Файл: Кальницкий Я.Б. Самоходное погрузочное и доставочное оборудование на подземных рудниках.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 243
Скачиваний: 9
массы) и параметров машины (напорное усилие, масса, мощность двигателей).
Для рабочих органов периодического действия
|
\ |
0" = - ^ - , м3/мин, |
(3) |
где <7з — теоретический объем насыпного груза (например, емкость
ковша), отделяемого от штабеля |
за один захват, м3; t' — полное |
|||
время одного цикла захвата, сек. |
производительности |
Q рабочего |
||
При известной |
теоретической |
|||
органа' величина |
технической |
производительности |
погрузочной |
|
машины в общем виде может быть выражена как |
|
|||
|
QT = |
ф<2, м3/мин, |
(4) |
|
где ф — коэффициент захвата, |
учитывающий влияние |
свойств по |
гружаемой горной массы, заполнение рабочего органа и продол жительность цикла в реальных условиях. В свою очередь, ф зави сит от напорного усилия и массы машины, геометрии рабочих ор ганов, типа привода и хода, а также от способа управления и квалификации машиниста.
Теоретический учет столь многообразных факторов не представ ляется возможным, поэтому истинные значения ф устанавливают
экспериментально. |
|
можно определить воз |
|
Зная |
величину коэффициента захвата, |
||
можную |
техническую |
производительность |
погрузочной машины |
при любом сочетании |
горнотехнических условий ее применения. |
Значение технической производительности соответствует погруз ке реальной горной массы из ленты (заходки) без перестановок и маневровых передвижек машины. Кратковременно техническая производительность может быть развита любой погрузочной ма шиной, но длительное время она может иметь место только в том случае, если машина обеспечена постоянно пополняемым штабе лем и непрерывно действующей транспортной установкой, беспре рывно удаляющей всю погружаемую горную массу. Такие схемы возможны на практике, например, при погрузке руды, выпускае мой на откаточный горизонт, и непрерывной вывозке руды кон вейером.
Большое влияние на величину действительной технической производительности погрузки оказывают внешние условия:
1) степень дробления горной массы, находящейся в штабеле, т. е. параметры и эффективность буровзрывной отбойки; распре деление материала по крупности. Для учета этого показателя мо жет быть принята величина среднего размера куска горной массы, подлежащей погрузке, а, измеряемая в метрах. Принятие среднего показателя схематизирует явление, но вместе с тем позволяет по лучить достаточно точные для практических целей данные при су щественном упрощении расчета, особенно при взрывной отбойке
2 4 9
руд и пород, где преобладают определенные гранулометрические группы горной массы;
2) физико-механические свойства породы (руды), которые мо гут быть учтены коэффициентом крепости f горной породы по шка ле проф. М. М. Протодьяконова и насыпным весом у горной мас
сы (т/м3).
Другие факторы (абразивность, обводненность и т. д.) не имеют особого значения, так как влияют главным образом на из нос и долговечность узлов, а не на производительность. Слеживаемость также можно не учитывать, так как при правильной орга низации работ погрузка должна осуществляться сразу же после отбойки или выпуска горной породы;
3) условия погрузки, определяемые, |
прежде всего, |
высотой |
и ориентировкой в пространстве штабеля |
подлежащей |
погрузке |
породы. Эти условия в известной мере являются регулируемыми, так как определяющие их высота и угол наклона выработок мо гутбыть выбраны при проектировании систем разработки и их элементов. Влияние высоты и ориентировки штабеля также может быть учтено с помощью приведенного угла откоса штабеля <р и высоты штабеля Н (м).
Высота штабеля иногда может быть постоянной (например, при погрузке руды, выпускаемой на штрек из вышележащих мага зинов), но, как правило, изменяется в ходе погрузки от максиму ма до нуля. При таком изменении следует учитывать при расчетах среднюю высоту штабеля, которую можно условно принимать рав ной 0,5 высоты выработки.
