Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Горные машины

Диссертационная работа:

Яхонтов Александр Александрович. Обоснование и выбор параметров динамических средств интенсификации послойного разрушения пород на карьерах : диссертация ... кандидата технических наук : 05.05.06.- Москва, 2005.- 149 с.: ил. РГБ ОД, 61 05-5/3881

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Общая характеристика работы 4

Глава 1 Состояние вопроса, цели и задачи исследования 9

1.1 Горные машины, применяемые для послойного разрушения пород средней крепости на карьерах 9

1.2 Конструкции рыхлителей с активными рабочими органами 12

1.3 Обзор научно-исследовательских работ посвященных послойному, статико-динамическому разрушению пород 27

Выводы по главе 36

Глава 2 Аналитическое исследование процесса нагружения тягового органа при импульсном воздействии на рабочем органе 37

2.1 Исследуемые конструктивные схемы рабочего органа 37

2.2 Уравнение движения рабочего органа 41

2.3 Влияние характеристик импульса на процесс нагружения тягового органа 50

2.4 Влияние параметров рабочего органа на процесс передачи нагрузки на тяговый орган 54

Выводы по главе 57

Глава 3 Экспериментальное исследование процесса разрушения горных пород 5 8

3.1 Экспериментальная установка и методика исследований 58

3.2 Результаты экспериментальных исследований статического разрушения породы 64

3.3 Результаты экспериментальных исследований комбинированного разрушения породы 69

Выводы по главе 70

Глава 4 Исследование динамических характеристик рыхлителя с комбинированным рабочим органом з

4.1. Динамическая модель рыхлителя ДЗ-126А 75

4.2 Передаточные функции рыхлителя ДЗ-126А по обобщённым координатам 79

4.3 Динамические характеристики рыхлителя 87

Выводы по главе 95

Глава 5 Исследование нагружения базовой машины рыхлителя при комбинированном разрушении породы 96

5.1 Аналитическая модель нагрузки на рабочем органе 96

5.2 Уравнение движения рыхлителя 101

5.3 Влияние параметров силового импульса на величину нагружения базовой машины рыхлителя 103

5.4 Влияние параметров рыхлителя на величину нагружения базовой машины 106

5.5 Влияние параметров статического разрушения на величину нагружения базовой машины рыхлителя 113

5.6 Влияние параметров статического нагружения и параметров рабочего органа на нагружении базовой машины при статическом разрушении породы 115

Выводы по главе 121

Глава 6 Определение экономически эффективных режимов работы рыхлителя с комбинированным рабочим органом 122

Выводы по главе 134

Заключение 13 5

Список использованной литературы 137

Приложения  

Введение к работе:

Современное состояние открытого способа разработки полезных ископаемых в горнодобывающей отрасли характеризуется:

- увеличением общего объёма добычи полезных ископаемых с ростом объёмов вскрышных пород на единицу полезной продукции;

- увеличением объёма разработки горных пород средней крепости и крепких в общем объёме вскрывши ( более 60 % в настоящее время ).

Если для разрушения слабых пород применение выемочного оборудования непрерывного действия, обеспечивающего наиболее высокие технико-экономические показатели, является обоснованным, то разрушение пород средней крепости, мёрзлых и крепких пород до настоящего времени в основном базируется на использовании буровзрывных работ, которые имеют циклический характер и сравнительно невысокие технико-экономические показатели. При этом увеличивается вредное воздействие на окружающую среду, снижается качество отдельных видов добываемого сырья, а потери полезных ископаемых достигают 7 - 10% и разубоживание 30 - 60%

Применение навесных статических рыхлителей на мощных тягачах для разрушения пород средней крепости, мерзлых и крепких, позволяет снизить себестоимость их разрушения в сравнении с буровзрывным способом в 1,5-2 раза и более, однако с ростом крепости пород производительность этого процесса резко снижается. Увеличение мощности базового трактора не приводит к заметному расширению области применения таких рыхлителей и ограничивается породами с коэффициентами крепости /= 6 - 8 по классификации проф. М.М. Прото-дья конова.

В настоящее время большинство горных машин, применяемых для механического разрушения пород, реализуют последовательную схему передачи энергии от двигателя к порода-разрушающему органу: двигатель - трансмиссия - порода разрушающий орган. Увеличение производительности, работающих по такой схеме горных машин, обычно достигается за счёт увеличения мощности двигателя, что в свою очередь увеличивает как габариты, так и массу машин. Такой способ увеличения производительности горных машин не позволяет кардинально улучшить их технико-экономические показатели. Поэтому повышение производительности горных машин предназначенных для разрушения пород средней крепости, мёрзлых и крепких должно базироваться на использовании иных схем передачи энергии породному массиву и создании новых средств разрушения.

Исследованиями и разработкой рыхлителей с динамическими воздействиями на разрушаемый породный массив занимались как отечественные, так и зарубежные ученые. Наиболее успешно эта работа проводилась фирмой «Катер-пиллер» (США), создавшей рыхлители с рабочими органами, оснащёнными устройствами. Отечественные разработки подобных рыхлителей носят экспериментальный характер и до сих пор их конструктивные параметры не имеют должного научного обоснования, позволяющего их эксплуатировать в различных горнотехнических условиях.

Поэтому задача повышения эффективности разрушения горных пород средней крепости, мёрзлых и крепких, при одновременном улучшении экологических характеристик горного производства, актуальна и требует научного обоснования технических решений по созданию новых породоразрушающих машин.

