Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• 1. Перфораторы. Условия применения, классификация, принцип действия
• 2. Механическая прямая напорная лопата
• 3. Область применения различных видов транспорта
• 4. Область применения гидротранспортных установок
• 5. Механизированные комплексы
• Список литературы

1. Перфораторы. Условия применения, классификация, принцип действия

Перфоратор (с латинского: perforo - пробивать). Результатом перфорирования называются правильно расположенные отверстия, с правильными формами, в каком-либо материале. Отсюда и значение слова. Перфоратор - это инструмент для перфорирования, а строительный перфоратор - это устройство для проделывания аккуратных отверстий в строительном материале, как правило, в бетоне или камне (также бывают перфораторы хирургические для кожных покровов; перфораторы переплетенные для проделывания дырок в пачке бумажных листов; перфораторы вычислительные для проделывания отверстий в перфокартах или перфолентах).

Современный строительный перфоратор, это не просто сверлильная машина, а и отбойный молоток, с продольно осевыми движениями. Главным фактором прохождения отверстий у перфоратора является не вращение сверла, а импульсный электромагнитный удар. Вращение бура больше выполняет функцию вывода разбитого бетона и осколков из рабочей области. И, при этом, вращение одновременно помогает вгрызаться дальше вглубь. Поэтому главным органом перфоратора является именно его ударный механизм.

Пневматический переносной перфоратор представляет собой машину ударно-вращательного действия, работающую под действием сжатого воздуха, и предназначен для бурения шпуров в крепких и средней крепости породах с использованием пневматических поддержек или других установочно-переносных устройств при проходке горных выработок буровзрывным методом.

Перфораторы широко применяются в горнодобывающей промышленности при проходке стволов, штреков и других выработок, при проходке тоннелей в дорожном строительстве, при разработке карьеров, в строительстве - для проведения отверстий в строительных конструкциях.

Перфораторы делят на классы, принадлежность к которым и определяет задачи и возможности моделей. Критерием разделения служит масса.

Легкий класс - инструменты весом до 4 кг. Статистика показывает, что около 80 процентов всех продаваемых перфораторов - машины легкого класса. Подобная популярность связана с тем, что эти «игрушки» из-за их легкости и универсальности используют в быту непрофессионалы. Мощность таких перфораторов небольшая (400 - 700 Вт), энергия удара достигает максимум 3 Дж (совсем недавно она колебалась в пределах 1,8 - 2,4 Дж, но «цены» растут не только на продукты питания!).

Специализация их - отверстия небольшого диаметра в бетоне. В квартирах и домах это могут быть, например, отверстия под дюбеля. Кроме того, некоторые модели опытные умельцы используют в качестве шуруповерта. Особенность легких машин - высокое число оборотов и количества ударов (хотя небольшой силы).

Средний класс - перфораторы весом 5 - 8 кг. Иногда эти машины с солидной энергией удара (до 8 Дж) используют для работы с армированными конструкциями, когда нужно не только долбить бетон, но и разрубать металлическую решетку.

Тяжелый класс - аппараты весом свыше 8 кг. Эти мощные машины (1200-1500 Вт) способны проделывать отверстия в бетоне и твердых породах камня диаметром 40-50 мм (сплошным буром) и более 120 мм (полыми коронками).

Как правило, принадлежность к определенному классу влияет и на компоновку инструмента. В легких машинах двигатель расположен горизонтально, а вот у средних и тяжелых - вертикально. Это связано не только с желанием сделать инструмент более компактным и эргономичным - а для габаритной «тяжелой артиллерии», если ее использовать в стесненных условиях, это всегда актуально, - но и с тем, чтобы оградить двигатель от разрушающих нагрузок. Хотя бывают исключения: один из недавних перфораторов Metabo KHE 96 при весе почти 12 кг имеет продольную компоновку.

2. Механическая прямая напорная лопата

Прямая напорная лопата с выдвижной рукоятью состоит из ковша, рукояти, удерживаемой седловым подшипником и деталями напорного механизма. Стрела опирается на поворотную платформу с помощью пятового шарнира и поддерживается с помощью подвески. Подъемный канат от лебедки проходит через головной блок стрелы и в точке с подвеской ковша образует подвижное звено.

