Аналіз кінематичної і гідравлічної схем приводу комбайна

Реферат

    

     Курсова робота, 45 с, 2 рис., 2 табл., 7 джерел.

     На основі аналізу  гірничо-геологічних умов прийнято комплекс очисного устаткування 1УКП, до складу якого входить очисний комбайн 2ГШ68Б, механізоване кріплення 1УКП, вибійний конвеєр СП87ПМ. Обраний типорозмір кріплення перевірений згідно його конструктивної висоти.

     Проведено розрахунок  і аналіз кінематичної та гідравлічної  схем комбайна 2ГШ68Б.

     Визначено конструктивні  і режимні параметри шнекового виконавчого органа, розроблена схема набору інструмента на виконавчому органі, розраховані сили різання, подачі та потужності,  обрано двигун.

     Розраховані теоретична, технічна та експлуатаційна продуктивності комбайна.

     Механізоване кріплення перевірене по продуктивності комплексу з урахуванням газового фактора.

     Теоретична продуктивність  комбайна перевірена по швидкості  кріплення очисного вибою і продуктивності вибійного скребкового конвеєра.

     Розглянуті питання  організації робот в очисному  вибої, техніки безпеки при роботі очисного комплексу, заходи щодо боротьби з пилом, монтаж і демонтаж комплексу.

 

     МЕХАНІЗОВАНЕ КРІПЛЕННЯ, ОЧИСНИЙ КОМБАЙН, ВИБІЙНИЙ КОНВЕЄР,КІНЕМАТИЧНА І ГІДРАВЛІЧНА СХЕМИ, РОЗРАХУНОК ПРОДУКТИВНОСТІ, ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ, МОНТАЖ І ДЕМОНТАЖ КОМПЛЕКСУ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ Вступ………………………………………………………………………. 1  Вибір комплексу  очисного устаткування…………………………. 1.1. Аналіз вихідних даних……………………………………………… 1.2. Вибір засобів комплексної  механізації……………………………. 1.3. Перевірка обраного типорозміру кріплення по його конструкції… 2 Аналіз кінематичної і гідравлічної схем приводу комбайна…….. 2.1 Кінематична схема приводу виконавчого органа…………………… 2.2 Гідравлічна схема керування комбайном……………………………. 3 Визначення параметрів шнекового виконавчого органа………… 3.1. Визначеним конструктивних і режимних параметрів шнекового         виконавчого органа………………………………………………….. 3.2. Визначення параметрів руйнування масиву шнековим        виконавчим органом…………………………………………………. 3.3 Розробка  схеми набору інструмента на виконавчому органі……… 3.4. Розрахунок сил різання, подачі і потужності………………………. 4 Розрахунок і аналіз продуктивності очисного комплексу……….. 4.1 Розрахунок продуктивності очисного комплексу…………………… 4.2 Перевірка механізованого  кріплення по продуктивності комплексу        з урахуванням газового фактора…………………………………….. 4.3 Перевірка теоретичної  продуктивності комбайна по швидкості       кріплення очисного вибою…………………………………………… 4.4 Перевірка теоретичної продуктивності комбайна по       продуктивності забійного конвеєра………………………………….. 5 Організація робіт в очисному вибої………………………………… 6 Техніка безпеки при роботі очисного комплексу…………………. 7 Заходи щодо боротьби з пилом………………………………………. 8 Монтаж і а демонтаж комплексу…………………………………….          Висновок………………………………………………………………….. Перелік посилань………………………………………

6 7 7 8 9 12 12 13 15   15   17     26 26   29   30   30 32 35 37 38 40 41

 

Вступ

 

Конкурентна боротьба на світовому ринку вугілля стимулює процеси удосконалення гірничої техніки, раціоналізації виробництва. Вугільна промисловість України, щоб витримати конкуренцію і досягнути рівня передових  вугільнодобувних країн, повинна в своїй технічній політиці здійснювати перманентне удосконалення всього комплексу видобутку вугілля.  До цього виводу дійшли спеціалісти та керівництво галузі, отримана підтримка уряду − Кабінет Міністрів затвердив Програму «Українське вугілля», згідно з якої до 2010 р. підвищення об’ємів видобутку до 110 млн. т.  Підвищення ролі вугільної промисловості необхідно для забезпечення енергетичної безпеки країни.

За останні роки були розроблені та впровадженні в серійне виробництво ті види обладнання які випускалися за межами країни, а також розроблені нові види гірничої техніки, які відповідають сучасному рівню − нові моделі сучасних очисних комбайнів ГШ200Б, ГШ500, КА90, механізовані комплекси МКД90, КМ137, КМ142, 3ОКП70Б, 4ОКП70Б, КМ148.

Розроблені автоматизовані комплекси нового технічного рівня, в яких для автоматизації управління роботою комбайнів и механізованих кріплень

предусмотрено застосування  мікропроцесорної техніки, а також високопродуктивні комплекси УКП4, УКП5, МК85Б.

