А. Е. Козярук, д-р техн. наук, проф., С. И. Таранов, асп., Горный университет, А. В. Самолазов, ООО "ИЗ-КАРТЕКС им. П. Г. Коробкова", г. Санкт-Петербург
Направления повышения эффективности эксплуатации экскаваторно-автомобильных комплексов на открытых горных работах
Рассмотрены основные стратегические направления развития горно-транспортных комплексов, предложена унификация в составе электромеханического оборудования самосвала и экскаватора на основе математической модели привода. Предложен общий подход к диагностированию остаточного ресурса и обслуживанию электромеханического оборудования по его фактическому состоянию.
С. А. Шемякин, д-р техн. наук, проф., С. Н. Иванченко, д-р техн. наук, проф., А. Ю. Чебан, канд. техн. наук, доц., В. Е. Белов, асп., ТОГУ, г. Хабаровск
Усовершенствованные рабочие органы одноковшовых землеройных машин для выемки пород
Проведен анализ конструкций рабочих органов землеройных машин и установлено, что ковши с открыванием козырька по сложной траектории обеспечивают уменьшение усилия выгрузки породы из них, способствуют уменьшению массы гидроцилиндров и эквивалентному увеличению полезного объема ковшей.
Ключевые слова: ковш, козырек, механизм открывания ковша, траектория движения козырька.
Методика расчета долговечности и установления причины выхода из строя тангенциальных поворотных резцов
Рассмотрены критерии эффективности применения резцов, процесс выхода резцов из строя. Предложена методика расчета, позволяющая определять долговечность и наиболее вероятный вид отказа с учетом специфики работы тангенциальных поворотных резцов с учетом их геометрических параметров и физико-механических свойств горных пород.
Повышение срока службы комбайновых резцов в угольных шахтах
Приведены данные о малом сроке эксплуатации и низком уровне ресурсосбережения при изготовлении и использовании тангенциальных поворотных резцов известных конструкций на шахтных комбайнах. Описана конструкция резца многоразового применения с универсальным хвостовиком для установки на комбайны разных марок. Приведены данные об испытаниях многоразовых резцов, показывающие их высокую технико-экономическую эффективность.
Динамическая реакция подъемного сосуда на внешние возмущения со стороны смежных звеньев шахтных подъемных установок
Статья посвящена исследованию динамического взаимодействия упругих звеньев шахтных подъемных установок и его влияния на безопасность работы системы "подъемный сосуд—армировка". Показано, что незначительные отклонения в работе вспомогательных звеньев шахтной подъемной установки от проектных параметров могут вызывать многократное хаотическое усиление негативных динамических реакций взаимодействия сосуда с жесткой армировкой.
Методика оптимального выбора модели карьерного одноковшового гидравлического экскаватора под заданные горно-геологические и технические условия
Предложена методика, позволяющая проводить выбор карьерных одноковшовых гидравлических экскаваторов с оптимальными для заданных горно-геологических и технических условий параметрами путем количественной оценки качества их функционирования.
Уральский государственный горный университет накануне столетия
Приведена краткая история государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Уральский государственный горный университет ".
Ключевые слова: горный университет, форум, партнерство, наука, храм.
Этапы большого пути кафедры горных машин и комплексов
Изложена краткая история кафедры, которая готовит квалифицированные конструкторские кадры для машиностроительного производства. Отражены основные особенности и подходы к изучению специальных дисциплин в Уральском государственном горном университете, а также опыт организации учебных и производственных практик.
Ключевые слова: история, люди, образовательные услуги, действующие модели машин, учебный гидравлический стенд-тренажер, конструкторский пакет APMWinMachine, пакет SolidWorks, олимпиады, практика.
На основе уравнений энергетического баланса выполнена сравнительная оценка энергетических показателей карьерных экскаваторов-мехлопат и гидравлических экскаваторов. Показано, что для мехлопат значения КПД при копании составляют 0,5...0,6 ввиду непроизводительных затрат энергии на подъем груженого ковша и элементов рабочего оборудования. Для гидравлических экскаваторов КПД зависит от конструктивной схемы рабочего оборудования. Применение схем с параллелограммами и гидроаккмуляторами позволит повысить КПД.