В зависимости от системы напорного механизма и конструкции стрелы различают пять основных типов прямой лопаты:

* с зубчато-реечным механизмом напора (рис. 4.1, а), расположенным на стреле 8, и передающим усилие на зубчатую рейку 9 рукояти через кремальерную шестерню 10 с осью вращения О₂ и через точки контакта ползунов седлового подшипника с рукоятью (точка А);

* с канатным механизмом напора (рис. 4.1, б) и стрелой, которую шарнир О₂ делит на две части - верхнюю 8 и нижнюю 9, поддерживаемую подкосом 10. Напорная лебедка 11 располагается на платформе. Выдвижение и возврат рукояти производятся канатами 12 и 13, которые огибают центральные блоки 14, закрепленные на оси О₂ и полублоки 15 и 16, закрепленные на рукояти;

* с канатным механизмом напора (рис. 4.1, в) и неразрезной стрелой 8. Седловой подшипник 3 и центральные блоки 14 укрепляются на оси О₂ в стреле. Выдвижение и возврат рукояти осуществляются лебедкой 11;

* с канатным механизмом напора (рис. 4.1, г) и неразрезной двухбалочной стрелой 8. Седловой подшипник 3 установлен в шарнире стойки 9, не связанной со стрелой. Стойка поддерживается подкосом 10. Напорная лебедка 11 расположена в передней части платформы. Выдвижение и возврат рукояти осуществляются так же, как на схеме, показанной на рис. 4.1, б.

* с гидравлическим механизмом напора и неразрезной двухбалочной стрелой 1. Наружный рукав 2 присоединен к седловому подшипнику, а последний осью 3 к стреле. Поршень и шток 4 гидроцилиндра находящиеся внутри круглой балки рукояти 5 и соединенные с ней, осуществляют выдвижение и возврат рукояти, скользящей по направляющим седлового подшипника, на необходимую длину хода при подаче жидкости от насосной станции расположенной на платформе.

Рис. 4.1. Конструктивные схемы прямой напорной лопаты с выдвижной рукоятью

Положение рукояти в седловом подшипнике позволяет ей вращаться вокруг оси О₂крепления седлового подшипника под действием усилия в подъемном канате, а также поступательно перемещаться в седловом подшипнике, в результате действия напорного механизма, и проворачиваться вокруг продольной оси. Таким образом, у трех последних типов напора рукоять имеет три степени подвижности. Рабочие движения ковша во времени определяются сложением векторов перемещений, обеспечиваемых подъемным и напорным механизмами при вращательном движении барабанов лебедок напора и подъема.

Разгрузка ковша после поворота платформы к отвалу или на ось транспортного средства осуществляется открытием днища специальным механизмом. Ковш опускается в исходное положение для копания у подошвы уступа под действием веса рукояти и ковша. При этом днище ковша захлопывается. Ковш готов к наполнению.

Напорные прямые лопаты предназначены для разработки массивов, расположенных, как правило, выше уровня установки машины. Они способны осуществлять черпание ниже уровня установки, на незначительную глубину, достаточную только для самозаглубления машины при проходке траншей.

3. Область применения различных видов транспорта

Выемочно-транспортирующими машинами (ВТМ) называются такие, которые одновременно с отделением (или после отделения) горной породы от массива перемещают (транспортируют) её, причём движение рабочего органа в этот период осуществляется перемещением всей машины, как правило, за счёт развиваемого ею тягового усилия или реже - с помощью тягачей или толкателя.

Разработка пород выемочно-транспортирующими машинами осуществляется слоями толщиной от нескольких сантиметров (бульдозеры, скреперы, грейдеры, фронтальные погрузчики и т.д.) до 2-х метров (рыхлители), что наилучшим образом отвечает условиям применения этих машин на карьерах со сложноструктурными и многокомпонентными полезными ископаемыми.

ВТМ можно разделить на два основных типа: ножевые (бульдозеры, рыхлители, струги, грейдеры) и ковшовые (скреперы, погрузочные машины).

Бульдозерные отвалы, погрузочное оборудование и оборудование рыхлителей выполняются в виде либо навесного, либо полуприцепного оборудования к базовым гусеничным и колёсным тягачам (тракторам), а также специальным пневмоколёсным шасси.

Бульдозеры, скреперы, и грейдеры-элеваторы относятся к группе ВТМ, предназначенных для выполнения различных видов земляных работ с преобладанием выполнения транспортирующих функций. Им присваивается буквенный индекс ДЗ. Рыхлителям, относящимся к машинам для подготовительных работ, присваивается буквенный индекс ДП, погрузчикам как технологическому виду оборудования - индекс ТО. Далее у ВТМ через дефис указывается номер модели оборудования, а буквенные индексы после номера характеризуют: А, Б, В - модернизации или измененные конструктивные размеры; С и ХЛ - климатическое исполнение (северное).

