WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«В.П. Кондрахин, д-р техн. наук, проф., Донецкий национальный технический университет, Н.И. Стадник, д-р техн. наук, Донгипроуглемаш АНАЛИЗ КОМПОНОВОЧНЫХ СХЕМ КОМБАЙНОВ ДЛЯ ВЫЕМКИ ...»

Серія: Гірничо-електромеханічна. 2011. Випуск 22(195)

УДК 622.232.7

В.П. Кондрахин, д-р техн. наук, проф.,

Донецкий национальный технический университет,

Н.И. Стадник, д-р техн. наук, Донгипроуглемаш

АНАЛИЗ КОМПОНОВОЧНЫХ СХЕМ КОМБАЙНОВ ДЛЯ

ВЫЕМКИ ТОНКИХ ПЛАСТОВ ПО МАССОВОГАБАРИТНЫМ

КРИТЕРИЯМ

Разработаны массовогабаритные критерии оценки и выполнен анализ компоновочных схем очистных комбайнов для выемки тонких пластов. Установлены перспективные с точки зрения массы и габаритных размеров компоновочные схемы .

Ключевые слова: очистной комбайн, масса, габаритный размер, компоновочные схемы, критерии .

Проблема и ее связь с научными или практическими задачами. В практике угольного комбайностроения у нас в стране и за рубежом существует большое многообразие компоновочных схем очистных комбайнов. В большинстве случаев они имеют симметричную схему компоновки с двумя шнековыми исполнительными органами, расположенными по концам корпуса машины. При этом используются либо встроенные бесцепные системы перемещения (БСП) с жестким тяговым органом в виде цевочной или зубчатой рейки (рис. 1), либо вынесенные системы перемещения (ВСП) с цепным тяговым органом (рис. 2). Эти схемы имеют множество вариантов в зависимости от типа привода исполнительных органов (общий или раздельный) и от взаимного расположения корпуса комбайна и забойного конвейера .

Большое многообразие компоновочных схем требует разработки критериев их сравнения с целью выбора оптимальных схемных решений очистных комбайнов .

Анализ исследований и публикаций. В работе [1] предложен критерии оценки компоновочных схем очистных комбайнов по фактору энерговооруженности. В работах [2, 3] рассмотрены основные вопросы проектирования очистных комбайнов для тонких пологих пластов. Однако многообразие компоновочных схем очистных комбайнов, в том числе и разработанных в последние годы, свидетельствует об отсутствии до настоящего времни единства мнений специалистов по проблеме выбора рациональной компоновочной схемы очистного комбайна .

Z ISSN 2073-7920 X Y Y X O X O Рис. 1.- Компоновочная схема комбайна УКД400 Наукові праці ДонНТУ .

Серія: Гірничо-електромеханічна. 2011. Випуск 22(195) Рис. 2. - Компоновочная схема комбайна УКД200-400 ISSN 2073-7920 Наукові праці ДонНТУ .

Постановка задачи. Целью работы является выбор и обоснование критериев ипроведение анализа компоновочных схем очистных комбайнов для выемки тонких пологих пластов с позиции их массы и основных размеров .

Изложение материала и результаты. Для оценки массовогабаритных характеристик машин в качестве критериев оценки компоновочных схем обычно принимаются следующие:

1) Наибольшее расстояние между осями исполнительных органов Lио. Этот размер должен быть минимальным (Lио ® min ), так как определяет расстояние, которое проходит комбайн в процессе концевых операций, и, следовательно, продолжительность этих операций. Для комбайнов с несимметричной схемой компоновки (1К101У) и комбайнов с барабанными исполнительными органами (КА80, КА200) вместо этого критерия следует использовать общую длину корпуса машины .

2) Высота корпуса комбайна от уровня почвы (Hк ® min ), определяет минимальную мощность вынимаемого пласта .

3) Масса комбайна mк .