Н. В. Савинова1, канд. техн. наук, доц., В. В. Шилов2, коммерческий директор, Е. И. Смирнов2, директор, М. К. Абдулкаримов1, асп. 1УГГУ, 2ЗАО "Эксперт-Сервис", г. Екатеринбург
Влияние эксплуатационных дефектов на несущую способность металлоконструкций буровых вышек
В процессе эксплуатации в металлоконструкциях нередко появляются дефекты, зависящие от конструктивных особенностей, региона, характера и интенсивности эксплуатации. Результаты представленных исследований показали уровень влияния накопленных дефектов на несущую способность буровых вышек. Были разработаны методики по подготовке математического эксперимента и обработки его результатов.
Ю. А. Лагунова, д-р техн. наук, проф., П. А. Жиганов, канд. техн. наук, доц., УГГУ, С. А. Червяков, канд. техн. наук, директор по конструкторским разработкам, ОАО "Уралмашзавод", г. Екатеринбург
Экспериментальные исследования процесса грохочения
Экспериментальным путем установлена максимальная эффективность процесса пассивного грохочения. Дана оценка зависимости между входными параметрами установки.
Ключевые слова: грохот, эффективность грохочения, подбор рациональных параметров грохота, угол наклона рабочей поверхности грохота.
Повышение эффективности эксплуатации рудничного водоотлива за счет совершенствования очистки водосборников от шлама
Приведена сравнительная оценка эксплуатации рудничного водоотлива медноколчеданных рудников при двух способах очистки водосборников от шламов: широко используемого в настоящее время цикличного способа (ковш ПДМ, автосамосвал, вагонетка и т. д.); предлагаемого гидравлического высоконапорной, гидроэлеваторной установкой для периодического откачивания шламовых смесей из отстойников, водосборников на дневную поверхность рудников.
Математическое моделирование элементов гидравлической схемы системы прижатия конусной дробилки
Разработана математическая модель гидросистемы прижатия дробильной чаши конусной дробилки мелкого дробления. Разработана принципиальная гидравлическая схема. Приведена программа имитации рабочего процесса дробилки.
Ключевые слова: конусная дробилка, гидравлическая схема, гидропневмоаккумулятор, программа имитации рабочего процесса дробилки.
С. А. Червяков, канд. техн. наук, директор по конструкторским разработкам, ОАО "Уралмашзавод", Н. М. Суслов, д-р техн. наук, проф., УГГУ, г. Екатеринбург
Представлены результаты проектировочного и проверочного расчетов исполнительного органа стволопроходческого агрегата АСП-8,0. Выбраны резцы и разработаны схемы набора инструмента на шнековык фрезах.
Рассмотрен комбинированный способ шахтного подъема, который позволяет получить многоканатный подъем, имеющий преимущества барабанных подъемных машин без недостатков подъема со шкивами трения. Указанный эффект достигается тем, что сопротивление движению груженого скипа разделяется на две составляющие, имеющие разные направления: сопротивление подъему самого груза, которое преодолевается концевыми подъемными канатами, закрепленными на барабанах подъемной установки, а сопротивление подъему скипа преодолевается по принципу противовеса с помощью канатов, соединяющих скипы через дополнительные шкивы на копре.
Исследование причин наклона поворотной платформы экскаватора-мехлопаты и оценка их воздействия на нагрузки опорно-поворотного устройства
Представлены краткие результаты исследований причин наклона поворотной платформы экскаватора-мехлопаты, влияние ее наклона на динамические и статические нагрузки в опорно-поворотном устройстве.
Уменьшение динамических нагрузок при аварийном торможении шахтных подъемных установок
Рассмотрены способы демпфирования колебаний при аварийном торможении шахтных подъемных установок. Математическое моделирование динамических процессов показало, что предложенные системы обеспечивают демпфирование колебаний при аварийном торможении. Разработанные системы устранят вредное влияние вибраций на организм людей, снизят динамические нагрузки в механической системе, предотвратят возможное скольжение канатов на многоканатном подъеме и повысят надежность и безопасность эксплуатации шахтных подъемных установок.
