Обоснование выбора и расчёт средств механизации очистных работ в условиях рудника (шахты) (стр. 3 из 4)

Пневматический привод питается через шланг, что снижает скорость машин, он имеет невысокий КПД и используется лишь для машин легкого класса с небольшим радиусом действия.

Практика эксплуатации зарубежных погрузочно-доставочных машин на рудниках цветной металлургии доказала их преимущество перед отечественными машинами подобного типа. При прочих равных условиях достоинства первых: безотказность работы, ремонтопригодность, долговечность и сохраняемость. Достоинства отечественных машин - простота конструкции и относительно малая стоимость машин и запасных частей по сравнению с зарубежными аналогами.

Предварительно принимаем отечественные ковшовые погрузочно-доставочные машины марки ПД-5

Учитывая рекомендации по выбору вместимости ковша в зависимости от размера кондиционного куска руды (600 – 800 мм), а также расстояние откатки руды, предварительно принимаем машины типа ПД-5 [2, табл. 3.11].

Вместимость ковша машины должна соответствовать расчетной массе для максимальной насыпной плотности (3 т/м3) и размеру кондиционного куска руды (600…800 мм), м3

Вместимость кузова машины должна соответствовать расчетной массе для максимальной насыпной плотности руды и размеру кондиционного куска руды, м3

Q – расчетная масса груза, т;

g – плотность транспортируемой руды, т/м3;

КЗ – коэффициент наполнения ковша при загрузке, [2, стр. 141].

КЗ = 0,9 – 0,96

При плотности полезного ископаемого 3 т/м3 к работе допускаются только машины с основным ковшом 1,5 м3, т.к. при работе с ковшом ёмкостью 2,5 м3 грузоподъёмность увеличивается до 7,5 т, что недопустимо для машин с грузоподъёмностью в 5 т.

Увеличение вместимости ковша на 5-10 % и превышение нагрузки до 3 % находятся в пределах допустимого.

Выбранный типоразмер машины должен соответствовать условиям эксплуатации, обеспечивать эффективную и безопасную работу в режимах погрузки и транспортирования при движении на подъём, а также торможении на спусках.

Потребная мощность двигателя машины для погрузочного режима, кВт на подъём

где:

G – сила тяжести машины и наибольшего груза в ней, Н;

V – скорость движения машины по выработкам, км/ч;

V =1,0…20 км/ч

Принимаем скорость машины в начале внедрения равной 1 км/ч = 0,278 м/с.

Y – коэффициент сцепления колес машины с дорогой;

Y = 0,3 …0,35

¦ – коэффициент трения;

¦ = 0,15

a – уклон подъёма (спуска) трассы;

a = ±5О

КИ – коэффициент, учитывающий инерцию всех вращающихся частей привода;

КИ = 0,1…0,25

а – ускорение машины;

а = 0,4…3 м/с2 h – КПД гидромеханической трансмиссии. h = 0,68…0,72

При внедрении машины в навал горной массы сила тяжести машины и наибольшего груза в ней равна силе тяжести пустой машины.

Данный расчёт показал, что потребляемые мощности при зачерпывании породы и её транспортировании не превышают мощности двигателя машины ПД-5.

Сравнивая значение годовой производительности рудника с годовой эксплуатационной производительностью четырёх машин ПД-5

То есть принятые машины ПД-5 удовлетворяют заданной производительности рудника.

Согласно данному расчёту превышение нагрузки составило на 1,5 тонны, что недопустимо для машины с грузоподъёмностью 6 тонн. В дальнейшем следует нагружать машину на 20 % от максимальной вместимости кузова.

Потребная мощность двигателя машины при транспортном режиме, кВт

Данный расчёт показал, что потребляемые мощности при зачерпывании породы и её транспортировании не превышают мощности двигателя машины ПТ-6.

Находим эксплуатационную производительность машины

где:

tПОГР – время погрузки, с;

tДВИЖ – время движения машины от забоя до пункта разгрузки и обратно, с;

tРАЗГ – время разгрузки, с.

