Определение рациональных параметров и режимов разрушения калийных солей шнековыми исполнительными органами очистных комбайнов: На примере ПО «Беларуськалий»
Диссертация
Основными технологическими схемами ведения горных работ в условиях Старобинского месторождения приняты столбовые системы с двухслоевой, однослоевой и селективной отработкой калийных пластов. Удельный вес добычи калийной руды столбовыми системами в настоящее время составляет 85% от общего объема. Применение столбовых систем разработки в условиях рудников ПО «Беларуськалий» позволяет повысить… Читать ещё >
Содержание
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ
- ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕТРНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ КАЛИНЫХ СОЛЕЙ РЕЖУЩИМ ИНСТРУМЕНТОМ
- 1. 1. Состояние вопроса
- 1. 2. Физико-механические свойства калийной руды
- 1. 3. Исследование закономерностей резания калийной руды
- 1. 4. Влияние скорости резания на значения усилий резания
- 1. 5. Выбор рациональных параметров резцов исполнительных органов комбайнов
- 1. 6. Стендовые установки для исследований процесса разрушения калийной руды
- 1. 7. ВЫВОДЫ
- ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ РЕЗАНИЯ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ
- 2. 1. Анализ технических параметров исполнительных органов комбайнов
- 2. 2. Методика проведения исследований резания калийных солей
- 2. 2. 1. Задачи исследований
- 2. 2. 2. Выбор оборудования и схем измерения
- 2. 2. 3. Планирование экспериментальных исследований
- 2. 2. 4. Метод проведения исследований
- 2. 3. ВЫВОДЫ
- ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЗАНИЯ НА СОСТАВЛЯЮЩИЕ УСИЛИЯ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА РЕЗЕЦ
- 3. 1. Настройка измерительной аппаратуры и тарировка тензодинамо-метра
- 3. 2. Прочностные характеристики блока сильвинита
- 3. 3. Экспериментальные исследования разрушения блока сильвинита резцом типа Д
- 3. 4. Влияние параметров последовательной схемы разрушения на составляющие усилия резания и удельные энергозатраты
- 3. 5. Влияние параметров шахматной схемы разрушения на составляющие сил, действующих на резец Д6.22 и удельные энергозатраты
- 3. 6. Влияние скоростей резания калийной соли на средние значения сил, действующих на резец типа Д
- 3. 7. Влияние угла установки резца типа Д6.22 относительно плоскости резания
- 3. 8. Результаты экспериментальных исследований резания затупленными резцами типа Д
- 3. 9. Результаты исследования разрушения калийной соли резцами типа РКС
- 3. 10. Экспериментальные исследования разрушения каменной соли поперек напластования
- 3. 10. 1. Результаты исследований разрушения каменной соли при резании поперек напластования резцом типа Д
- 3. 10. 2. Результаты исследований разрушения каменной соли при резании поперек напластования резцом типа РКС
- 3. 11. ВЫВОДЫ
- ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ КОМБАЙНОВ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ СРЕДНЕВЗВЕШЕННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
- 4. 1. Определение рациональных параметров очистных комбайнов
- 4. 2. Теоретическая производительность очистного комбайна при разрушении пласта калийной соли
- 4. 3. Устойчивый момент привода
- 4. 4. Определение слагающих внешних возмущений на исполнительном органе очистного комбайна при разрушении калийной соли
- 4. 5. Теоретическая средневзвешенная производительность комбайна при добыче калийной соли из одного очистного забоя
- 4. 6. Оценки устойчивости очистного комбайна на раме конвейера и ограничения, обусловленного максимальным тяговым усилием механизма перемещения
- 4. 7. Оптимальное передаточное число трансмиссии привода исполнительного органа комбайна
- 4. 8. Влияние сопротивляемости пласта резанию на значения оптимального передаточного числа привода исполнительного органа комбайна
- 4. 9. Влияние типа приводного электродвигателя на значение оптимального передаточного числа трансмиссии привода исполнительного органа