Характеристики фрикционной пары "колесо—рельс" шахтного локомотива при кинематических и силовых несовершенствах
Рассмотрено упруго-фрикционное взаимодействие тела с поверхностью при наличии тангенциальной силы. Разработаны основные теоретические положения, позволяющие выявить закономерности изменения сцепления пары "колесо—рельс "шахтного локомотива и сопутствующих им энергетических затрат в зависимости от фрикционных свойств контактирующих звеньев.
Ключевые слова: шахтный локомотив, фрикционная пара, пятно контакта, скорость относительного скольжения поверхностей, упругие характеристики материала, дискретный характер взаимодействия.
Анализ динамических нагрузок в приводе вертикальной подачи штрипсового станка
Приведен анализ динамических нагрузок, возникающих в приводе подъема—опускания пильной рамы штрипсовых станков во время их работы. Этот анализ необходим для проведения расчетов на прочность, выносливость, устойчивость рабочих звеньев и установления рациональных режимных параметров при работе станка.
Разработка износостойкой эластомерной композиции для футеровки спиральных классификаторов*
Изучены триботехнические характеристики различных резин в условиях трения по закрепленному абразиву при наличии водной среды. Показано, что основным фактором, определяющим износостойкость полимеров в этих условиях, является тип каучука. Установлено решающее влияние на износ резин механо-химических процессов в трибосопряжении.
На протяжении почти пятидесяти лет Московский горный институт тесно связан с Уралмашзаводом и институтом "НИИТяжмаш ". Эти научные и технические связи оказались взаимно плодотворными. Ученые кафедры автоматики Горного института исследовали динамические процессы в электромеханических системах тяжелых горных машин, инженеры НИИТяжмаша использовали рациональные рекомендации ученых в проектах стреловых конструкций, приводах и редукторах драглайнов и мехлопат. О человеческих отношениях между учеными и инженерами эта статья.
Ключевые слова: аналитические и модельные исследования, экскаватор-драглайн, электромеханические системы, электроприводы, стреловая конструкция, автоматическое управление движением ковша, автоматизированная система управления, испытания систем управления.
Д. А. Юнгмейстер, д-р техн. наук, проф., С. А. Лавренко, асп., А. И. Исаев, асп., В. В. Максаров, д-р техн. наук, проф., Г. В. Соколова, ст. преп., НМСУ "Горный", А. В. Иванов, зам. гл. инж., ЗАО "Метрокон", г. Санкт-Петербург
Модернизированный комплекс для проходки специальных выработок на шахтах "Метростроя" в сложных горно-геологических условиях
Представлены варианты конструкций проходческих комплексов для сооружения специальных выработок. Проведен расчет и построен график производительности комплекса со сменным оборудованием.
А. А. Хорешок, д-р техн. наук, проф., Л. Е. Маметьев, д-р техн. наук, проф., А. М. Цехин, канд. техн. наук, доц., А. Ю. Борисов, ст. преп., КузГТУ, г. Кемерово
Устройства для улучшения процессов зарубки исполнительных органов проходческих комбайнов избирательного действияНГ*
Раскрыта сущность технических решений для улучшения процесса зарубки двухкорончатых исполнительных органов проходческих комбайнов избирательного действия с использованием дискового инструмента.
Ключевые слова: проходческий комбайн, исполнительный орган, телескопическая стрела, корпус редуктора, коронка, призма, узел крепления, дисковый инструмент, разрушение, зарубка, способ обработки.
С. 11—16
* Символом "НГ" обозначены статьи, полученные с Недели горняка.
Разработки и рекомендации получены в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России по теме "Исследование параметров технологий и техники для выбора и разработки инновационных технических решений по повышению эффективности эксплуатации выемочно-проходческих горных машин в Кузбассе".