Для роботи на крутих пластах Комплекси КГУМ, КП, КПК1М, КНКМ,

щитові агрегати 1АНЩМ і 2АНЩМ, в яких підвищена сумарна потужність приводів до 185 кВт. 

 

 

1 ВИБІР КОМПЛЕКСУ ОЧИСНОГО УСТАТКУВАННЯ

 

1. Аналіз вихідних даних

 

Вихідними даними для виконання курсового проекту є:

Нmin  = 1,38 м, Нmax = 1.72 м – мінімальна і максимальна потужність пласта в межах виймальної ланки, м;

∟ά = 12° - кут падіння пласта;

Ặр = 260 кН/м – опірність пласта різанню;

Категорія порід крівлі:

А 2  - по обрушенню масиву

В 5 – по стійкості нижнього слою;

Р = 0,9 МПа – питомий тиск на підошву;

L = 200 м – довжина лави;

g оч = 1м/хв. – питома метанорясність;

Система розробки пласта – стовпова;

Схема роботи комбайна – одностороння.

Основними критеріями з вибору типа і типорозміру комплексу, для конкретних гірничо-геологічних умов є: природні мінімальна та максимальна потужності пласта, кут падіння пласта і опірність вугілля різанню, визначаючі тип і продуктивність виймальної машини комплексу, тобто можливість примінення в конкретних умовах стругового або комбайнового комплексу.

На підставі аналізу вихідних даних можна зробити висновок, що для заданих умов можливо застосування очисного механізованого комбайнового комплексу.

 

 

 

 

 

 

2. Вибір засобів комплексної механізації

 

Практично для одних і тих самих гірничо-геологічних умов, з незначними відхиленнями можливо підібрати 2..3 механізованих комплексів, які забезпечують продуктивне виймання корисних копалин [7].

  З метою найбільш ефективного використання обладнання комплексу вибір засобу механізації будемо проводити на основі аналізу відповідності технічних характеристик декількох близьких за параметрами комплексів і складових функціональних машин відповідним гірничо-геологічним умовам. Для цього складемо таблицю 1.1 з основними показниками і параметрами обраного обладнання.

Таблиця 1.1 – Порівняльна характеристика вибраного обладнання

|№"	Показники		Комплекси
		1УКП	2КМТ	3МКД90
1.	Потужність пласта, м	1,2-2,5	1,35-2,00	1,35-2,0
2.	Кут падіння пласта, град.	35	20	35
3.	Тиск на грунт, МПа	0,9	3,00	2,0
4.	Довжина комплекса в постачанні, м	200	200	200
5.	Прохідний перетин для повітря., м	2,20	2,67	2,48
6.	Комбайн, який входить до складу комплексу	2ГШ68Б	1ГШ68 2ГШ68Б	РКУ13 2ГШ68Б
7.	Механізоване кріплення	1УКП	2МТ	3КД90
8.	Забійный скребковый конвеєер	СП87ПМ	СП87ПМ-46	СПЦ273
9.	Характеристика покрівлі
	По обрушаемости массива	А1,А2,А3	А2,А3,А4	А2,А3
	По устойчивости нижнего слоя	Б3, Б4	Б4, Б5	Б4, Б5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проаналізувавши характеристики обладнання комплексів, які представлені в таблиці 1.1 можна зробити висновок, що для заданих в роботі умов найбільш раціонально використання механізованого комплексу 1УКП.

Очисний механізований комплекс 1УКП призначений для механізації і автоматизації основних виробничих процесів виймання вугілля на пластах потужністю 1.2…2.5 м, з кутом падіння пласта до 35°, опірністю вугілля різанню до 300 кН/м.

     До складу прийнятого  комплексу 1УКП входять: механізоване кріплення 1УКП, очисний комбайн 2ГШ68Б, вибійний скребковий конвеєр СП87ПМ з кабелеукладальником, модернізовані штрекові кріплення сопряженія перевантажувач на штреку, насосні станції СНТ32, електрообладнання, система автоматичного і дистанційного управління машинами комплексу та інше допоміжне обладнання [2].

 

1.3 Перевірка обраного типорозміру  кріплення по його        конструктивній висоті

 

При правильному виборі типорозміру кріплення повинні виконуватися наступні умови:

HminK <  HminP;

HmахK >  HmахP,

Де, HminP  і  HmахP – розрахункові мінімальна і максимальна висота кріплення, що допускається м,

HminP і  HmахP - конструктивні максимальна висота кріплення, що допускається м.

Розрахункова схема визначення значень, що допускаються, HminР  і  HmахР приведена на рис. 1.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

    Рисунок 1.1 – Розрахункова схема до визначення конструктивних параметрів одностійчатої секції механізованого кріплення.

 

З рисунку 1.1:

Нмах і Нтіп - максимальна і мінімальна потужність пласта в межах виймальної ланки, м;

lз і lп - відповідно відстані від вибою до заднього і переднього ряду стійок, м;

Δh3 - розмір опускання покрівлі паї задніми стійками при максимальному їхньому видаленні від вибою (незасунута секція кріплення), м;

ΔhП - розмір опускання покрівлі над передніми стійками при мінімальному їхньому видаленні від вибою (присунута до вибою секція кріплення), м.

