Ю. Д. Тарасов, А. К. Николаев горно-транспортные машины периодического действия

(технический университет)

Ю.Д.ТАРАСОВ, А.К.НИКОЛАЕВ

ГОРНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Допущено Учебно-методическим объединением вузов

Российской Федерации по образованию в области горного дела

в качестве учебного пособия для студентов высших учебных

заведений, обучающихся по специальности «Горные машины

и оборудование» направления подготовки дипломированных

специалистов «Технологические машины и оборудование»

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2005

УДК 621.86 (075.80)

Т191

Изложены основы теории и расчета горно-транспортных машин периодического действия. Рассмотрено основное и вспомогательное оборудование локомотивной откатки, широко используемой на угольных и рудных шахтах в качестве магистрального транспорта полезного ископаемого, а также для транспортирования материалов и людей, канатно-скреперных установок, самоходного транспортного и погрузочно-транспортного оборудования. Приведена методика расчета и выбора параметров этого оборудования. Рассмотрены узлы сопряжения транспортных средств в рудниках.

Учебное пособие предназначено для студентов всех форм обучения специальности 170100 «Горные машины и оборудование» направления 651600 «Технологические машины и оборудование».

Научный редактор проф. И.П.Тимофеев
Рецензенты: кафедра подъемно-транспортных машин и оборудования Северо-Западного государственного заочного технического университета; Ю.М.Энкин (генеральный директор ОАО «Гипронеруд»).


Тарасов Ю.Д.

Т191. Горно-транспортные машины периодического действия: Учеб. пособие / Ю.Д.Тарасов, А.К.Николаев. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2005. 115 с.

ISBN 5-94211-139-1
УДК 621.86 (075.80)

ББК 33.16

1. Общие сведения

о горно-транспортных устройствах

Наряду с транспортными машинами непрерывного действия – конвейерами различных типов (ленточными, скребковыми, пластинчатыми, ковшовыми, винтовыми, инерционными), гидро- и пневмотранспортными установками, самотечными установками, кольцевыми канатными дорогами – на горных предприятиях широко используются и транспортные машины периодического действия в качестве самостоятельных или вспомогательных транспортных средств.

К транспортным средствам периодического действия, получившим большое распространение на угольных и рудных шахтах, относится следующее оборудование: локомотивная откатка, подземный автомобильный транспорт, погрузочные машины различных типов, погрузочно-доставочные машины, опрокидыватели, толкатели, канатно-скреперные установки, а в качестве вспомогательного оборудования локомотивной откатки – компенсаторы высоты, подвагонные цепи, испытательные горки и др.

Транспортные машины и устройства периодического действия могут быть стационарными (опрокидыватели), передвижными (погрузочно-доставочные машины), переставными (толкатели); выполнять основные функции (локомотивная откатка) или вспомогательные (погрузочные машины, толкатели).

Отличительными особенностями транспортных машин и устройств периодического действия являются: цикличность транспортных операций, наличие холостого хода (за исключением нереверсивных круговых опрокидывателей и цепных толкателей), наличие временных пауз внутри цикла и между циклами.

Для подавляющего большинства транспортных устройств периодического действия характерен ярко выраженный неустановившийся режим работы с преобладанием, в ряде случаев, динамического характера нагружения над статическим (толкатели, опрокидыватели, погрузочные машины и др.).

Для всех транспортных машин основного назначения характерна зависимость производительности от протяженности трассы транспортирования (рис.1), что следует из общей формулы эксплуатационной производительности для транспортных машин с циклическим перемещением грузов (в тоннах в час):

где G – номинальная грузоподъемность машины, т; K_исп – коэффициент использования грузоподъемности, K_исп ≤ 1; K_м – коэффициент машинного времени, K_м <� 1; Т_ц – продолжительность цикла, мин; L – протяженность трассы транспортирования, м; V_ср – средневзвешенная скорость перемещения груза, м/мин; K_ц – коэффициент, учитывающий затраты времени в пунктах погрузки и выгрузки, K_ц > 1.

Функциональная зависимость Q_э(L) близка к гиперболической. При L → ∞ производительность Q_э → 0. Поэтому область использования той или иной транспортной машины периодического действия ограничивается приемлемой величиной Q_э в диапазоне от Q_э1(L₁) до Q_э2(L₂). Для малых транспортных машин длина трассы транспортирования L₂ (рис.1) ограничивается всего лишь несколькими десятками метров (канатно-скреперные установки).

Для других транспортных машин (локомотивная откатка) максимальная протяженность трассы транспортирования L₂ может составлять до 10 км и более. Правда, это достигается увеличением грузоподъемности G и использованием значительного числа транспортных средств (при локомотивной откатке – числа пар поездов). Кроме того, использование транспортных устройств периодического действия при большой протяженности трассы транспортирования часто вызвано просто отсутствием эффективных транспортных средств непрерывного действия для заданных условий эксплуатации. Такими условиями могут быть, например, наличие искривленных в плане горных выработок, исторически сложившаяся схема механизации горных работ на предприятии и другие условия. Но указанные исключения не отменяют общего принципа при выборе способа транспортирования насыпных (и других) грузов: с увеличением протяженности трассы транспортирования все более целесообразным становится использование транспортных средств непрерывного действия. Вообще же, выбор транспортных средств есть задача экономическая, решаемая на основе сравнивания альтернативных вариантов. А критерием выбора является, как правило, минимум приведенных затрат или максимальная прибыль, которую можно получить при использовании данного транспортного средства.

При анализе формулы (1) и графика Q_э(L) (рис.1) можно предположить, что при малых L целесообразно использовать только транспортные машины периодического действия. Это не так. Например, при длине транспортирования в несколько метров (или десятков метров) весьма эффективными оказываются конвейеры ленточные, винтовые, скребковые, а в качестве питающих устройств – винтовые и вибрационные конвейеры.

Таким образом, выбор транспортных средств является серьезной технико-экономической задачей, при решении которой следует учитывать множество факторов и требований, часто даже взаимоисключающих. Их правильная оценка и нахождение оптимального решения невозможны без знания всех возможных технических средств и методов расчета и выбора их параметров.