Горное оборудование

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева

Кафедра горных машин и комплексов

Контрольная работа

По дисциплине «Горные машины и оборудование»

Выполнила: Антонова Ж.Н.

Студентка 4 к. гр. ГМсз-161

Кемерово 2020



1. Угольные комбайны для тонких пластов

Очистные комбайны делятся на широкозахватные (ширина захвата исполнительного органа более 1,0 м) и узкозахватные (ширина захвата исполнительного органа менее 1,0 м). В свою очередь узкозахватные комбайны имеют стандартный ряд ширины захвата: 0,5 м; 0,63 м; 0,7 м; 0,8 м. В настоящее время применяются, в основном, узкозахватные комбайны.

Современные узкозахватные (ширина захвата В3 < 1 м) очистные комбайны классифицируют следующим образом:

1. По углу падения обслуживаемых пластов:

- для пологих и наклонных пластов (б = 0-35°);

- для крутонаклонных и крутых (б = 35-90°) пластов.

2. По типу и расположению исполнительных органов, обрабатывающих весь

вынимаемый объем угольного пласта или его основную часть:

? шнековые с односторонним расположением;

? шнековые с разнесенным расположением;

? барабанные с вертикальной осью вращения и центральным расположением барабана;

? барабанные с вертикальной осью вращения с разнесенным расположением барабанов;

? барабанные с горизонтальной осью вращения

3. По базовым компоновочным решениям корпусных подсистем:

? по расположению основных жестко соединенных корпусных узлов (в дальнейшем для сокращения - основных корпусных узлов) относительно корпуса конвейера.

? по способу опирания корпусных подсистем.

Современный очистной комбайн состоит из следующих основных систем:

1) корпусная система, предназначенная для объединения отдельных корпусных узлов в конструктивно целостный технический объект, а также для выполнения ряда других функций;

2) система привода исполнительного органа для обеспечения движения этого органа с задаваемыми скоростями резания и необходимыми моментами;

3) система перемещения для обеспечения перемещения корпусной подсистемы комбайна с требуемыми значениями скоростей и усилий;

4) система подвески и перемещения исполнительного органа, предназначенная для:

- основных и регулировочных перемещений исполнительного органа относительно основных жестко соединенных узлов корпусной подсистемы с требуемыми значениями скоростей и усилий;

- поддержания заданного положения исполнительного органа относительно указанных выше узлов;

5) система управления для осуществления функций управления, защиты, контроля и диагностики на основе соответствующей аппаратуры и компьютерных устройств, с которыми взаимодействуют операторы;

6) система пылеподавления.

Системы 1-4 относятся к силовым. В общем случае количество на машине:

- систем привода и подсистем подвески и перемещения исполнительного органа определяется числом этих органов;

- систем перемещения - числом движителей.

Схемы компоновки очистных комбайнов

Для очистного комбайна характерно объединение отдельных корпусных узлов между собой без использования отдельного корпуса. При этом можно выделить следующие основные узлы (рисунок 1):

? исполнительный орган 1;

? двигатели (электрических или пневматических) привода исполнительного

? редукторные группы привода исполнительного органа 3;

? система подвески и перемещения исполнительного органа 4;

? система перемещения комбайна 5.

Рисунок 1 - Основные узлы очистного комбайна

При выемке тонких пластов получили распространение комбайны «Горняк», «Кировец» и КЦТГ. Комбайн «Кировец» предназначен для выемки пологих и наклонных пластов мощностью 0,55-0,9 м с углями средней крепости. Комбайн изготовляется в двух модификациях: с кольцевым грузчиком и с погрузочным щитком.

Исполнительным органом комбайна является кольцевой бар с режущей цепью, производящей подрезание пачки угля в трех плоскостях. При продвижении комбайна пачка угля может разрушаться либо под действием собственного веса, либо с помощью скребков активного кольцевого грузчика, установленного позади бара на расстоянии, которое в зависимости от вязкости и крепости угля можно регулировать, обеспечивая большую или меньшую величину консоли, способствующей разрушению угля. Подача комбайна осуществляется пульсирующей или гидравлической подающей частью.