Указанные критерии не полностью характеризуют компоновочную схему машины, поэтому дополнительно целесообразно ввести следующие критерии:





4) Расстояние между осями поворота поворотных редукторов или поворотных блоков резания Lп, которое определяет длину жесткой базы комбайна и его вписываемость в пласт неспокойной гипсометрии. Для комбайнов с несимметричной схемой компоновки (1К101У) и комбайнов с барабанными исполнительными органами (КА80, КА200) вместо этого критерия следует использовать общую длину корпуса машины. Критерий Lп должен быть минимизирован (Lп ® min ) .

Нетрудно видеть, что параметры Lио и Lп для комбайнов со шнековым исполнительным органом симметричной компоновки определяют длину поворотного редуктора (или блока резания) Lр = 0,5(Lио - Lп) .

В свою очередь параметр Lр влияет на величину диапазона регулирования исполнительных органов по мощности пласта .

5) Расстояние между завальными опорами комбайна (Lзо ® max ), определяет величину дополнительных сил сопротивления Fдс, обусловленных разворотом корпуса в плоскости пласта

–  –  –

Критерий mдв определяет величину динамических нагрузок, формирующихся в переходных режимах работы механизма перемещения, а также длину выбега после остановки машины и должен быть минимальным (mдв ® min ) .

Значение массово-габаритных критериев оценки компоновочных схем комбайнов для выемки тонких пластов приведены в таблице .

–  –  –

Серія: Гірничо-електромеханічна. 2011. Випуск 22(195) Комбайны со шнековыми исполнительными органами и ВСП (УКД200-250, УКД200-400 и К103М) по сравнению с комбайнами со встроенными механизмами перемещения имеют меньший размер Lио (в 1,1…1,6 раза), что сказывается на сокращении затрат времени и трудоемкости концевых операций. Комбайны УКД200-400 и К103М имеют также значительно меньшую величину критерия Lп, определяющего вписываемость машины в пласт сложной гипсометрии .

Однако у комбайна УКД200-250 с ВСП критерий Lп больше на 20% по сравнению с комбайном УКД300 с БСП. Это различие в габаритных критериях комбайна УКД200-250 по сравнению с комбайнами К103М и УКД200-400 можно объяснить преимуществом принятой на комбайнах К103М и УКД200-400 поперечной схемы расположения приводного электродвигателя, позволяющей сократить длину основного корпуса машины. Такую схему можно рекомендовать для комбайнов с ВСП и общим приводом исполнительных органов .

Отечественные комбайны нового поколения имеют преимущества по габаритным критериям по сравнению с чешским комбайном МВ220Е. Однако обращает на себя внимание тот факт, что отечественные комбайны, имеющие смещенный в сторону забоя корпус, по сравнению с чешским комбайном МВ220Е, имеют меньшее в 1,1…1,6 раза значение критерия Lзо. Как указывалось выше, этот критерий примерно обратно пропорционально влияет на величину боковых реакций в завальных опорах и, следовательно, влияет на силу сопротивления движения машины .

По величине критерия Hк все комбайны со шнековым исполнительным органом примерно одинаковы, наличие ВСП не дает существенных преимуществ по этому критерию .

Сравнивая другие габаритные критерии комбайнов с ВСП (УКД200-250, УКД200-400) и с БСП (УКД300, УКД400) можно сделать следующие выводы:

- комбайны с ВСП по сравнению с комбайнами с БСП имеют лучшие значения критериев Lио (на 13-30%);

- комбайн УКД200-400 имеет лучшее значение критерия Lп (на 34% меньше, чем у УКД300, и на 45% меньше, чем у УКД400);

- по своим габаритным параметрам комбайн УКД200-400 лучше приспособлен для работы в пластах со сложной гипсометрией без присечки пород кровли и почвы, чем комбайны с БСП; однако в пластах со сложной гипсометрией при большой длине лавы будут существенно возрастать силы сопротивления движению тягового органа .

ISSN 2073-7920 Наукові праці ДонНТУ .

