Понятие о горных машинах. Их назначение и общая классификация
Понятие о горных машинах. Их назначение и общая классификация
Машина – устройство выполняющее механическое движение для преобразования энергии, материалов,информации. В зависимости от основного назначения (типа преобразования) различают 3 вида машин: -энергетические
Рабочие машины подразделяются: а) технологические- преобразование материала, кот. может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. преобразование материала заключается в одновременном изменении его формы, состояния, свойств и положений.
б) Транспортные машины – для которых характерно только преобразование материала или предмета ввиде его перемещения.
Горные машины и оборудование – это специальные машины и оборудование предназначенные для механизации основных и вспомогательных процессов горного производства.
Горнодобывающий комплекс – это комплект машин, согласованных главными параметрами и обеспечивающих мех-ию всех операций в технологии произведения добычи и доставки ПИ.
Агрегат механизации – это механическое соединение в одно целое нескольких индивидуальных машин для выполнения общей работы.
Горный комбайн – это комбинирование машин для одновременного выполнения нескольких операций по добыче ПИ (например, отделение ПИ от массива ГП, его дробление, навалку на погрузочный орган, погрузку в ТС).
Механизация производственных процессов – замена ручных средств труда машинами и механизмами с привлечением различных видов энергетических установок и тяговых машин (тягачей). Различают частичную и комплексную механизацию.
Горные машины и оборудование
2. Для открытых горных работ
3. Для подземных горных работ
4. Для подводных горных работ
5. Для первичной переработки ПИ
Внутри этих широких классов машин существует более узкая классификация как по технологическим так и по конструктивным признакам.
Классификация по способу перемещения по залежи ПИ и способу соединения с энергетической установкой
Горные машины и оборудование
1 – Стационарные 2 – Мобильные 3 – мобильно-стационарные
Мобильные при этом разделяются на: Навесные, полунавесные, самоходные, прицепные и полуприцепные.
Существует достаточно большое число способов классификации горных машин по различным признакам.
Условия эксплуатации горных машин. Требования к горным машинам.
К специфическим условиям эксплуатации горн.машин относят:
1. Низкую несущую способность поверхности земли.
2. Стесненность рабочего пространства.
3. энергоемкие тяжелые и резкоизменяющиеся условия работы, обусловленные неоднородностью структуры массива горной породы.
4. вынужденная необходимость работы за частую на наклонных и даже крутонаклонных поверхностях.
5. Мобильные условия работы и удаленность от ремонтных мастерских.
6. высокая влажность.
7. газоносность и запыленность окружающей среды в рабочем пространстве, химическая активность влаги и пыли.
8. высокая абразивность и твердость разрушаемых ГП.
Отсюда вытекают требования учитывая специфику эксплуатации горных машин, процесс их проектирования представляет собой комплексную задачу, при решении кот.должны учитываться:экономияеские, социальные, технические, эксплуатационные, технологические и специальные требования, предъявляемые к новой технике.
Экономические требования — обеспечение мин. расходов связанных с процессами изготовления и эксплуатации, высокая производительность и относительно низкая себестоимость добываемой продукции.
Социальные требования – обеспечение безопасности обслуживающего персонала, легкость в управлении, в т.ч. возможность ведения дистанционного или автоматического управления, пылеподавление, пыле изоляция рабочего места персонала.
Технические требования заключаются в применение техн. решений основанных на последних достижениях науки и техники и закладывание техн. характеристик при проектировании машин не ниже стандарта мирового уровня.высокий КПД, прочность, надежность, долговечность, энерговооруженность, достаточный диапазон режимных параметров обеспечивающий требуемую производительность.
Эксплуатационные – под ними понимается требования функционирования, которые обеспецивают проведение плановых техосмотров и ремонтов.
Для этого при конструировании машины необходимо предусмотреть:
9. Доступность узлов машины для обслуживания и ремонта.
10. Возможность применения способов и методов контроля и диагностирования состояния узлов.
11. Возможность быстрой замены узлов и частей машины, подвергающихся наиболее интенсивному износу и разрушению.
Технлологические требования – направленные на уменьшениязатрат труда и средств при изготовлении машины:
-макс. упрощение кинемат. схемы.
