика статических режимов работы электропривода……………………………………………………...22
3.1. Составление схемы замещения электропривода и расчет недостающих параметров………………………………………....22
3.2. Расчет скоростных характеристик электропривода……………..23
3.3. Расчет механических характеристик электропривода…………..25
4. Энергетические характеристики электропривода…………………….27
4.1. Расчет потерь в электроприводе…………………………………..27
4.2. Расчет КПД…………………………………………………………28
4.4. Расчет коэффициента мощности………………………………….29
5. Исследование системы электропривода в динамических режимах работы………………………………………………………………………31
5.1. Математическая модель привода…………………………………31
5.2. Выбор машинной модели и моделирование переходных процессов на ПК…………………………………………………...31
Литература………………………………………………………………….39
Введение
Основой черной и цветной металлургии является минерально-сырьевая база. Разработка крепких руд связанна с большими затратами труда, времени и средств, на бурение взрывных скважин и шпуров. При современном уровне развития горной техники взрывной метод отбойки крепких руд остается по существу единственным, и от его эффективности зависят технико-экономические показатели и темпы ведения горных робот.
Улучшению состояния буровзрывных работ способствует применение более мощных взрывчатых веществ и новых эффективных методов взрывания.
Для дальнейшего совершенствования технологии добычи руды требуется создание более производительных буровых машин. С применением мощных, безопасных в обращении взрывчатых веществ и появлением высокопрочных легированных буровых сталей появилась реальная возможность использования скважин уменьшенного диаметра. Переход на бурение скважин малого диаметра в крепких породах является одним из важнейших технических достижений последнего времени.
Характерной особенностью техники отбойки руды за рубежом является применение скважин малого диаметра (28-50 мм); средняя глубина скважин 15-20 м. Линия наименьшего сопротивления составляет 1,5-1,8 м и очень редко 3 м. Выход руды с 1 м скважины 10 –12 т.
Для бурения глубоких скважин применяют колонковые бурильные молотки и станки алмазного бурения. При проходческих работах, преимущественно с США, применяют мощные перфораторы с гидравлическими манипуляторами, которые монтируются на буровых каретках или других транспортных и погрузочных машинах. Такие буровые агрегаты имеют централизованное управление. В Швеции для проходческих работ применяют высокопроизводительные ручные бурильные молотки на пневмоподдержках.
На открытых горных разработках за рубежом широкое распространение получили станки шарошечного бурения, а также станки с пневмоударниками.
На малых карьерах для бурения наклонных скважин применяются буровые установки с мощными колонковыми перфораторами.
1. Характеристика технологического процесса и описание механизма установки бурильной убш 501 ак.
Характеристика технологического процесса.
Механический способ бурения шпуров и скважин в горных породах является самым распространенным. По характеру работы инструмента на забое скважины и приложения силовых нагрузок механическое бурение можно разделить на четыре способа: вращательный, вращательно-ударный, ударно-вращательный, и ударный.
При вращательном бурении порода разрушается при движении резца по винтовой линии. Вращательно-поступательное движение резца осуществляется в результате приложения к буровому инструменту значительного крутящего момента и больших осевых усилий. Ударные нагрузки при этом отсутствуют.
Порода может разрушаться также под воздействием сминающих и раздавливающих усилий бурового инструмента, как, например, при дробовом и алмазном бурении. При бурении шарошечными долотами также наблюдается процесс смятия и раздавливания, однако разрушение породы однако разрушение породы сопровождается вибрацией колонны труб, вследствие чего на инструмент действуют дополнительные нагрузки, приближающие его работу к ударному бурению. Тем не менее указанное обстоятельство не позволяет отнести бурении шарошечными долотами к ударному способу бурения, так как зуб шарошки в момент соприкосновения с забоем скважины перемещается со скоростью 0,6-1,5 м/сек; при ударном бурении скорость приложения нагрузок составляет 5-10 м/сек.
При ударном бурении инструмент внедряется в породу под воздействием кратковременной ударной нагрузки, направленной по оси скважины. При этом осевая нагрузка отсутствует (ударно-канатное бурение) или она мала и обеспечивает контакт инструмента с породой в момент удара. После удара инструмент отскакивает от забоя и, вращаясь, наносит удар по новому месту забоя скважины. Крутящий момент при ударном бурении незначителен.
В большинстве машин ударная масса и бур разъединены. В этом случае ударник получает ускорение под воздействием приложенной к нему силы и наносит удар по инструменту. Построенные по этому принципу машины носят название молотковых.
Машины, в которых механизм вращения бурового инструмента совмещен в одном корпусе ударным механизмом, называются бурильными молотками (перфораторами).
Машины ударного действия, например, станки ударно-канатного бурения могут не иметь специальных механизмов вращения бурового инструмента. При этом виде бурения снаряд вращается благодаря раскручиванию каната при натяжении и за счет сил сопротивления, возникающих при движении снаряда в скважине. Такое вращение можно назвать произвольным.
У бурильных молотков механизм вращения приводится в движение энергией поршня при обратном или прямом его ходе с помощью геликоидального механизма. Однако имеются молотки, у которых вращение производится от отдельного двигателя. Такие машины называются перфораторами с независимым вращением бура. Ударные механизмы могут перемещаться в скважине вместе с буровым инструментом. В этом случае бурильные молотки называются погружными (пневмоударниками).
По роду потребляемой энергии машины молоткового типа разделяются на пневматические, гидравлические и электрические.
При вращательно-ударном бурении режущая часть коронки внедряется в породу вследствие одновременного действия значительного осевого момента, ударной нагрузки и крутящего момента.