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

ных машин (подземных электромобилей) на базе малогабаритных аккумуляторных батарей большой емкости, внедрение которых явится принципиально новым в создании безопасного мобильного и маневренного самоходного горного оборудования.

§ 4. Принцип комбинирования

Третьим прогрессивным принципом, который должен быть широ­ ко использован в конструкции современных горных машин, яв­ ляется принцип комбинирования их функций. Ограниченность ра­ бочего пространства в подземных выработках, неизбежные потери времени на обмен рабочих машин у забоя, необходимость сниже­ ния массы и стоимости оборудования определяют целесообраз-

2 9 2

ность создания и использования многооперационной комбиниро­ ванной техники везде, где это возможно. .

В передовой отечественной и зарубежной практике последних

.лет наметилась тенденция совмещения двух или нескольких функций в одной рабочей машине. Способы комбинирования функ­ ций применяются во многих различных современных горнорудных машинах, основные типы которых приведены в табл. 38.

Применение комбинированных машин позволяет обеспечить крупный рост производительности труда на подземных рудниках — примерно в три раза по сравнению с лучшими и в 7—10 раз по сравнению со средними показателями. Если при скоростной про­ ходке выработок специализированными машинами .достигнуты иаивысшие показатели производительности труда 6—9 м3/чел-сме- ну, то при использовании погрузочно-доставочных машин «Атлас Копко» и бункер-вагонов «Хегглунд» (Швеция) она достигла соот­ ветственно 12,9 м3 и 13,1 м3. В случае применения буропогрузоч­ ных машин «Секома» производительность труда при проходке вы­ работок большого сечения составила 18,3 м3/чел-см'ену (Фран­ ция), а с более мощными машинами «Гарднер-Денвер» и «Джисмо»— 16,5—24 м3/чел-смену (США). Таким образом, вне­ дрение комбинированных машин является важнейшей переходной ступенью для подготовки комплексной непрерывно-поточной тех­ нологии добычи руды на мощном подземном руднике будущего.

§ 5. Некоторые перспективы и задачи

Рассмотренные принципы самоходности, автономности и ком­ бинирования являются общими для создания современных добыч­ ных, проходческих и транспортных горнорудных машин.

Проходка горизонтальных, наклонных и вертикальных транс­ портных и нарезных выработок будет осуществляться в ближай­ шие годы с помощью нескольких типоразмеров проходческих ком­ плексов, на основе которых в дальнейшем должны быть созданы комбайны для проведения горных выработок в различных условиях и подготовлены условия для перехода к 1990 г. на проходку вер­ тикальных и горизонтальных выработок по породам крепостью до

на непрерывно-поточные методы транспортирования горной массы от забоя до обогатительной фабрики с применением системы руд­ ных питателей, участковых и магистральных конвейеров на стади­ ях выпуска, доставки, откатки и подъема руды.

Выпускаемые в настоящее время отечественные самоходные машины по своим основным параметрам находятся на уровне со­ временных зарубежных образцов. Однако на отечественных горно­ рудных предприятиях имеются условия для применения самоход­

2 9 3

ных машин с более высокими показателями, чем за рубежом. Так, например, широкие и высокие выработки Верхнекамских и Солигорских калийных рудников позволяют повысить скорость движе­ ния транспортных средств и их грузоподъемность. На рудниках цветной металлургии в нашей стране и за рубежом хорошо заре­ комендовали себя транспортные машины грузоподъемностью 25 т и выше, развивающие скорость до 25 км/ч. Повышать грузоподъ­ емность необходимо при сохранении или минимальном увеличении габаритов транспортных машин за счет более рациональной ком­

уменьшение собственной массы самоходных машин. Здесь наряду с применением более совершенного комплектующего оборудования необходимо обратить внимание на использование более прочных легированных сталей, специальных профилей проката, применение пластмасс. Кроме того, необходимо более точно учитывать дейст­

Таким образом, одно из основных направлений улучшения са­ моходных погрузочных и доставочных машин — увеличение грузо­ подъемности и скорости их движения при одновременном сниже­ нии их собственной массы.

Важным направлением дальнейших работ является ориента­ ция на автономные типы привода — дизельный и аккумуляторный. Потребность в таких типах привода особенно ощущается при большой длине транспортирования, сложных маршрутах движе­ ния, наличии нескольких машин на участке.

Важнейшие параметры самоходного оборудования — величи­ на преодолеваемого подъема пути и значения скорости движения машин на этом подъеме. Применяемые машины могут преодоле­ вать подъемы до 10—12° (иногда до 15°), причем скорость дви­ жения их иа подъем значительно снижается. В реальных шахтных условиях такие подъемы встречаются довольно часто и при этом необходимо, чтобы производительность транспорта не снижалась, поэтому машины должны иметь большую установленную мощ­ ность. В настоящее время отечественные самоходные машины, особенно самоходные вагоны, уже имеют большую мощность по сравнению с аналогичными зарубежными образцами, так как в американских шахтах, в частности угольных, существенных укло­ нов пути нет. Однако, как выяснилось в процессе эксплуатации, установленную мощность транспортных машин для таких усло­ вий необходимо повысить еще.