Комбайн КЦТГ предназначен для выемки углей различной крепости и вязкости на пологих пластах мощностью 0,55-0,75 м. Работает по двусторонней схеме с разворотом в опережающих нишах в комплексе с крепью М-9 или индивидуальной крепью. Исполнительный орган выполнен в виде четырех буровых коронок со специальными резцами; коронки охватываются кольцевой режущей цепью, являющейся также и погрузочной.

Комбайны для отработки тонких пологонклонных пластов

Применяются комбайны К103М, УКД200-250, ГШ200Б, ГШ200В, УКД300, УКН400, КА200, КА80. Комбайны могут применяться на пластах с углами падения до 35° при работе по простиранию и до 10° при работе по падению или восстанию пласта (комбайн К103 - до 8°). Сопротивляемость угла резанию до 400 кН/м.

Комбайн К103М оснащен двумя шнеками, которые расположены симметрично по концам машины на шарнирно закрепленных поворотных редукторах привода.

Выемка угля производится комбайном как по односторонней, так и по челноковой схеме при перемещении комбайна в лоб уступа забоя с забойного бока рамы изгибающегося скребкового конвейера (СП26У, СПЦ26, СП250, СП251, СПЦ163М) в комплексе с механизированной крепью 1КД80, 1КД90, 2КД90, МДМ, 1КДД, или с индивидуальной крепью.

Рисунок 2 - Конструкция комбайна К103М

1 - конвейер; 2 - привод конвейера; 3 - тяговая цепь; 4 - портал комбайна; 5 - электродвигатели комбайна; 6 - нижняя ветвь тяговой цепи; 7 - навесное оборудование конвейера; 8 - шнековые исполнительные органы; 9 - забойный опорный механизм; 10 - электродвигатель привода ВСП; 11, 12 - редукторы привода ВСП; 13 - ЭМС ВСП; 14 - приводная звездочка ВСП; 15 - поворотный редуктор; 16 - редуктор режущей части; 17- трубчатая направляющая завальный опорный механизм.

2. Классификация экскаваторов

Экскаваторы разделяют на несколько групп по назначению и мощности. Если машина производит все операции в определенном порядке, повторяя их через некоторые промежутки времени, она относится к машинам прерывного (цикличного) действия, если производит все операции одновременно - машиной непрерывного действия. К экскаваторам прерывного действия относятся одноковшовые, а к экскаваторам непрерывного действия - многоковшовые, скребковые и фрезерные.

Одноковшовые и многоковшовые экскаваторы бывают сухопутные и плавучие. Сухопутные экскаваторы имеют гусеничное, пневмоколесное, рельсовое и шагающее ходовое устройство.

Все механизмы экскаватора приводятся в движение дизелями, карбюраторными, паровыми или электрическими двигателями. Наиболее экономичными являются дизельные и электрические двигатели. Выбор двигателя определяется условиями, в которых будет работать экскаватор. Так, на экскаваторах, работающих в карьере, выгодно применять электродвигатели, так как электричество - наиболее дешевый вид энергии, а при работе на строительстве дорог, где машину часто перевозят с места на место, целесообразно использовать дизельные двигатели.

Если все механизмы экскаватора приводятся в движение от одного двигателя, такой привод называют одномоторным. Если в экскаваторе каждый механизм (или группа механизмов) приводится в движение отдельным двигателем, такой привод называется многомоторным.

С целью передачи движения от двигателя к рабочим механизмам используют следующие виды приводов:

- механический, когда движение передается с помощью валов, шестерен, червячных пар, цепных передач;

- гидравлический объемный, где роль привода выполняют гидронасос, маслопроводы и гидромоторы (или гидроцилиндры); в маслопроводах циркулирует жидкость, передающая энергию от насосов к гидромоторам (или гидроцилиндрам), приводящим рабочие механизмы в движение;

- гидромеханический, в котором для передачи энергии используют гидротрансформатор в сочетании с механической трансмиссией;

- электрический, применяемый на экскаваторах с многомоторным приводом в сочетании с механическим;

- смешанный, состоящий из приводов двух видов, например, механического и электрического.