- 4. 10. Влияние количества резцов в линии резания на средневзвешенную производительность и оптимальное передаточное число трансмиссии привода исполнительного органа
- 4. 11. Влияние коэффициентов вариации сопротивляемости резания на значения оптимального передаточного числа привода исполнительного органа
- 4. 12. Промышленные испытания комбайна КШ-ЗМ
- 4. 12. 1. Исследование режимов работы электродвигателя
- 4. 12. 2. Исследование работы комбайна КШ-ЗМ с рациональным передаточного числа трансмиссии привода исполнительного органа
- 4. 13. ВЫВОДЫ
- ГЛАВА 5. АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ И РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РАБОТЫ КОМБАЙНОВ
- 5. 1. Требования, предъявляемые к схемам набора резцов исполнительных органов очистных комбайнов для добычи калийных руд
- 5. 2. Определение шага резания в забойной группе резцов
- 5. 3. Низкочастотные слагающие внешних возмущений на исполнительном органе
- 5. 4. Анализ работы резцов 103 5.4.1. Поворотоспособность резцов РКС
- 5. 5. Параметры двигателя безцепной системы подачи комбайна
- 5. 6. Методика расчетов режимов работы комбайнов
- 5. 6. 1. Выбор исходных параметров
- 5. 6. 2. Геометрические параметры режущего инструмента
- 5. 6. 3. Параметры исполнительного органа
- 5. 6. 4. Определение максимально допустимой по условию вылета резца глубины резания
- 5. 6. 5. Определение предельно допустимой скорости подачи машины
- 5. 6. 6. Определение средней глубины резания
- 5. 6. 7. Расчет разрушающих напряжений дробления и скола при резании пласта вдоль и в крест напластования
- 5. 6. 8. Определение критической величины заглубления резца в массив
- 5. 6. 9. Определение среднего значения нормальной силы, действующей на переднюю грань резца
- 5. 6. 10. Определение нормальной силы, действующей на заднюю грань резца
- 5. 6. 11. Определение нормальных сил, действующих на боковые грани резца
- 5. 6. 12. Определение составляющих усилий резания
- 5. 6. 13. Определение количества резцов, одновременно участвующих в работе
- 5. 6. 14. Определение суммарных нагрузок, действующих на исполнительный орган
- 5. 6. 15. Определение усилия подачи
- 5. 6. 16. Определение мощности привода
- 5. 7. Режимы работы комбайна 2КШЗ (1КШЭ)
- 5. 7. 1. Организация работ в лаве
- 5. 7. 2. Диаметр исполнительного органа
- 5. 7. 3. Частота вращения шнеков
- 5. 7. 4. Заходность шнеков
- 5. 7. 5. Шаг установки резцов
- 5. 7. 6. Захват исполнительного органа
- 5. 7. 7. У го л установки резцов
- 5. 8. ВЫВОДЫ
Список литературы
- Бренер В.А. и др. Режимы работы комбайнов для добычи калийных руд. Недра. М, 1978. 216 с.
- Зайков В.Н. Исследование режимов работы исполнительных органов комбайнов для разработки калийных солей.: Автореф. дис. канд. техн. наук. М, 1968.
- Им В. А. Определение сопротивляемости калийных руд резанию. В кн.: Технология и механизация разработки угольных пластов Карагандинского бассейна, вып.40. — Караганда, 1972, с.222−225.
- Выбор направлений развития средств механизации выемки калийных руд и их основных параметров на основе научно-обоснованных критериев оценки: Реф. сб., Карагандинский политехнический институт, Караганда, 1973.
- Исследование основных закономерностей резания калийных солей: Реф.сб. Тульский политехнический институт Тула, 1973.
- Изучение режимов разрушения соляных пород и разработка параметров добычных машин для Верхнедвинский калийных рудников: Реф.сб. ПермНИУП Пермь, 1970.
- Определение показателей свойств соляных пород Верхнекамского, Старобинского и Прикарпатского месторождений: Реф.сб., ИГД им. A.A. Скочинского, М., 1970.
- Исследование разрушаемости соляных пород в установившемся режиме с учетом влияния затупленности режущего инструмента: Реф.сб., ПермНИУП. Пермь, 1964.
- ОСТ 12.47.001−73. Комбайны очистные. Выбор параметров и расчет сил резания и подачи на исполнительных органах. Методика. М., 1973. -184 с.
- Оказание технической помощи при внедрении комплекса КМК-97: Реф.сб. Донгипроуглемаш Донецк, 1971.
- Опытно-промышленная проверка рекомендаций проведенных исследований по разрушению соляных пород на реальных машинах: Реф.сб. ПермНИУП Пермь, 1966.