Достижение расчетных эксплуатационных,.показателей осуще­ ствимо только при высоком качестве изготовления самоходных машин и большой надежности их в работе. Поэтому, вопросы проч­ ности, надежности и долговечности являются главными при про-

2 9 4

■ектировании, изготовлении и эксплуатации. От надежности и го­ товности к работе погрузочных и транспортных машин зависит производительность всего добычного или проходческого комплек­ са; значит, коэффициенты надежности и готовности их должны ■быть возможно более высокими.

Много вопросов предстоит решить в ближайшее время в си­ стемах рулевого управления и тормозов. Стесненные условия шахтных выработок, плохая освещенность их, наличие других машин и людей в зоне действия машин и другие обстоятельства предъявляют повышенные требования к этим системам по срав­ нению с автомобильными. При исследовании новых прогрессив­ ных схем и конструктивных решений большое внимание будет уделено повышению качества рулевого управления и тормозов, их надежности и долговечности.

С системой привода машин тесно связана трансмиссия, соеди­ няющая ходовые колеса с двигателями. Применявшиеся до на­ стоящего времени методы расчета трансмиссии и узлов управле­ ния средств самоходного транспорта приводили к утяжелению этих узлов и не всегда обеспечивали необходимую их прочность. Совершенствование методов расчета трансмиссии с учетом пере­ ходных процессов и динамических нагрузок, которое проводится в настоящее время, позволит повысить надежность этих узлов. Подрессоривание транспортных машин также уменьшит динами­ ческие нагрузки в элементах конструкции, что одновременно с повышением надежности позволит улучшить условия работы во­ дителя, снизить массу и повысить скорость движения машин. Этим направлениям исследований и проектно-конструкторских работ в ближайшие годы необходимо уделить особое внимание.

Большие работы будут проведены по совершенствованию гид­ равлического оборудования самоходных машин. Здесь наряду с исследованием прочностных характеристик важным является по­ вышение качества изготовления, надежности и долговечности уз­ лов и агрегатов. Для более быстрого решения этих задач необхо­ димо вести исследования параллельно на отечественных и зару­ бежных образцах машины по единой методике с использованием однотипных приборов и измерительной аппаратуры. '

Проведение всех этих работ позволит значительно расширить область применения самоходных средств погрузки и транспорта, существенно улучшить основные параметры машин, повысить их надежность и долговечность. Созданные на базе научно обосно­ ванных критериев погрузочные и доставочные машины будут отве­ чать все возрастающим требованиям развития горнодобывающей промышленности.

Специфика подземных работ требует создания недорогого и мо­ бильного оборудования для комплексной механизации вспомога­ тельных трудоемких процессов по креплению выработок, монта­ жу — демонтажу оборудования, ремонту машин, сооружению дорог, укладке путей и силовых магистралей; необходимо создание науч-

295

иых основ проектирования н унификации такого оборудования^ Уменьшение габаритов и массы машин, повышение их надеж­ ности и долговечности будут осуществляться благодаря примене­ нию полимерных износостойких и высокопрочных материалов, твердых сплавов, стабильных высокоэффективных смазывающих материалов, автоматической или полуавтоматической смазки уз­ лов, внедрения долгоработающих закрытых подшипников, упроч­ нения и наплавки поверхностей, подвергающихся интенсивному износу. Громоздкие и недолговечные механические передачи по­ степенно будут заменены гидравлическим объемным приводом и приводом с высокомоментнымн гидродвигателями, работающими

при давлении 300—500 ат.

Новые конструктивные решения (индивидуальный привод, уве­ личение давления в системах, использование рациональных про­ филей упрочненного проката, роликовых или шариковых опорно­ поворотных устройств и т. п.) должны будут обеспечить компакт­ ность конструкции.

На машинах будущего будут широко использоваться програм­ мирующие устройства, а также самонастраивающиеся узлы и ме­ ханизмы: саморегулирующиеся передачи, самозатачивающиеся режущие органы и т. п.

Важным при создании новых машин является повышение их ремонтопригодности. Машины должны требовать предельно ред­ ких ремонтов и несложного технического обслуживания.

Создание машин с дистанционным и автоматическим управле­ нием потребует стабильности регулировки узлов и равнопрочности элементов. Такие машины должны быть укомплектованы прибо­ рами автоматического учета выполненной работы с оценкой ее и выдачей информации по суммирующему принципу для первичной обработки данных по заранее заданной программе. На машинах будущего должна быть установлена аппаратура по контролю со­ стояния узлов, предупреждению отказов, отысканию и ликвида­ ции их.

Сучетом этих условий и требований необходимо организовать

вближайшие годы комплекс научно-исследовательских и опытно­ конструкторских работ, целью которых будет создание новой са­ моходной погрузочной и транспортной техники, пригодной для использования на рудниках будущего с автоматизированными системами управления производством (АСУП). Однако работы по созданию таких машин и схем комплексной механизации подзем­ ных рудников могут дать необходимый эффект и обеспечить рост

производительности труда на подземных горных работах в 4— 5 раз и более только в случае, если они будут выполняться в не­ разрывной связи с созданием высокопроизводительных систем под­ земной разработки рудных месторождений.

2 9 6