     З цього рисунка випливає, що

HminP = Hmin – Δh3 – θ;

HmахP = Hmах – ΔhП.

Крім того, для кріплення з одностійковою секцією

lзк = lпк;

lз - lпк + Вз + а = 2,300 + 0,5 + 0,2 = 3 м.

lп = lпк + а = 2,300 +0,2 = 2,5 м.

де     lпк і lзк - конструктивні розміри кріплення, м;

         а - відстань від вибою до передньої крайки перекриття кріплення, м

( повинне бути не більш 0,3 м), приймаємо а = 0,2 м;

        Вз = 0,5 м - ширина захвату очисної машини комплексу, м.

Для кріплення 1УКП lзк = lпк = 2,300 м. [7]

Запас разсувності θ, мм, на розвантаження кріплення від тиску порід приймається для пластів потужністю більш 1 м = 0,05 м.  

 Розмір опускання покрівлі визначається в залежності від потужності пласта і складає:

     Δhз = ак Нmin lз ;  

Δhп = ак Нmах lп.,

Остаточно формули (2) будуть мати вигляд:

HminP = Hmin · (1- aK ·lз) – θ;

HmaxP = Hmax · (1-aK ·ln);

HminP = 1,38·(1-0,025·3) = 1,2765 м; 

HmaxP = 1,72·(1-0,025·2,5) = 1,6125м;

де ак – коефіцієнт, що враховує клас покрівлі, приймається по табл. 1.1. [2], для покрівлі 2 класу приймаємо άк = 0,025.

Умова: Hmin.K =1,05 м < Hmin.P = 1,27 м,

             Hmax.K =2,50 м > Hmax.P = 1,61 м, виконується.

Остаточно приймаємо механізоване кріплення 1УКП.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. АНАЛІЗ КІНЕМАТИЧНОЇ І ГІДРАВЛІЧНОЇ СХЕМ

ПРИВОДУ КОМБАЙНА

 

 

1. Кінематична схема приводу виконавчого органу

 

Кінематична схема комбайна 2ГШ68Б приведена на листі 2 графічної частини проекту.

Передача моменту, що крутить на правий шнек здійснюється від електродвигуна М2, на лівий – від електродвигуна М1.

Кінематичні ланцюги правого і лівого шнеків однакові.

Від електродвигунів М1 і М2 передача моменту, що крутить здійснюється шестернею 1,  встановленою на валу електродвигуна і передаючою оберти проміжною шестернею 2, від якої отримає оберт  колесо 3, закріплене на валу 1 вільно сидить шестерня 4, яка отримає оберти за допомогою зубчатої муфти 13.

При увімкнутій муфті 13 момент передається шестернею 4 шестерні 5 на 

вал ΙΙ і зубчатою парою 6 і 7 на вал ΙΙΙ, зубчатою парою 10 і 12 з двома проміжними шестернями 11 – на валу ΙV приводу шнека.

Роторні шестерні 1 двох електродвигунів кінематичне зв’язані двома проміжними шестернями 2 і 8. від останньої через шестерню 9 і муфту 14 отримає привод насос НА 6.3/32 гідросистеми.

Проведемо розрахунок параметрів приводу комбайна 2ГШ68Б.

    Мдв1 = 9549· = 9549· = 857,4 Н·м

   Мдв2 = 9549· = 9549· = 1715 Н·м

де Рдв і пдв – відповідно годинна потужність, кВт, і частота обертання, об/хв.,

Визначаємо момент, що обертає Мвих1, (при роздільній роботі електродвигунів) і Мвих2 (при роботі двох двигунів на один виконавчий орган) на вихідному валові трансмісії частини, що ріже:

Мвих1 = Мдв1 · ізаг · ηзаг = 857,5 · 33,23 · 0,842 = 23992 Н·м

Мвих2 = Мдв2 · ізаг · ηзаг = 1715 · 33,23 · 0,842 = 47984 Н·м

 

ізаг = і1 · і2 ·…· іп = = і5-4 · і7-6 · і9-8 · і13-12 · і14-13 · і15-14 · і16-15 · і18-17 = Z5/Z4 · Z7/Z6 · Z9/Z8 · Z13/Z12 · Z14/Z13 · Z15/Z14 · Z16/Z15 · Z18/Z17 = 31/13 ·35/15 ·27/13 ·21/13 ·21/21 · 21/21· 22/21 · 22/13 = 33,23

ηзаг = η1·η2·…·ηk = 0,97· 0,98 = 0,842

де Z1, Z2, …, Zn – число зубів 1-го, 2-го, …, п-го зубчастих коліс трансмісії;

η1, η2,…,ηk – ККД окремих ступіней редуктора.

Частота обертання nво, об/хв., виконавчого органу визначається по формулі