- Исследование процесса резания каменной соли одиночным резцом стружками большого сечения: Реф.сб. ВНИИсоль Артемовск, 1976.
- Навзоров В.Г., Сидоров С. И., Шилов A.C. Основные закономерности резания каменной соли. Известия Северо-Кавказского научного центра, высшей школы. Технические науки, № 4, 1981.
- Исследовательские работы по повышению технического уровня комбайнов бурового типа: Реф.сб. КНИУП Караганда, 1976.
- Им В. А. Исследование сопротивляемости калийных руд резанию и нагрузок на рабочем инструменте выемочной горной машины: Автореф.дисс. канд.техн.наук. Караганда, 1975.
- Совершенствование и унификация исполнительных органов комбайнов для добычи калийных солей. Реф.сб. Тульский политехнический институт Тула, 1977.
- Исследование надежности и долговечности новых машин проходческо-добычных комплексов для калийных рудников. Реф.сб. Карагандинский ГИПРУГЛЕМАШ Краганда, 1979.
- Провести исследования и изыскать рациональные параметры приводов комбайна для калийных рудников. Реф.сб. Карагандинский ГИПРОУГЛЕМАШ Караганда, 1979.
- Комплексные исследования процесса разрушения горных пород с целью разработки новых режущих инструментов для комбайнов в калийной промышленности. Реф.сб. Институт сверхтвердых материалов АН УССР. Ленинград Киев, 1980.
- Разработка эффективного режущего инструмента и схемы его набора для комбайнов комплекса КМК-97 при выемке калийной соли. Реф.сб. Донгипроуглемаш Донецк, 1972.
- Брусиловский Д.В., Мезенцев В. В. и др. Исследование работоспособности режущего инструмента калийных комбайнов. В кн.: Повышение эффективности технологических процессов горных работ на калийных рудниках. ВНИИГ. Л., 1980.
- Слободкин М.Н. Основы аналитической теории резания углей. Углетехиздат, 1947.
- Исследование основных закономерностей резания калийных солей. Реф.сб. Тульский политехнический институт Тула, 1973.
- Бородюк В.П., Филаретов Г. Ф. Организация эксперимента при сборе статистических данных для рирессивного анализа. В сб. Планирование эксперимента. Наука, М, 1966, с.41−57.
- Модернизация режущего инструмента для комбайна МК-67. Реф.сб. Донгипроуглемаш Донецк, 1966, 120 с.
- Очистной комбайновый комплекс КДС для селективной выемки калийных пластов с оставлением породы в выработанном пространстве. Реф.сб. Пермгипрогормаш Пермь, 1973, 23 с.
- Разработка и освоение усовершенствованных систем шахтной добычи калийных руд, позволяющих увеличить извлечение из недр 70−75% и повысить содержание хлористого калия в руде. Реф.сб. ВНИИГ. -Ленинград, 1973, 73 с.
- Обоснование необходимости создания нового ' комбайна КС-75 для выемки калийных руд в лавах, основных его параметров и оценка уровня его качества: Реф.сб. ВНИИГ Ленинград, 1973, 59 с.
- Синельников-Мурылев Г. А., Михайлов А. И. Современные методы и аппаратура для измерения усилий. ЦНИИТЭИприборостроение, М., 1975.
- Duboi3 M. Realisation de dinamoentres a janges extensometrignes de grande nrecision «Mes regulautomat», 1974, vol 39, n°6, p. 120.
- Датчик силы. Пат. США № 3 151 306, кл 338−5, опубл. 29.09.1964.
- Электрическое взвешивающее устройство. Пат. США № 2 488 349, кл 338−3, опубл. 15.11.1949.
- Сил ©-измерительное устройство. Заявка ФРГ № 2 234 025, кл 42к, 7/05, заявл. 11.07.1072, публ. 31.01.1974.
- Тензодинамометр. Пат. США № 3 621 927, кл. 177−211, опубл. 23.11.1971.
- Устройство для измерения силы. Пат. США № 3 124 770, кл. 338−5, опубл. 10.03.1964.
- Датчик силы. Пат США № 3 131 373, кл. 338−5, опубл. 28.04.1964.
- Датчик веса. Пат. США№ 2 813 958, кл. 338−5, опубл. 19.11.1957.