Бульдозеры предназначены для послойной разработки пород категории I-IV без предварительного рыхления и перемещения на расстояние до 5-150м. Скальные породы могут ими послойно разрабатываться после предварительного рыхления.

перфоратор горнодобывающий штрек гидротранспортный

4. Область применения гидротранспортных установок

В ряде случаев, становится целесообразным приобщение для переработки грузов гидротранспортных установок. В этих установках поток воды, проходит таким образом, что он обгоняет твердые частицы самого насыпного груза, и сообщает им движущую силу. Гидравлический транспорт получил широкое применение в гидротехническом и гидромелиоративном строительстве, технологических схемах комплексной гидромеханизации земляных и горных работ.

Гидравлический транспорт, также применяют для перемещения грузов между предприятиями и сырьевыми базами. Преимуществом гидравлического транспорта является большая длина транспортирования, которая осуществляется без перегрузок, и может проходить по сложной трассе под любым углом и вертикали, обладает большой производительностью. Также гидравлический транспорт отличается, несложным техническим обслуживанием; отсутствием механического оборудования на трассе; возможностью полной автоматизации; невысокой трудоемкостью.

Наиболее дешевым и простым транспортом, является самотечный гидравлический транспорт.

ГИДРОТРАНСПОРТНЫЕ УСТАНОВКИ - установки для гидротранспортировки грунта, разрабатываемого сухим способом. При работе гидротранспортной установки совместно с экскаватором грунт из ковша экскаватора выгружается на наклонную колосниковую решетку, где он струей воды из гидромонитора превращается в пульпу, стекающую в приемную воронку землесоса и перекачиваемую им на требуемое расстояние. Крупнообломочные включения, которые не могут пройти через землесос, задерживаются на колосниковой решетке. Гидротранспортные установки изготовляются передвижными, чаще всего на железнодорожном ходу. В некоторых гидротранспортных установках землесос заменяют питателями - аппаратами, позволяющими вводить твердый материал в напорный водовод для его гидротранспортирования.

В этом случае для транспортирования в водовод нагнетается чистая вода. При этом грунт можно загружать в водоводы с произвольно большим напором, величина которого определяется только прочностью питателя, и поэтому дальность гидротранспортирования ограничивается экономическими соображениями; легко осуществляется гидротранспортирование крупнообломочного материала; допускается значительное увеличение консистенции перекачиваемой пульпы; питатели имеют более высокий КПД, т. к. у насосов, нагнетающих чистую воду, значительно более высокий КПД, чем у землесосов. Гидротранспортные установки, позволяющие сочетать механическую разработку грунтов с гидравлической транспортировкой их, значительно расширяют область применения гидромеханизации.

Изобретение относится к промышленному транспорту и может быть использовано на горных предприятиях при транспортировке твердого сыпучего материал.

Недостатками гидравлического транспорта, сужающими область его применения, являются ограничения по роду и характеристикам перемещаемых грузов, в частности, по их крупности, что вызывает необходимость дробления груза; повышенный износ трубопровода и входящих в соприкосновение с гидросмесью механических частей при перемещении абразивных грузов; увеличенный расход энергии; потребность в больших количествах воды; опасность замерзания в зимних условиях.

5. Механизированные комплексы

Создание и внедрение очистных механизированных комплексов (ОМК) в практику подземной добычи угля сыграло исключительную роль в техническом перевооружении угольной промышленности, послужило мощным стимулом развития шахт, привело к повышению технического уровня всех звеньев технологии подземной добычи. Успешное применение ОМК в угольной промышленности способствовало расширению области их применения. Очистные механизированные комплексы стали использоваться на калийных рудниках и при добыче целого ряда других полезных ископаемых преимущественно с пластовой структурой залегания.

При переходе на комплексную механизацию очистных работ в принципе были решены проблемы создания гидрофицированных передвижных секций крепи, забойных передвижных скребковых конвейеров, узкозахватных комбайнов, стругов. Кинематические связи перечисленных механизмов и оборудования обеспечивают согласованное перемещение в циклическом режиме всего комплекса машин и оборудования вслед за подвиганием очистного забоя по мере отработки выемочного столба.