Таким образом, экскаваторы классифицируют:

По типу ходовой части

· гусеничные на нормальном и уширенно-удлинённом шасси;

· шагающие;

· пневмоколёсные;

· на автомобильном ходу и на спецавтошасси;

· на тракторе;

· рельсовые и железнодорожные (нормал. колеи);

· плавучие (земснаряды, землечерпательные снаряды, землечерпалки);

· на вездеходном шасси (например, на понтоне с возможностью «шагания» по суше);

· на специальном (например, крутосклонном) шасси;

· на комбинированном шасси (например, пневмоколёсный с опускаемыми ж-д колёсными парами).

По принципу работы

· экскаваторы циклического действия (одноковшовые): одноковшовый экскаватор (в направлении зуба ковша экскаватора); рабочее оборудование: драглайн, прямая лопата, обратная лопата, грейфер;

· Экскаваторы непрерывного действия (траншейный, роторный стреловой и др.);

· вакуумные и вакуумно-всасывающие экскаваторы (например, землесосные земснаряды).

По эксплуатационному предназначению

· карьерные;

· вскрышные;

· шахтные (для подземных работ);

· строительные универсальные.

По силовому оборудованию

· с двигателем внутреннего сгорания (как правило - дизельные);

· электрические;

· ранее - паровые.

Универсальные экскаваторы предназначены для работы с различными видами сменного оборудования; прямой и обратной лопатой, драглайном, крановой стрелой с крюковой подвеской или грейфером, копром для забивки свай и т.д.

Полууниверсальные экскаваторы кроме основного рабочего оборудования имеют один или два вида дополнительного сменного оборудования (прямую лопату, обратную лопату, драглайн).

Классификация одноковшовых экскаваторов.

Одноковшовые экскаваторы классифицируются по типу шасси, типу привода, типу рабочего оборудования, поверхности.

По типу шасси:

Навешиваемые на тракторы, на автомобильном шасси, пневмоколесные, гусеничные, шагающие, железнодорожные, плавучие.

По типу привода:

С групповым механическим канатным приводом (механические),

С индивидуальным электрическим приводом лебедок (электромеханические),

С индивидуальным электрическим приводом лебедок (электромеханические),

С гидравлическим приводом.

По возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности:

Полноповоротные, неполноповоротные,.

По типу двигателя:

Экскаваторы с двигателями внутреннего сгорания, электрические экскаваторы.

Классификация многоковшовых экскаваторов.

- Экскаваторы продольного копания

У экскаваторов продольного копания направление движения режущей кромки ковша совпадает с направлением движения машины. Применяются для разработки узких траншей.

- Экскаваторы поперечного копания

У экскаваторов поперечного копания направление движения режущей кромки ковша перпендикулярно направлению движения машины. Применяются для разработки котлованов, копания каналов, добычи полезных ископаемых.

- Экскаваторы радиального копания

Перемещение рабочих органов производится поворотной телескопической стрелой. В зависимости от способа закрепления ковшей различают цепные и роторные экскаваторы

- Цепные экскаваторы

Ковши закреплены на бесконечной цепи или цепях. Отвал грунта производится непосредственно из ковшей. Форма направляющей цепи обычно задаёт профиль копания.

- Роторные экскаваторы

Ковши закреплены на жестком роторе. Отвал грунта может производиться как непосредственно из ковшей, так и посредством транспортера.