Величину приведенного угла |
откоса штабеля следует прини |
||
мать с учетом ориентировки в пространстве опорной |
плоскости |
||
(почвы выработки), по которой |
движется погрузочная |
машина, |
|
ф = |
Фо ± ß> |
|
(5) |
где фо — усредненный абсолютный угол откоса |
штабеля |
скальной |
|
породы; ß — угол наклона выработки, в которой |
производится по |
||
грузка. |
|
|
|
Знак плюс принимается в случае погрузки при, движении маши ны сверху вниз, знак минус — снизу вверх. В частном случае гори зонтальной выработки ß= 0 и ф= ф0.
Таким образом, основное влияние на техническую производи тельность оказывают пять величин: а, /, у, Н и ф. Характер соот ветствующих зависимостей был выявлен экспериментальными ра ботами, проведенными в институте Гипроникель.
Основные опыты были проведены на стендах с последователь ным изменением объемного веса груза, крепости материала, раз мера кусков, высоты штабеля и приведенного угла откоса. Диапа зон изменения этих параметров подбирался таким образом, чтобы
наиболее полно |
отразить их действительные значения в реальных |
|
горных условиях. Работа |
стендов была максимально приближена |
|
к оптимальным |
режимам, |
т. е. наиболее производительному и |
250
27 |
со |
|
|
а |
о |
а б л и ц |
о |
Т |
о |
|
|
|
, 5 |
|
0 |
|
О |
|
0 , 3 |
|
Ю |
|
см |
|
о |
|
см |
|
ю |
|
о |
|
_ |
|
о |
|
ю |
|
о |
|
о |
а | 5;
О COINOOO^OJ СОСЧСОГ^«—
t-'-O—« (М СО (N <М — О О
-"(Л -^IOQNCO 0 ) 0 0
—CXMOOCO^t'-'t'^COCO ЮСМО-ФСП-^ССИМСОО
00 <M СО — О) 0*3 00 —' ю <М СО СО ^ оэ ^ о
*—•CNCMCMCOCOCOCO’^*'^
О — Г- t-*- СЧ <М —« t--
CONOtNlONCOO - CO
-H-<N WW (M(NCOCOCO
-- (NC D lO N N N Г-
CO CN - СО СГЮ О С) СО Ю С^ЮС'-'-СОО—<CNCNCO^
—■—* •—1 ■—'С'ЗС'ЧС'^С-ЗСЧ
О Ю Ю W C O - 't
ОІ С О 00 N (О со со—«
—-<tincONcOC7300 —
ЮО — СОЮ*чМО — СМ—«
— СО — ОО *«?t« О) ^ 00 <М
«C O 'tlO lO O C O NN oO
Ci-^cOCO^ — cOCOcMf'*-
О СО О СО — Ю 00 —■'«"О ^СМСОСО-^тр^ЮЮЮ
(MO)CO -iO)WNCn0O^ t^TfCncOLOCOO-^CO-^
О — —' СМ C*J СМ СО СО СО СО
ШСМСОСГХМСМ — О Ю — COt^-CnOCNCO-^r^LOCD
О О О — |
« |
*^^0COO(N^COOOO
- 1 —<—<—«—« CM
эффективному использова нию данного рабочего орга на. В частности, во всех случаях были обеспечены: достаточная ширина штабе ля, оптимальные величины напорного усилия, скорости напорного движения маши ны, число ходов рабочего органа, а также наиболее выгодные значения углов внедрения, рациональная геометрия и кинематика ра бочего органа.
Серии опытов по иссле дованию погрузки крупно кускового груза были прове дены в производственных условиях. Результаты опы тов в производственных ус ловиях оказались близкими стендовым эксперименталь ным данным. Подробно ре зультаты этих исследований рассмотрены в литературе [24, 44]. Необходимо отме тить, что полученные экспе риментальные кривые позво лили сделать следующие вы воды: '
значение ф закономерно уменьшается с увеличением веса, крепости и размера кусков насыпного груза и увеличивается с увеличе нием высоты штабеля и при веденного угла откоса;
во всех без исключения случаях (при данном соче тании параметров) наиболь шее абсолютное значение коэффициент ф имеет для машин нижнего захвата, а наименьшее — для машин бокового захвата; для ма шин верхнего захвата <р занимает промежуточное по ложение. Из этого, однако,
2 5 1
пе следует, что производительность машин верхнего или бокового' захвата меньше производительности машин нижнего захвата, так как величину технической производительности определяют прежде всего геометрические размеры и скорость движения рабочего ор гана, т. е. теоретическая производительность Q.