Как следует из формулы (1) критерий mдв - масса движущихся частей системы «комбайн - тяговый орган» - для ВСП зависит от длины очистного забоя, а для БСП равен массе комбайна. На рис. 3 приведены графики зависимости критерия mдв от длины лавы L для комбайнов оснащенных ВСП (УКД200-250, К103М) и БСП (УКД300). Как видно из графиков, уже при L=113 м критерий mдв для комбайна УКД200-250 становится больше, чем у более тяжелого комбайна УКД300 с БСП. При длине лавы 350 м масса движущихся частей комбайна УКД200-250 превышает соответствующий параметр УКД300 в 1,4 раза .

Для комбайна К103М масса движущихся частей mдв при длине лавы больше, чем 215 м, также превышает соответствующий параметр значительно более мощного и тяжелого комбайна УКД300 .

Таким образом, при работе комбайнов в лавах длиной более 100м более легкие комбайны с ВСП имеют существенно (до 1,4 раза) большую массу подвижных частей (с учетом движущегося тягового органа) по сравнению с комбайном УКД300, оснащенного БСП .

–  –  –

Серія: Гірничо-електромеханічна. 2011. Випуск 22(195) На практике это означает, что комбайны с ВСП в длинных лавах будут иметь сравнительно более высокие пусковые нагрузки механизма перемещения и тягового органа и увеличенную по сравнению с БСП длину свободного выбега (тормозной путь) при остановке. При анализе массы движущихся частей системы «комбайн-тяговый орган»

можно сделать вывод, что уже при длине лавы 200 м критерий mдв для комбайнов с ВСП оказывается больше, чем для комбайнов со встроенным механизмом перемещения. При увеличении длины лавы этот разрыв будет возрастать. Таким образом, при работе в длинных лавах (длиной более 200 м) пусковые режимы и выбег приводов вынесенных систем перемещения менее благоприятны по сравнению с встроенными механизмами перемещения .

Выводы и направление дальнейших исследований. Дополнительно к известным критериям «масса комбайна», «габаритные размеры: длина, высота, ширина», «наибольшее расстояние между осями исполнительных органов Lио» предложены новые критерии оценки компоновочных схем очистных комбайнов с точки зрения массовогабаритных параметров: расстояние между осями поворота поворотных редукторов (блоков резания) Lп, расстояние между завальными опорами Lзо, масса движущихся частей системы «комбайн - тяговый орган» .

Комбайны с ВСП по сравнению с комбайнами с БСП имеют лучшие значения критериев Lио (на 13-30%) и критерия Lп (на 34% Для представительных условий эксплуатации увеличение Lзо от 2 до 3,5 м приводит к снижению требуемого тягового усилия механизма перемещения комбайна типа УКД300 на 20-25 % .

Для комбайнов с ВСП и общим приводом исполнительных органов можно рекомендовать компоновочную схему с поперечным расположением приводного электродвигателя .

При работе комбайнов в лавах длиной более 100-200 м более легкие комбайны с ВСП имеют существенно (до 1,4 раза) большую массу подвижных частей (с учетом движущегося тягового органа) по сравнению с комбайном УКД300, оснащенного БСП .

В дальнейшем с использованием предложенных критериев следует выполнить сравнительный многокритериальный анализ комбайнов с ВСП и с БСП, а также сравнительный анализ комбайнов со шнековыми и барабанными исполнительными органами .

ISSN 2073-7920 Наукові праці ДонНТУ .

Список литературы

1. Кондрахин В.П. Анализ компоновочных схем комбайнов для выемки тонких пластов по критериям энерговооруженности / В.П. Кондрахин, В.В. Косарев, Н.И. Стадник // Наукові праці ДонНТУ. Серія: гірничо-електромех. – 2011. – Вип. 21 (189). – С. 76-84

2. Бойко Н.Г. Привод исполнительных органов очистных комбайнов: [монография] / Н.Г.Бойко. – Донецк: ДУНВГО, 2005. – 140 с .

3. Бойко Н.Г Очистные комбайны для тонких пологих пластов: [монография] / Н.Г.Бойко. – Донецк: ДУНВГО, 2010.- 476 с .