— уменьшение числа деталей
-увеличение количества покупных деталей и узлов, покупаемых на спец. предприятиях.
Специальные требования – требования обусловленные специфическими ксловиями работы горн.машины:
— компактные и малогабаритные соответств. размерам очистных и подготовительных выработок.
-машины и механизмы должны разбираться на транспортабельные, легко монтируемые и демонтируемые узлы, с учетом спуска их по вертикальным и наклонным стволам, с учетом доставки их к горным подземным выработкам, проведение монтажа и демонтажа в очистных и подготовительных выработках.
Необходимое и достаточное условия для прямолинейного передвижения горной гусеничной машины.
Cопротивление мятию грунта
Крюковое усилие
M – масса машины
A – длина опорной площади
B – ширина гусеницы
– коэф сопротивления мятию грунта
T – время разгона
Применения.
По признаку принципиального конструктивного устройства к типовым И.о. горных машин следует отнести:
-дисковую фрезу (торфяные машины, проходческие комбайны).
— винтовую (шнекову) фрезу (выемочные комбайны).
-торцевая фреза (проходческий комбайн).
-цепной бар (торфяные машины, врубовые комбайны).
— ковшовая рама (цепные многоковшовые экскаваторы на открытых ГР).
-скребковые самотаски (торфяные машины).
— буровые коронки и долота (станки для бурения).
-отбойные корончатые И.о. (проходческие комбайны избирательного действия на подземных ГР) – конические, сферические, одно- и двухбарабанные.
27. Обобщенные расчетные зависимости для определения затрат мощности на экскавацию горной пароды И.о. горной машины.
В общем случае используются следующие формулы:
1. 
Где ер – удельные затраты мощности на единицу производительности И.о. [кВт/(м 3 /с)].
Q – действительная производительности И.о.
2. 
Рр— равнодействующая сил резания ГП стругового типа (рыхлителя, отвала бульдозера, угольного струга).
Vp – поступательная скорость резания.
3. 
Мр – главный момент сил сопротивления резанию ГП исполнительным органом роторного типа.
— угловая скорость вращения роторного И.о.
4. Сила сопротивления резанию в этих расчетах обычно определяется по формуле
Где ер – удельное сопротивление резанию [Н/м 2 ].
H – средняя толщина стружки.
B — ширина режущей части И.о. (суммарная ширина всех и.о. находящихся в режущей плоскости).
5. Действительная производительность и.о. при сплошной (фронтальной) схеме разрушения поверхности забоя определяется:
Где S — часть площади забоя, отрабатываемая данным И.о.
— действительная скорость подачи и.о. на забой.
— теоретическая скорость перемещения горной машины.
Какие есть основные узлы в автомобиле
Из каких важных блоков состоит автомобиль, их назначение, роль в работе машины? Это вопросы, возникающие у новичков, недавно севших за руль, столкнувшихся с необходимостью изучения его устройства. Вопросов много, они сложны, но интересны. Попробуем дать краткие, но исчерпывающие ответы.
Ежедневно жители города, даже небольшого, сталкиваются с потоком транспорта. Обыватели, далёкие от самостоятельных поездок на машине, не задумываются об её устройстве.
Им кажется, что автомобили (от легкового до автобуса) сделаны по одному принципу, состоят из сходных модулей. Начиная приобретать первый опыт вождения, человек осознаёт, что все они разные.
Легковой автомобиль
Какие узлы автомобиля может назвать дилетант? Как правило, его фантазия не заходит дальше, чем: кузов, двигатель, колёса, салон. Реальное устройство значительно сложней. Основными блоками являются:
1. Жёсткая (несущая) основа.
2. Двигатель.
3. Трансмиссия.
4. Ходовая система.
5. Электрические узлы.
6. Управление.
Этот короткий список будет выглядеть гораздо внушительней в развёрнутой форме. Рассмотрим назначение его главных составляющих более конкретно.
Несущая основа (конструкция)
Значение узла сложно переоценить. Без него не может существовать автомобиль. Все прочие детали устанавливаются, крепятся на основу, связывающую, объединяющую их. Существует 2 типа конструкций (несущих):
— на основе тяжёлой металлической рамы;
— несущий кузов.