Закономерный характер изменении величины ф указывает на возможность и необходимость аналитического учета влияния всех рассмотренных факторов. Полученные экспериментальные мате риалы на основе методов теории размерности н подобия позволили получить общую формулу для определения величины коэффициен та захвата
|
* = *BT 7 -?IL- , |
(6) |
где ka— коэффициент, |
У yfH |
|
учитывающий способ |
захвата груза (при |
|
нижнем захвате Ав=1, |
при верхнем — 0,86; |
при боковом— 0,68). |
|
|
а |
Формула (6) удобна и дает хорошие результаты. Значения / н могут быть получены из вспомогательной табл. 27, где отношение
~н (величину которого для любых данных условий определить не-
сложно) задано в необходимых пределах. Для остальных расчетов необходимы справочник с таблицей тангенсов и кубических кор ней или логарифмическая линейка.
§2. Эксплуатационная производительность погрузки
идоставки
Расчетная эксплуатационная |
производительность |
машинной |
|
погрузки |
соответствует часовой |
технической производительности |
|
60 Qi за |
вычетом потерь, технологически неизбежных |
и преду |
сматриваемых данной схемой машины, способом доставки горной массы и организацией работ в забое.
В общем виде объем подлежащей погрузке горной массы, на ходящейся в выработке, может быть определен по формуле
где Н — полная |
V = HLAk, |
(7) |
высота выработки, в которой работает погрузоч |
||
ная машина, м; |
L — длина забоя (средняя ширина выработки), |
м„ |
А — подвигание |
забоя за один цикл (полезная глубина шпуров), м; |
k — коэффициент разрыхления груза в штабеле (после буровзрыв ных работ).
В каждом конкретном случае объем материала V может бытъ
погружен за некоторое полное расчетное время Т |
(мин) работы |
||||
погрузочной машины. |
Следовательно, расчетная |
эксплуатацион |
|||
ная производительность машинной погрузки будет |
|
||||
Q3 = |
60К |
м3/ч = |
601/у |
т/ч. |
( 8) |
|
т |
|
т |
|
|
Расчетное время машинной погрузки складывается из следую щих трех составляющих:
Т — Тп + Тм -ф- Тв, мин, |
(9) |
где Тп—-чистое время погрузки, мин; Тм — время рабочего ма неврирования машин в забое, мин; Г„ — время вспомогательных операций и организационных задержек, или общая продолжитель ность простоев погрузочной машины, связанных с обменом ваго нов или автосамосвалов под погрузкой, маневровыми перестанов ками транспортных машин, переходами погрузочной машины, ис пользованием ее на других работах и т. д.
Ч и с т о е в р е м я п о г р у з к и Т„. Р е ж и м п о г р у з к и
Очевидно, при теоретической Q и технической QT производи тельности погрузочной машины чистое время погрузки в данных горнотехнических условиях
Т |
HLAk |
, мин. |
(Ю) |
■Щ |
Процесс погрузки в общем случае состоит из ряда последова тельно выполняемых операций выгрузки горной массы из отдель ных полос (заходок). Объем материала в каждой заходке зависит от ширины захвата, определяемой конструкцией рабочего органа машины. Поскольку объем материала, выгружаемого из начальной,, промежуточных и конечных заходок, неодинаков, оказывается раз личным и чистое время работы погрузочной машины, поэтому ско рость подачи погрузочной машины должна регулироваться в ши роких пределах. Для каждой модели машины эта скорость опреде ляется не только конструктивными параметрами машины, но и особенностями забоя, в котором работает машина,— Я, cp, k.
В р е м я м а н е в р и р о в а н и я Тм
Маневры погрузочной машины в забое связаны с ограниченно стью фронта захвата, обусловленной, прежде всего, габаритными ограничениями. После выгрузки материала в заходке необходимо переставить машину в новое положение, что может осуществ ляться поворотом приемной плиты или захватывающего механиз ма на некоторый угол и перемещением всей машины в новое по ложение.
Общее число рабочих перестановок
где /3 — ширина заходки.
Продолжительность каждой перестановки складывается из сле дующих составляющих (рис. 100):
253