4. Математическая модель для определения нагрузок в опорно - направляющих устройствах и механизме перемещения очистного комбайна УКД300 / В.П. Кондрахин, Н.М. Лысенко, А.В. Косарев и др. // Наукові праці ДонНТУ. Серія: гірничо-електромех. – 2005. – Вип. 99 .

– С. 111-120 .

Стаття надійшла до редколегії 01.11.2011.Рецензент: д-р техн. наук, проф. В.Г.Гуляев

В.П. Кондрахін, М.І. Стадник. Аналіз компонувальних схем комбайнів для виїмки тонких пластів за масогабаритними критеріями. Розроблено масогабаритні критерії оцінки й виконано аналіз компонувальних схем очисних комбайнів для виїмки тонких пластів. Установлено перспективні з погляду маси і розмірів машин компонувальні схеми .

Ключові слова: очисний комбайн, маса, габаритні розміри, компонувальні схеми, критерії .

V.P. Kondrakhin, N.I. Stadnik. Analysis of the Layout Schemes of the Cutter Loader for the Excavation of Thin Seam by the Mass and Overall Dimensions Criteria. Criteria for mass and size of cuter loader are developed. The analysis of the layout schemes of the cutter loader for the excavation of thin seam is performed .

New layout schemes from the point of view of mass and overall dimensions are suggested .

Keywords: cutter loader, mass, overall dimension, layout schemes, criteria.




Похожие работы:

«Tеорія та практика судової експертизи і криміналістики. Випуск 12 УДК 343.346 А. А. Казаров, судебный эксперт Харьковского НИИСЭ, П. Н. Хоробрых, старший научный сотрудник Харьковского НИИСЭ, В. А. Лабинцев, судебный эксперт Харьковского НИИСЭ УСТАНОВЛЕНИЕ МЕХАНИЗМА РАЗВИТИЯ ДОРОЖНОТРАНСПОРТНОГО...»

«Московский Энергетический институт (Технический университет) —————— —————— А. А. Курушин Проектирование  СВЧ  устройств  с  использованием  электронной  диаграммы Смита  по курсу "Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ" Москва 2008...»

«RU Инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию. Бензиновый мотобур Модель: ББС-1530 RU-2014-10-21 Инструкция по эксплуатации и тех обслуживанию . бензинового мотобура. Стр. 2 Оглавление Описание оборудования..3 Технические характеристики модели..4 Комплектность поставки..4 Правила...»

«Министерство жилищно-коммун? иного хозяйства РСФСР Ордена Трудового Краевого Знамени Академия коммунального хозяйства нм. К. JLПамфилова Ут в ь р и е и о приказом Министерства жилищнокофинального хозяйства РСФСР ОТ 21 ноября 19...»

«Материалы 63-й университетской научно-технической конференции студентов и молодых ученых Секция 11: Историческое наследие и современные проблемы архитектуры УДК 75.03 М.Г . ФЕДОСЕЕВА, студент...»

«Кому Обществу с ограниченной ответственностью (наименование застройщика "СМУ 58" (фамилия, имя, отчество — для граждан, 428018, Чувашская Республика, г. Чебоксары, Московский пр-т, д. 17, стр. 1, пом. 2 полное наименование организации — тел. (8352) 45-79-04 для юридических л...»

«232 Вестник ТГАСУ № 1, 2013 ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ УДК 624.139 ФУРСОВ ВЛАДИМИР ВАЛЕНТИНОВИЧ, канд. техн. наук, доцент, fursov@ngs.ru БАЛЮРА МАРИЯ ВАСИЛЬЕВНА, канд. техн. наук, доцент, ofis-tgasu@mail.ru Томский государственный архитектурно-строительный универси...»

«ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ. Культурология №1 УДК 271.22 (476.5) КУЛЬТУРНО-ПРОСВЕТИТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВИТЕБСКОГО СВЯТО-ВЛАДИМИРСКОГО БРАТСТВА В КОНЦЕ XIX ВЕКА канд. ист. наук С.М. ВОСОВИЧ (Брестский государственный технический университет) Анализируется деятельность Витебского братства в сфере народного образования; организация внебог...»







 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.