Цель работы заключается в обосновании и выборе параметров средств, позволяющих интенсифицировать процесс послойного разрушения горных пород средней крепости, мёрзлых и крепких, и определении возможности базовой машины рыхлителя работать с рабочим органом, оснащённым ударным устройством, включающимся при определённом статическом усилии сопротивления на рабочем органе.

Идея работы состоит в том, что при достижении заданного уровня статического сопротивления на рабочем органе рыхлителя срабатывает ударное устройство, установленное на рабочем органе, которое обеспечивает дополнительное динамическое воздействие на породный массив и повышает эффективность его разрушения.

Научные положения выносимые, на защиту:

- эффективное разрушение горных пород средней крепости, мёрзлых и крепких пород достигается применением комбинированного статико-импульсного нагружения разрушаемого массива породы, создаваемого как тяговым усилием базовой машины рыхлителя, так и силовым импульсом ударного устройства рабочего органа;

- математическая модель рыхлителя с активным рабочим органом, позволяющая определять динамические нагрузки в элементах машины при комбинированном нагружении рабочего органа;

- математическая модель рыхлителя с активным рабочим органом, позволяющая определять параметры рабочего органа и режимы работы ударного устройства из условия минимизации нагружения базовой машины рыхлителя;

- при статико-импульсном разрушении снижение нагружения базовой машины рыхлителя с активным рабочим органом может быть достигнуто установлением рационального соотношения параметров статического и динамического нагружения породного массива по установленным в работе зависимостям.

Обоснованность и достоверность научных положений, методы исследования. Теоретические исследования основаны на теории колебаний электромеханических систем, механике грунтов, математическом анализе и теории случайных процессов.

Экспериментальные исследования базируются на стендовых лабораторных исследованиях, проведённых с применением теории подобия при моделировании опытно-промышленных испытаний образцов рабочего органа. Достоверность полученных результатов подтверждена экспериментальными исследованиями, проведёнными на стенде, при удовлетворительной сходимости результатов теоретических и экспериментальных исследований (отклонения не превышают 10-15% ), а так же применением апробированных методов анализа вынужденных колебаний сложных систем и численного моделирования с использованием ЭВМ.

Научное значение работы заключается:

- в разработке математической модели функционирования элементов рыхлителя с активным рабочим органом, работающим в режиме комбинированного, статико-импульсного нагружения;

- в установлении закономерностей изменения нагружения базовой машины с рыхлителем активного действия от параметров импульсной нагрузки, параметров базовой машины, параметров рабочего органа и режимов работы;

- в установлении аналитических зависимостей позволяющих определять основные, конструктивные параметры активного рабочего органа рыхлителя;

- в разработке методики определения экономически обоснованных областей применения рыхлителя с активным рабочим органом.

Практическое значение работы заключается:

- в разработке методики расчёта основных параметров рыхлителя с активным рабочим органом;

- в разработке методики расчёта нагрузок на базовую машину рыхлителя с активным рабочим органом;

- в разработке методики определения областей эффективного применения рыхлителя с активным рабочим органом;

Реализация результатов работы. Разработаны технические решения позволяющие повышать эффективность работы рыхлителя с активным рабочим органом (А.с.№687179 «Рабочий орган рыхлителя» и А.с. №755425 «Способ изготовления горнорежущего инструмента» ),

Предложенные методики расчёта параметров и выбора рациональных режимов работы динамических средств, для послойного разрушения горных пород внедрены и используются в научно-технических разработках ООО «Гидротехнология».

Апробация работы. Работа и основные её положения докладывались:

- на объединённом заседании кафедр Московского государственного горного университета;

- на научно-технической секции Ковровского карьероуправления;

- на Международном научном симпозиуме «Неделя горняка», Москва 2000, 2004 и 2005г.г.;

- на Международной конференции «Наука и новейшие технологии при освоении месторождений полезных ископаемых» Московский государственный геологоразведочный университет, Москва 2004г.  

Подобные работы
Нехорошев Дмитрий Борисович
Обоснование и выбор рациональных параметров технологического процесса шарошечного бурения в условиях карьера
Сайдаминов Исохон Абдулфайзович
Обоснование и выбор параметров средств температурной адаптации гидрообъемных трансмиссий карьерного оборудования
Бродский Григорий Семенович
Обоснование, выбор параметров и разработка систем фильтрации рабочих жидкостей для гидрофицированных горных машин
Степанов Борис Львович
Обоснование и выбор параметров дугового грохота для разделения гранитного сырья
Козлов Валерий Владимирович
Обоснование и выбор параметров выемочно-доставочной подсистемы агрегата для тонких пластов, обеспечивающих эффективную погрузку угля
Мисько Дмитрий Владимирович
Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей
Абдуазизов Набижон Азаматович
Обоснование и выбор параметров системы "гидробак-охладитель" гидрообъемной силовой установки карьерного комбайна
Кузиев Дильшад Алишерович
Обоснование и выбор параметров гидроимпульсного привода шнеко-фрезерного рабочего органа карьерного комбайна
Выскребенец Александр Степанович
Обоснование и выбор параметров дробильно-измельчительного комплекса для углеродистого сырья на базе способа динамического самоизмельчения
Мананников Петр Николаевич
Обоснование и выбор параметров нагревательных плит шахтных переносных вулканизационных прессов с целью снижения неравномерности температурного поля

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net