ЕКУЗ – вместимость кузова, м3;

ЕКОВШ – вместимость ковша, м3;

tЦ – время цикла черпания ковша, с;

КН – коэффициент наполнения ковша;

–коэффициент, учитывающий время, затрачиваемое на разборку негабаритов; = 1,15 – 1,2

КМАН – коэффициент, учитывающий манёвр машины перед рудоспуском в забое;

КРЕМ – время на ремонт, смазку и регулировку машины в забое.

КРЕМ = 1,1

где:

L – расстояние откатки, км;

L = 0,2 км

VГР – скорость движения гружёной машины по выработкам, км/ч;

VГР = 10 км/ч

VПОР – скорость движения порожней машины по выработкам, км/ч;

VГР = 15 км/ч

КДВ – коэффициент, учитывающий неравномерность движения машины.

КДВ = 1,25 – 1,3

Находим годовую эксплуатационную производительность машин

Находим рабочий парк машин

Сравнивая значение годовой производительности рудника с годовой эксплуатационной производительностью трёх машин ПТ-6

То есть принятые машины ПТ-6 удовлетворяют заданной производительности рудника.

Окончательно принимаем погрузочно-доставочные машины марки ПД-5, так как машины марки ПТ-6 имеют пневматический привод ограниченной мощности, и характерное для них боковое расположение оператора требует большей площади поперечного сечения выработок. А также эта машина связана с шахтными коммуникациями и теряет своё основное преимущество – мобильность и может транспортировать руду на небольшое расстояние.

5. Специальная часть

“Эксплуатация гидросистем самоходных горных машин”

Эксплуатировать горные машины и механизмы приходится в условиях большой запыленности и значительной влажности рудничной атмосферы, ограниченного рабочего пространства в горных выработках, неравномерных нагрузок на исполнительные органы машин. Все это предъявляет повышенные требования, как к конструкции гидросистем, так и к их обслуживанию.

Нормальная работа гидросистем зависит, прежде всего, от состояния рабочей жидкости, которая должна соответствовать предъявляемым к ней требованиям. Одним из важнейших требований является чистота рабочей жидкости. Поэтому доставлять жидкость к гидроприводам для заливки необходимо только в закрытой таре и производить заливку через фильтры. При ремонтах гидросистем в шахтных условиях необходимо принимать меры, исключающие возможность попадания воды и грязи в гидросистему.

Приготовление водомасляной эмульсии необходимо вести строго по инструкции с применением соответствующих средств.

Контроль уровня при заливке жидкости обычно осуществляется визуально с помощью уровнемера, встроенного в бак. При заполнении гидросистемы следует обращать особое внимание на удаление проникшего в жидкость воздуха, так как наличие последнего нарушает нормальную работу гидропривода. Часто для удаления воздуха из гидромагистрали в наиболее высоких ее местах устанавливают специальные вентили (вантузы) или отверстия с заглушками. Однако, как правило, заполнить всю гидросистему жидкостью с первого раза не удается. Поэтому делают дозаливку после пробного включения.

Степень заполнения гидромуфты определяется местом расположения на ней заливочного отверстия, которое не позволяет заполнить всю рабочую полость. Так, гидромуфта с постоянным наполнением считается полностью заполненной, если объем жидкости будет составлять 90—95% объема рабочей полости. Свободное пространство необходимо для расширения жидкости при нагревании и выделении из нее паров и газов во время работы гидромуфты. У гидромуфты с внутренним самоопоражниванием степень заполнения с учетом объема дополнительной полости еще меньше. Объем жидкости, необходимый для нормального заполнения гидромуфты, обычно указывается в паспорте.

Пуск и останов установок с гидроприводами сравнительно просты. В установках с нерегулируемым приводом и индивидуальным насосом эти операции сводятся к включению и выключению приводящего двигателя. Для гидродвигателей, питающихся от общей насосной станции, пуск и остановка при наличии давления в магистрали производятся перестановкой запорного элемента распределителя.