По типу применяемой выемочной машины различают комплексы комбайновые и струговые, а при использовании в качестве выемочной и транспортирующей машины конвейеростругов комплекс оборудования принято называть выемочным агрегатом.

Струговые ОМК имеют преимущество перед комбайновыми комплексами при отработке тонких пластов без прослоев породы и консолидированных твердых включений. Комбайновые комплексы применяются для механизации очистных работ при добыче угля из пластов средней мощности и мощных, а также из тонких пластов со сложной структурой и гипсометрией залегания, где использование стругов нецелесообразно.

Конвейероструговые щитовые агрегаты получили преимущественное распространение при отработке пластов с углом наклона более 35^° по падению лавами, нарезанными по простиранию. Агрегаты с оградительно-поддерживающими крепями используются для добычи угля из пологих и наклонных пластов.

Очистной механизированный комплекс состоит из основного (выемочная машина, комплект секций гидрофицированной передвижной забойной крепи, забойный передвижной конвейер) и вспомогательного оборудования (кабелеукладчик, фронтальный лемех, направляющие балки, секции крепи сопряжений лавы с пластовыми выработками, перегружатель, дробилка, комплект насосных станций, пусковая и защитная аппаратура). Некоторые из перечисленных вспомогательных механизмов и оборудования могут отсутствовать или замещаться другими механизмами.

Согласованное функционирование всех механизмов и оборудования ОМК в основных и вспомогательных режимах обеспечивается интегрированными системами электроснабжения, освещения, сигнализации и управления, гидросистемой, обеспечивающей силовые перемещения секций крепи и конвейера с выемочной машиной, гидросистемой пылеподавления, системами контроля состояния воздуха в выработках, в частности количественного содержания газа метана, телефонной и громкоговорящей связи. Основным требованием к перечисленным оборудованию и системам является обеспечение длительной устойчивой высокопроизводительной и безопасной для людей работы ОМК в изменяющихся горно-геологических условиях по мере отработки выемочного столба. Использование резервирования как метода повышения надежности в очистных механизированных комплексах ограничено, поэтому каждый из элементов, входящих в ОМК, должен быть высоконадежным и взрыво-, искробезопасным. При разработке, изготовлении и эксплуатации ОМК исполнители должны руководствоваться действующими правилами безопасности в угольных шахтах (сланцевых шахтах, рудниках), нормативами по безопасности забойных машин и комплексов и рядом других отраслевых нормативных документов, методик и указаний.

Очистные механизированные комплексы классифицируют по следующим основным признакам:

- по углу залегания пласта - для пологих и наклонных пластов с углом падения до 35^°, и для крутых и крутонаклонных пластов с углом падения более 35^°;

- по мощности пласта - для тонких, средних и мощных пластов;

- по виду добываемого полезного ископаемого - для шахт (добыча угля), для рудников (например, добыча калийной соли);

- по назначению - общего назначения, для использования в шахтах и рудниках в комбайновом или струговом вариантах, и специального назначения, когда используются нестандартные методы ведения очистных работ: с пневмо- или гидрозакладкой выработанного пространства, с выпуском угля при отработке мощных пластов в призабойное пространство на конвейер через люки в оградительном щите секций крепи или позади крепи;

- по типу кинематических связей между машинами и оборудованием комплекса - агрегатные, комплектные и комбинированные (агрегатно-комплектные).

Список литературы

1. В.Ф. Замышляев, Техническое обслуживание и ремонт горного оборудования, учебник, АСАДЕМА, 2003г.

2. В.А. Дьяков, Транспортные машины и комплексы открытых разработок, учебник, М. «Недра»,1986г.

3. Л.И. Кантович; В.Н. Гетопанов, Горные машины, учебник, М. «Недра»,1986г.

4. А.В. Белозеров; Л.С. Парфененко, Рудничный транспорт, учебник, М. «Недра»,1985г.

5. «Практикум по открытым горным работам» И.М. Ялтанец, М.И. Щадов 2003г.

6. Я.Х. Эстеров, Е.Ю. Бродов «Буровзрывные работы на транспортном строительстве»- 3-е изд., перер. и доп.- М: Транспорт, 1993. - 328 с.

7.П.И. Томаков, И.К. Наумов «Технология, механизация и организация открытых горных работ». 2000.

Размещено на Allbest.ru