- Силоизмерительный датчик. Авт.свид. СССР № 473 913, кл. 011, 1/22, опубл. 14.06.1975.
- Датчик силы. Пат. США № 3 535 923, кл. 73−141, опубл. 27.10.1970.
- Плоский силоизмерительный датчик. Заявка ФРГ № 2 123 908, кл. 42 к. 7/05, опубл. 23.11.1973.
- Берон А.И., Позин Е. З. и др. Резание угля. Госгортехиздат. М. 1962. -440 с.
- Карабанов М.Г., Котов ЭЛ., Навзоров В. Г. и др. Исследование силовых показателей процесса резания каменной соли струговым инструментом. В кн. Инструменты, машины и автоматы для горной промышленности. НПИ, 1979.
- Датчик силы. Пат. Швеции № 311 573, кл.42 к. 7/05, опубл. 10.01.1969.
- Тензорезисторный динамометр. Пат. США № 3 695 096, кл. 73−88.5, опубл 03.10.1972.
- Датчик силы. Пат. Швейцарии № 502 591, кл. 01.1, 1/20, опубл. 15.03.1971.
- Вентель Е.С. Теория вероятностей. Наука, М., 1969. 576 с.
- Гуд X, Макол Р. Э. Системотехника. Введение в проектирование больших систем. М.: Советское радио, 1962. — 356 с.
- Нейман Д., Моргенншерн О. Теория игор и экономическое поведение. -М.: Наука, 1972,-707 с.
- Позин Е.З. Основы выбора и поддержания оптимальных режимных параметров работы исполнительных органов угледобывающих комбайнов.: Автореф. докт. техн. наук. М., 1968. — 48 с.
- Солод В.Н., Зайков В. Н., Первов K.M. Горные машины и автоматизированные комплексы. 503 с.
- Светличный П.Л. Электропривод и электроснабжение горных машин. Недра, М., 1968.-312 с.
- Верескунов В.Н., Красников Ю. Д., Шмарьян Е. М. Методика расчета оптимальных параметров узкозахватных угольных комбайнов по критерию устойчивости. ИД им. A.A. Скочинского, М., 1972.
- Докукин A.B., Красников Ю. Д. и др. Динамические процессы горных машин. Наука, М., 1972
- Красников Ю.Д. Исследование формирования нагрузок в элементах горных выемочных машин. Автореф. дис. докт. техн. наук. М., 1968. — 35 с.
- Солод В.И., Гетопанов В. Н., Рачик В. М. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов. М., Недра, 1982.
- Модернизированный проходческий комбайн ПК-8М: (Горный журнал) / Старовойтов B.C., В. И. Тодоров, Г. И. Путинцев, В. П. Романова. М.:№ 9, 1978 — с.52−53.
- Старовойтов B.C., Тодоров В. И., Романова В. П. и др. Результаты испытаний и эффективность применения угольного комбайна 4ПП-2 на Старобинском месторождении: Реф. сборник. / НИИТЭХИМ. М., 1978 — с.14−16.
- Старовойтов B.C., Тодоров В. И. Исследования сопротивляемости калийных руд резанию: Реф. сборник. / НИИТЭХИМ М., 1980 — 43 с. (Калийная промышленность, вып.1).
- Старовойтов B.C., Тодоров В. И., Малахов A.C. и др. О возможности применения угольного комбайна 1ГШ-68 на калийных рудника: Реф. Сборник. / НИИТЭХИМ. М., 1978 — с.12−14 (Калийная промышленность, вып.5).
- Старовойтов B.C., Тодоров В. И., Пяткин Н. К. Об увеличении ширины захвата исполнительного органа комбайна флагового действия в условиях Старобинского месторождения. / НИИТЭХИМ. М., 1982 -с. 10−11 (Калийная промышленность, вып.4).
- Старовойтов B.C., Тодоров В. И. Результаты исследований работоспособности добычных комплексов в длинных очистных забоях Старобинского месторождения: Реф. Сборник. / НИИТЭХИМ. М., 1983 -41 с. (Калийная промышленность, вып.2).
- Старовойтов B.C., Тодоров В. И. Кольцевая фреза: Реф. Сборник ! НИИТЭХИМ. М., 1985 — 39 с. (Библиографический указатель ВИНИТИ, вып.2).
