CC BY
41
УДК 621
КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ МЕХАНИЗМОВ РЕЗАНИЯ ВЫЕМОЧНЫХ МОДУЛЕЙ ФРОНТАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ
Кандидат технических наук В.Ф. Тужиков, ассистент кафедры горной электромеханики Д.А. Задков
Предлагается классификация выемочных модулей фронтальных комплексов для подземной добычи углей в очистных забоях и проводится анализ кинематических схем выемочных механизмов резания модулей.
Основные особенности любого технологического процесса добычи угля в комплексно-механизированных очистных забоях изначально заложены в способе отделения угля от массива (СОУМ), осуществляемого выемочной машиной, а эффективность очистных работ зависит как от СОУМ, так и от совершенства и надёжности выемочной машины.
Преимущества избирательной фронтальной технологии очистных работ, осуществляемой модульными фронтальными комплексами, могут быть реализованы только в том случае, если выемочные модули по их компоновке, кинематическим схемам, конструктивному исполнению полностью будут соответствовать СОУМ, то есть будут достаточно совершенны и при этом надёжны в работе.
На основании проведённых исследований и конструкторских проработок предлагается классификация выемочных модулей по назначению, виду опорной базы, способу разрушения и степеням уравновешенности сил резания (рис.1). Данная классификация дополняет и уточняет отдельные структурные элементы классификации, представленной в работе [1].
Модули выемочные
По назначению
— добычные
" проходческие
- вспомогательны е
По виду опорной базы
- с опорой на секции крепи
■с опорой на став конвейера
с опорой на
специальную
базу
По способу разрушения
Режущие
— фрезерные
— струговые
Скалывающие
— статические
По уравновешенности сил резания
— уравновешенные
неуравновешенные
— динамические Рис.1. Классификация выемочных модулей
Каждый выемочный модуль, независимо от того, к какой классификационной группе он относится можно разделить по выполняемым функциям на три части: механизм резания, механизм позиционирования и опорную базу.
Если рассматривать механизмы резания и позиционирования раздельно, то можно каждый из них отнести к плоским рычажным механизмам с низшими парами и одноподвижными звеньями, что упрощает их синтез и анализ. В данной работе рассматриваются шесть вариантов кинематических схем механизмов резания.
Механизмы резания можно классифицировать по следующим признакам:
- уравновешенности сил резания (уравновешенные, неуравновешенные);
- способу разрушения (режущие, скалывающие);
- траектории движения исполнительных органов при резании (скалывании): прямолинейное или по кривой;
- по количеству степеней свободы (одна, две, три).
Вид кинематической схемы механизма резания определяется способом отделения угля от массива, осуществляемого этим механизмом, типом механизма позиционирования и опорной базы. Исходными данными являются: конструктивные схемы расположения оборудования в забое, конструктивные параметры секций крепи и забойного конвейера, принятые в качестве базовых для создания выемочных модулей и комплекса фронтального модульного исполнения в целом.
В табл.1 представлены варианты кинематических схем механизмов резания, соответствующих известным СОУМ. Эти схемы разработаны в СПГГИ (ТУ) и ПНИУИ [2]. Они имеют следующие характерные особенности: содержат только низшие одноподвижные пары ( Рн ), от двух до восьми подвижных звеньев (п).
Наиболее просты для осуществления кинематические схемы № 4, 5 и 6, наиболее сложные - № 2 и 3. Если механизмы с кинематическими схемами № 1 и 2 собираются на общей базе (стойке) и их эффективная работа может быть обеспечена заданной точностью изготовления звеньев, то в механизме резания №3 положение базы не устойчиво, так как она состоит из отдельных оснований секций крепи, при этом положение каждого основания зависит от свойств почвы, гипсометрии пласта, а возможность сборки и допустимость возникающих напряжений в звеньях будет зависеть от величины зазоров в соединениях звеньев с балкой.
Для того, чтобы оценить, насколько успешно выполнена одна из основных задач проектирования механизма - выбор структурной схемы и определение размеров звеньев, необходимо определить кинематические характеристики механизма (траектории движения звеньев, их скорости и ускорения, функции положения, кинематические передаточные функции) и получить аналитические зависимости для расчетов требуемых усилий на плунжере приводного гидроцилиндра.
Основными требованиями к кинематическим схемам механизмов резания и выемочных модулей в целом, а также к их гидроприводу являются следующие:
а) обеспечение вписываемости механизма в ограниченное призабойное пространство на всех стадиях эксплуатации;
б) простота обслуживания и ремонта;
в) возможность применения для систем контроля, управления и информационного обеспечения искробезопасных электрических цепей;
г) отсутствие в забое силового электрического привода;
д) возможность осуществления полной унификации по всем основным узлам конструкции механизма резания;
е) высокий КПД гидропривода и механизма резания в целом;
ж) взрывобезопасность процесса отделения угля от массива.
Если требования ‘‘а, б, в, г, д, ж’’ выполняются выбором схемы и силового гидропривода, то требование ‘‘е’’ может быть выполнено таким взаимным расположением звеньев и их размерами, которыми будет обеспечиваться минимальный рабочий ход.
Таблица 1
Геометрические параметры механизмов резания
поршня силового цилиндра при постоянных давлении жидкости в поршневой полости и средней скорости движения поршня в течение одиночного среза.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Габов В.В. Возможности повышения интенсивности очистных работ при освоении избирательных способов обработки забоя // Народное хозяйство республики КОМИ.- Сыктывкар - Воркута - Ухта, 1998г. - Т.7, №1.- С.150-155.
2. Трухин П.М., Ким О.В., Орлов В.Ф., Худин Ю.Л. Научно-технический прогресс в области безлюдной выемки угля в СССР: Обзор / ЦНИЭИ уголь, 1984. - 34с.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Тужиков Владимир Фёдорович - кандидат технических наук, главный механик ОАО «Воркутауголь».
Задков Денис Александрович - ассистент кафедры горной электромеханики филиала Санкт-Петербургского государственного горного института им. Г.В. Плеханова (технического университета) «Воркутинский горный институт».
Файл: ТУЖИКО~1
Каталог: G:\По работе в универе\2003г\Папки 2003\GIAB5_03
Шаблон:
C:\Users\Таня\AppData\Roaming\Microsoft\Шаблоны\Normal.do
tm
Заголовок: КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ОТДЕЛЕНИЯ УГЛЯ ОТ
МАССИВА ВЫЕМОЧНЫМИ МОДУЛЯМИ Содержание:
Автор: den
Ключевые слова:
Заметки:
Дата создания: 29.04.2003 8:45:00
Число сохранений: 2 Дата сохранения: 29.04.2003 8:45:00
Сохранил: Гитис Л.Х.
Полное время правки: 1 мин.
Дата печати: 08.11.2008 1:22:00
При последней печати страниц: 4
слов: 877 (прибл.)
знаков: 5 004 (прибл.)
