Файл: Кальницкий Я.Б. Самоходное погрузочное и доставочное оборудование на подземных рудниках.pdf

Г л а в а VI

ОСНОВЫ РАСЧЕТНОГО ВЫБОРА САМОХОДНОГО ПОГРУЗОЧНОГО И ДОСТАВОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

§ 1. Техническая производительность погрузки

Взаимодействие рабочего органа шахтной погрузочной машины ■с грудой горной массы, отделенной от массива, условно называе­ мой штабелем, схематически показано на рис. 99. В зависимости от направления отделения горной массы от штабеля все погрузоч­ ные органы принято разделять на устройства нижнего, верхнего и бокового захвата. Во всех случаях погрузочная машина передівигается по почве горной выработки, при этом планирование креп­ кой почвы (удаление неровностей в форме гребней, выступов и т. п.) не является функцией погрузочной машины. При наличии неровностей возможен вертикальный перекос машины, для устра­ нения которого рабочий орган машины вместе с приемной плитой, ■если она имеется, всегда может несколько подниматься и опу­ скаться относительно номинального уровня опорной поверхности.

При правильной ориентировке машины любого типа передняя атакующая кромка (рабочий кант) погрузочной головки должна двигаться по контакту штабеля насыпного груза и почвы выра­ ботки, работая по принципу клина и осуществляя подъем некото­ рой части груза, находящейся у основания штабеля.

(рис. 99, б и в) рабочим кантом является передняя кромка прием­ ной плиты.

В некоторых современных погрузочных машинах внедрение ра­ бочего канта совмещено с погрузкой. Например, машины нижнего захвата непрерывного действия с возвратно-поступательным (виб­ рационным или толчковым) движением рабочего органа могут про­ изводить погрузку немедленно после первичного внедрения рабо­ чего канта в штабель. В машинах верхнего и бокового захвата внедрение рабочего канта также незначительно, так как захват из штабеля и нагребание груза к передаточному конвейеру осуществ­

2 4 5

ляется специальными рабочими органами в виде гребка или лапы (рис. 99, б не) .

Наибольшая глубина внедрения необходима для заполнения ковшового рабочего органа машин нижнего захвата. При внедре­ нии рабочего канта, осуществляемого напорным усилием машины,, ковш захватывает некоторый объем груза, т. е. при выводе ковша

(рис. 99,6) принципиально возможны минимальный вес и уста­ новленная мощность двигателей.

В машинах бокового захвата внедрение рабочего органа произ­ водится в наклонной плоскости (над приемной плитой). При этом скошенные передние кромки лапы захватывают и нагребают груз непосредственно над плоскостью приемной плиты.

Условимся называть переднюю кромку любого рабочего орга­ на погрузочной машины активным кантом. Оценивая работу ма шины, можно установить, что активный кант машин нижнего за­ хвата одновременно является и их рабочим кантом. Для других групп погрузочных машин оба эти канта разделены. Рабочий кант (передняя кромка приемной плиты) имеет длину /р и определяет ширину захвата груза с одной установки машины; активный кант имеет размер /а и определяет величину зоны (объем) единичного захвата груза за одно движение рабочего органа. При этом /а для

2 4 6

машин верхнего захвата является шириной гребка (или ряда греб­ ков), а для машин бокового захвата — высотой лапы или скребка.

Насыпной груз в штабеле представлен кусками различной круп­ ности, произвольно расположенными по всему объему штабеля. Поэтому, если условия внедрения рабочего канта, движущегося по контакту между почвой и штабелем, можно считать практически равноценными для всех типов машин, то условия внедрения актив­ ного канта машин нижнего, верхнего или бокового захвата яв­ ляются различными.

Величина усилий внедрения рабочего канта при прочих равных условиях определяется в основном необходимой глубиной его внедрения, а также размером /р и углом наклона внедряемой пло­

Как показывают специальные исследования, впереди твердого

шение связей и отделение некоторых объемов. Это явление яв­ ляется общим для процессов механического разрушения горных пород и погрузки горной массы из штабеля. Уплотненные ядра возникают перед любым внедряемым в штабель кантом — рабочим или активным, но эффективность захвата в каждом случае будет различной.

Главным техническим параметром машин, предназначенных для погрузки и перемещения взорванной горной массы (насыпного груза), является их техническая производительность, т. е. макси­ мальное объемное (м3) или весовое (т) количество груза, факти­ чески пропускаемого машиной в единицу чистого времени при рабо­ те в реальных производственных условиях. Применительно к шахтным погрузочным машинам величина технической производи­ тельности QT зависит не только от конструктивных и технических параметров машин, но и от горнотехнических условий гг свойств горной массы. Учитывая изменчивость этих условий и свойств, наиболее правильно будет определение значений технической про­ изводительности погрузочных машин за сравнительно короткий промежуток времени, в течение которого машина может работать без технических или организационных задержек и перестановок. Техническую производительность шахтных погрузочных машин принято измерять в м3/мин. Она представляет собой фактическую номинальную производительность, которая кратковременно может быть обеспечена шахтной машиной данного типа при непрерывной работе (по чистому машинному времени).

Величина технической производительности погрузочной маши­ ны зависит от теоретической (расчетной) производительности Q ее рабочего (погрузочного) органа, представляющей собой геометри­ ческий объем некоторого идеального сыпучего материала, который

247

может быть погружен в единицу времени рабочим органом погру­ зочной машины того или иного типа. Теоретическая производи­ тельность зависит от размеров, конструкции и кинематики рабоче­ го органа и выражается в м3/мин.

Эксплуатационной производительностью Q3 называют действи­ тельную производительность машины в конкретных горнотехниче­ ских условиях с учетом размеров выработки, способа доставки горной массы, организации погрузки и доставки, а также опреде­ ляемых ею перестановок, задержек и перерывов в работе. Экс­ плуатационная производительность, таким образом, является комплексным фактическим показателем, который может быть обеспечен в течение достаточно длительного времени (например, 1 ч) при данных параметрах погрузочной и доставочной машины, горнотехнических условиях, степени использования, организации работ, способе и схеме транспортирования горной массы. В общем случае

Оценивая значение каждого из трех этих показателей произво­ дительности, заметим, что они тесно связаны между собой и поз­ воляют обоснованно выбрать основные параметры шахтных само­ ходных погрузочных и доставочных машин.

Так, по величине теоретической производительности Q следует выбирать размеры, кинематику и выполнять прочностной расчет рабочего органа. Значение Q непосредственно определяет и тех­ ническую производительность машин QT, которая, в свою очередь, влияет на выбор системы передачи груза и является исходной для расчета действующих усилий, необходимого веса и мощности дви­ гателей погрузочной или транспортной машины. Кроме того, QT необходима для установления их эксплуатационной производи­ тельности Q3, являющейся основной величиной при проектирова­ нии организации и графика работы в конкретном забое (выра­ ботке) и при разработке прогрессивных технических нормативов эксплуатации машин.

В общем виде теоретическая производительность рабочего ор­ гана может быть представлена раздельно для двух основных ви­

новном от свойств штабеля (крепость, масса, кусковатость горной

2 4 8