Оба варианта имеют право существовать, являясь одним из основных блоков авто, добавляя ему ряд плюсов или минусов.
Автомашины, изготовленные по рамному принципу способны вынести большие нагрузки. Особенностью таких версий легковых (или грузовых) машин считается многофункциональность их рамы, которую можно применять для различных модификаций автомобилей, оставляя её в неизменном виде. Другое преимущество – простота замены деталей, ремонта.
Кузовная система, предполагает отсутствие рамы. Её функции отданы кузову. Являясь более распространённой для легковых машин, такая конструкция не лишена изъянов.
Кузов несёт здесь вес всех закреплённых на нём деталей, получает удары от столкновений, подвержен испытаниям неровностями дорог, вибрацией. Выполненный из тонкого металла он оказывается под ударом сложных факторов. Положительный момент такого устройства автомашины — её лёгкость. Основная масса расположена низко, что даёт дополнительную устойчивость на трассе.
Двигатель
Сложный узел, включающий множество деталей, дающий жизнь авто – его мотор. Он производит энергию, вращающую колёса. Двигатели удобно классифицировать по типу потребляемого ими топлива:
Хотя газ и дизельное топливо делают эксплуатацию машины более экономной, бензиновые двигатели остаются самыми распространёнными с момента появления автомобиля по сегодняшний день.
Существуют отдельные модификации, использующие несколько видов топлива. Концептуальной моделью современности считается конструкция, двигатель внутреннего сгорания в которой заменили аккумуляторные батареи и электрический мотор.
В первых моделях бензиновых двигателей запуск обеспечивался вращением ручки. Этот способ давно забыт. Его сменили электрические стартёры, дающие искру зажигания для топливной смеси.
Трансмиссия
Функцию передачи, полученной от двигателя энергии к деталям, которые обеспечат передвижение машины, выполняет блок трансмиссии. В зависимости от привода машины (передний либо задний) трансмиссионная система имеет отличительные особенности.
Например, трансмиссия машины с передним приводом состоит из деталей:
1. Сцепление.
2. Коробка передач.
3. Приводные валы передние.
4. Шарниры угловых скоростей.
5. Дифференциал.
6. Основная передача (главная).
Транспортное средство с установленной под капотом трансмиссией и двигателем можно считать мощным автомобилем.
Ходовая часть
Данный блок элементов, кроме колёс и способа управления ими (числа ведущих среди общего количества колёс автомобиля), включает подвеску.
Существует большое число вариантов автомобильных подвесок. Все они разработаны для выполнения сходных задач. Функции согласования колёс и несущей системы машины, уменьшения вибрации отданы этому агрегату.
Электрические узлы и управление
К разделу электрооборудования автомашины относят: стартеры, аккумуляторы, генераторы. Кроме перечисленных деталей, систему дополняют кондиционеры, стереосистемы, прочие приборы потребления электроэнергии. От качества, надёжности данных блоков зависит работоспособность всего транспортного средства:
1. Хороший аккумулятор гарантирует быстрый, надёжный запуск двигателя в любую погоду.
2. Без исправного, проверенного стартера не появится искра, запускающая двигатель.
3. Только исправная работа генератора может гарантировать качественный заряд аккумуляторной батареи, работу всех бортовых систем во время движения машины.
Особая роль отводится управлению автомобилем. Помощь водителю здесь оказывают бортовые компьютеры, установленные на новых авто.
Сложные электронные системы собирают информацию о состоянии каждого узла, анализируют её, сообщают водителю результаты. Решение главных задач управления по-прежнему принадлежит человеку за баранкой, способному точно реагировать на изменения ситуации на полосах движения дороги. Основа системы, управляющей автомобилем, осталась прежней:
1. Корректировка направления движения (рулевое управление).
2. Согласование скоростного режима (система тормозов).
Все перечисленные агрегаты и узлы имеют сложное строение, выполняют множество функций. За время развития автомобильного транспорта они претерпели огромные изменения. Однако их внутренние модернизации направлены на изменение скорости передвижения, улучшение качественных характеристик работы машины, комфорта пассажиров.