По конструкции рабочего органа:

· цепные (рабочие элементы размещены на бесконечной цепи или цепях);

· баровый рабочий орган;

· рабочий орган со свободно провисающей цепью;

· роторные (рабочие элементы размещены на окружности вращающегося ротора);

· рабочие элементы размещены по ободу ротора;

· рабочие элементы размещены на боковой поверхности ротора;

· двухроторные, или двухфрезерные (рабочий орган состоит из двух наклонных роторов, боковая поверхность которых работает как фреза);

· комбинированные:

· плужно-роторные (рабочий орган состоит из ротора и плуга);

· шнекороторные (рабочий орган состоит из ротора и шнеков);

По типу рабочих элементов:

· ковшовый рабочий орган (многоковшовые экскаваторы);

· скребковый, резцовый, плужковый или смешанный рабочий орган;

По назначению:

· траншейные, предназначены для прокладки траншей;

· дреноукладчики, используются для организации дренажа;

· каналокопатели, используются для прокладки каналов (оросительных, осушительных) и кюветов;

· карьерные, используются для вскрышных и добычных работ.

По типу привода:

· с механическим приводом;

· с гидравлическим приводом;

· с электрическим приводом;

· с комбинированным приводом;

По типу ходового устройства:

· на гусеничном ходу;

· на пневмоколёсном ходу;

По способу соединения рабочего оборудования с ходовой частью:

· навесные (без дополнительной опоры рабочего органа);

· полуприцепные (рабочий орган опирается на тягач спереди и на дополнительную тележку сзади);

· прицепные (рабочий орган имеет собственную ходовую часть и буксируется тягачом).

угольный комбайн экскаватор дробилка

3. Молотковые дробилки

Дробилка молотковая - это измельчающее устройство, рабочим инструментом которого является выступ на вращающемся роторе (молоток). Порода, которую надо измельчить, поступает в бункер через колосник, отсеивающий слишком крупные фракции, способные застопорить работу устройства. Степень размельчения зависит от времени нахождения породы в бункере и количества соприкосновений с молотками. Поэтому в молотковые дробилки породу загружают порциями, а потом измельчают до нужного размера.

Относительно конструкции молотковые дробилки выполнены достаточно просто, согласно технической документации они состоят из металлической станины и корпуса, главного роторного рабочего органа, колосниковых решеток и крышки. Непосредственно вращение рабочего роторного устройства осуществляется посредством передачи крутящего момента от электрического мотора. Вся суть работы молотковых дробилок является очень простой и незамысловатой. Через предусмотренные загрузочные отверстия (люки), полуфабрикаты или материалы, которые нуждаются в переработке, подаются непосредственно в корпусное отделение молотковой установки. Далее приводится в движение электрический двигатель, который посредством цилиндрического или любого другого редуктора осуществляет запуск роторного устройства.

В момент вращения рабочего органа (ротора) происходит движение молотков, которые непосредственно оказывают давление на перерабатываемый материал, засыпанный в приемный бункер дробилки. Уже переработанный полуфабрикат под действием силы тяжести сквозь колосниковые решетки транспортируется вниз для его извлечения из дробильного агрегата молоткового типа. Внутри корпуса установки обязательно оснащена специальной футеровкой, которая предохраняет его от преждевременного выхода из строя и износа. В большинстве случаев в роли футеровки выступает жаро- и износостойкая сталь с самозаточивающими характеристиками. Также такая марка стали должна обладать коррозионностойкостью и не поддаваться воздействию агрессивных сред (щелочи, кислоты, водные растворы солей). Примерами таких материалов являются 08Х13, 12Х18Н9, 14Х17Н2 и т.п. Колосниковые элементы являются ничем иным, как прутками или арматурой различного диаметра (в зависимости от мощности дробильного устройства и производительности) и являются сменными комплектующими.

Основными деталями и узлами дробилок молоткового типа являются:

· ротор;

· корпус и станина;

· электродвигатель;

· упругая муфта;

· роликовые подшипники;

· отбойные плиты из самозатачивающихся марок сталей;

· колосниковые решетки.