- Старовойтов B.C., Пяткин Н. Г., Локшинский С. Г. Результаты исследования надежности работы опытного оборудования с комбайном КС-75: Реф. Сборник / НИИТЭХИМ. М., 1986 — 42 с. (Калийнаяпромышленность, вып. 10).
- Анализ промышленной эксплуатации комплекса 1КМ87КС на Старобинском месторождении /В.С.Старовойтов, А. Б. Морев., Е. Н. Сивоконь, В. П. Трусов Артемовск, 1988 — 25 с. — (ВНИИсоль).
- Технология селективной выемки калийных пластов /B.C. Старовойтов,
- A.Б.Морев, М. Е. Арешкин Пермь, 1989 — 57 с. (Проблемы комплексного изучения водозащитной толщи на месторождении калийных солей),
- Анализ промышленных испытаний очистного комбайна КС-75М. /
- B.С.Старовойтов, А. Б. Морев, В. Г. Татур, В. П. Трусов ТулПИ, 1991 -48 с. (Сб. научных трудов. Механизация горных пород).
- Старовойтов B.C., Морев А. Б. Модернизация комбайна КШЗМ: ИЛ и НТД / БелНИИНТИ Мн, 1988 — 32 с. (№ 88−327).
- Старовойтов B.C., Морев А. Б., Арешкин М. Ё. Комплекс очистной 1КМ87КС: ИЛ и НТД / БелНИИНТИ Мн., 1988 — 36 с. (№ 88−171).
- Старовойтов B.C., Морев А.Б" Арешкин М. Е. Очистной узкозахватный комбайн КС75М: ИЛИ и НТД / БелНИИНТИ Мн., 1991 -40 с. (№ 91−106).
- Промышленные испытания комплекса КМДС1. /В.С.Старовойтов,
- A.Б.Морев, М. Е. Арешкин ВНИИГ, 1992 — 70 с. (Сб. научных трудов. Совершенствование процессов добычи и переработки калийных солей Белоруссии).
- Результаты испытаний комплекса СК-2 В на Старобинском месторождении. / В. С. Старовойтов, А. Б. Морев, М. Е. Арешкин -ВНИИГ, 1992 46 с. (Сб. научных трудов. Совершенствование процессов добычи и переработки калийных солей Белоруссии).
- Старовойтов B.C., Тодоров В. И. Применение комбайна с увеличенной шириной захвата на длинных очистных забоях: Реф. Сборник / НИИТЭХИМ- М., 1983 с. 15−17. (Калийная промышленность, вып.6).
- Методы повышения качества и надежности эксплуатации горношахтного оборудования // Тез. докл. междунар. научн.-техн. конф. «ресурсо и энергосберегающие технологии в химической промышленности и производстве строительных материалов» — М., 2000 — с. 390.
- Анализ надежности работы оборудования в очистном забое /./ Надежность машин и технических систем // Материалы междунар. научн. техн. конф. — М., 2001. — Т.1 — с. 127. Соавторы: Старовойтов1. B.C., Желваков A.A.
- Кольцевая фреза: A.c. 863 865 СССР, М. Кл3.Е21С 47/10 ! В. С. Старовойтов, А. В. Бесарабов, В. И. Тодоров, Н. П. Казаков, Н.Г.Пяткин- Заявл. 18.12.79- Опубл. 15.09.81. Бюл. № 34.
- Бойко Н.Г. Влияние возмущения на шнековых исполнительных органах угледобывающих комбайнов на их перемещение. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Донецк, 1972. 23 с.
- Алыпиц Я.Н. и др. Горные машины. Госгортехиздат. М., 1961 491 с,
- Афендиков Н.Г. Выбор рациональных параметров очистных комбайнов со сшнековыми исполнительными органами для работ в сложных условиях по зарубаемости. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Донецк, 1980, 21 с.
- Шмакин И.Г., Романов В. А., Гиршович Г. А. Определение рациональных параметров установки резцов РКС-1 на фрезерующих дисках соледобывающих комбайнов.: Механизация горных работ на угольных шахтах. Тула, 1982. с. 24−29.
- Савицкий В.В. Установление рациональных параметров взаимодействия с массивом планетарного органа соледобывающих комбайнов.: Автореф. дисс. канд. техн. наук Тула, 1984, 17 с.