Ввиду мировых практик и разработок, молотковые измельчительные машины имеют множество модификаций и свойств. В зависимости от технологических процессов, условий работы и прочих производственных факторов, агрегаты данного типа делятся по следующим характеристикам:

· по количеству роторов - однороторные и двухроторные;

· по горизонтальному или вертикальному расположению вала ротора;

· по возможности работы ротора в реверсивном режиме или ее отсутствии;

· по конструктивному исполнению разгрузочных узлов - с колосниковыми элементами, которые полностью перекрывают разгрузочный отсек, частично перекрывающими разгрузочное отверстие, и без наличия колосниковых решеток;

· по конструктивному исполнению очистительных устройств от налипания измельчаемых материалов - с приводными полотнами, с очистительными валками.

Однороторные - самый основной вид молотковых дробительных агрегатов. Их производят очень широкой номенклатурой типоразмеров; от лабораторных и небольших передвижного типа и до крупных промышленных экземпляров с рабочим органом диаметром более двух метров и весом более 200 тонн.

Двухроторные дробилки отличаются между собой по степеням дробления материалов и полуфабрикатов -- одноступенчатые машины, где поток измельчаемого сырья поступает в одно и то же время на оба вращающихся ротора, и экземпляры, в которых вещество проходит так называемое последовательное дробление -- от первого ротора ко второму.

Однороторные дробильные агрегаты по сравнению с одноступенчатыми двухроторными аналогами при одинаковой производительности более габаритные по ширине и высоте, следовательно, предпочтение со стороны потребителей чаще всего на стороне вторых, а особенно из-за того, что данные показатели могут отыгрывать решающее значение при реализации какого-либо технологического процесса или производственной линии. Например, данная характеристика очень важна в передвижных самоходных установках.

Такие агрегаты практически не склонны к налипанию дробимого вещества вверху дробильной камеры, ведь загружаемый материал подается непосредственно на вращающиеся роторные механизмы. И так как роторы вращаются навстречу друг другу, материал не имеет возможности непосредственного попадания на боковины и верх корпуса дробильной машины. Как утверждают специалисты, допустимая влажность загружаемого сырья для двухроторных агрегатов составляет на уровне 13…15%, а что касается однороторных, то этот показатель находится на уровне 10%.

Двухступенчатые двухроторные дробильные машины имеют очень высокую степень дробления сравнительно с однороторными аналогами. Абсолютная скорость ударов частиц материала превышает скорость вращающегося рабочего органа (ротора) в 1,5…2 раза.

Вертикальные дробилки молоткового типа чаще всего используются в асбестовом производстве за счет конструкции, которая обеспечивает нужную степень измельчения - без процесса истирания. Это обеспечивает сохранение асбестового волокна, выделяя его из породы. Дробимый материал загружается сверху под действие первого ряда молотков и их удары отбрасывают сырье на облицовку. Далее предварительно измельченный материал попадает под молотки второго ряда и т.п. Зазоры между рабочими органами и корпусной облицовкой обеспечивают свободное перемещение частиц, при этом заклинивание не происходит. Степень дробления данных измельчительных систем невысокая - 1,3…1,8. Такие агрегаты выполняют отличную избирательность при дроблении.

Реверсивные дробилки обладают симметричной конструкцией. Их вес больше сравнительно с весом нереверсивных экземпляров, однако срок эксплуатации быстроизнашивающихся комплектующих деталей повышается более чем в 2 раза.



Список литературы

1. Белецкий Б.Ф. Строительные машины и оборудование: учебное пособие. 3-е изд.: 2008г. - 608 с.

2. Горные машины и оборудование подземных разработок: Министерство образования и науки Российской Федерации; Сибирский Федеральный университет. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2014. - 128 c.

3. Демченко, И.И. Горные машины карьеров / И.И. Демченко, И.С. Плотников; Министерство образования и науки Российской Федерации; Сибирский Федеральный университет. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2015. - 252 c.

4. Экскаваторы на карьерах: конструкции, эксплуатация, расчет: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Открытые горные работы" направления подготовки "Горное дело" и по специальности "Горные машины и оборудование" направления подготовки "Технологические машины и оборудование" / В.С. Квагинидзе [и др.]; Сиб. угол. энергет. компания (СУЭК). - Москва: Горная книга, 2011. - 409 с. - (Библиотека горного инженера).

Размещено на allbest.ru

...