Динамика вращения буровых ставов и рекомендации рациональных режимов бурения станками типа СБШ-250
Показаны причины появления экстремальных режимов работы станков шарошечного бурения. Приведены рекомендации ликвидации таких режимов и увеличения скорости бурения.
Описан процесс разрушения горной массы и его влияние на энергоэффективность. Сделан вывод о необходимости разработки нового образца измельчительного оборудования, используемого для разрушения слабых горных пород с одновременной их классификацией. Приведена конструктивная схема измельчителя-классификатора, дано его описание и принцип работы.
Л. И. Андреева, д-р техн. наук, зав. отд., Т. И. Красникова, канд. техн. наук, мл. науч. сотр., Д. Р. Давлетшина, экон., ООО "НИИОГР", Е. С. Баранова, студ., ЧелГУ, г. Челябинск
Повышение эффективности ремонтного производства горного предприятия с учетом результатов аудита
По результатам производственно-технического аудита выявлены проблемы, снижающие эффективность ремонтного производства, сформулированы предложения и разработаны рекомендации по повышению его эффективности.
Ключевые слова: эффективность, ремонтные мощности, техническое состояние, эффективность использования техники, эффективность использования ресурсов, эффективность труда, эффективность взаимодействия.
Моделирование и определение мощности дебалансных вибрационных агрегатов
Представлена обобщенная модель горных центрированных дебалансных вибрационных агрегатов для переработки полезных ископаемых. Приведены выражения, отражающие энергетический баланс для их колебательных систем в различных режимах. Определена необходимая мощность таких агрегатов с учетом сложного движения дебалансной массы. Построены зависимости мощности по полученным выражениям и ее значения для применяемых в промышленности вибрационных питателей, грохотов и мельниц.
Ключевые слова: вибрационный агрегат, вибрационный грохот, вибрационная мельница, принцип центрирования, математическая модель двухзвенной колебательной системы, метод Лагранжа, метод Даламбера, энергозатраты агрегата.
С. А. Шемякин, д-р техн. наук, проф., С. Н. Иванченко, д-р техн. наук, проф., ТОГУ, А. Ю. Чебан, канд. техн. наук, науч. сотр., ИГД ДВО РАН, г. Хабаровск
Математическая модель для расчета усилия рыхления выемочными машинами мерзлой породы крупным сколомНГ
На основании анализа предельного состояния отделяемого элемента стружки при рыхлении крупным сколом (сотовым способом) дана аналитическая зависимость (математическая модель) для расчета усилия рыхления (резания) мерзлой породы.
Ключевые слова: мерзлая порода, выемочные машины, сотовое резание, предельное состояние стружки, аналитическая зависимость, сопротивление резанию.
Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук
Раскрыты краткая история возникновения института, основные этапы его развития, а также некоторые результаты научной и инновационной деятельности. Охарактеризованы некоторые достижения фундаментальных и прикладных исследований.
Ключевые слова: Институт горного дела УрО РАН, горно-металлургический комплекс, минерально-сырьевая база, стратегия, инновационное развитие, прикладные и фундаментальные исследования.
А. В. Глебов, канд. техн. наук, зам. директора по научным вопросам, ИГД УрО РАН, Л. А. Репин, управляющий проектом, ОАО "Уралмашзавод", г. Екатеринбург
Цена владения — критерий выбора горного оборудования (на примере тяжелых экскаваторов)*
На основании фактических данных, собранных в результате технологического аудита предприятий Кузбасса, а также рекомендаций заводов-изготовителей, публичной информации в СМИ и научных журналах, проведена оценка эффективности работы тяжелых экскаваторов.
*Работа выполнена в рамках конкурсного проекта № 12-С-5-1030, финансируемого Уральским отделением РАН "Прогноз развития транспортных систем карьеров с учетом совершенствования геотехники и повышения требований экологичности".
И. В. Гайсёнок1, зам. нач. отдела РКЦМП*, А. А. Дюжев1, канд. техн. наук, ген. директор, С. И. Кочетов1, нач. отдела РКЦМП, П. Л. Мариев1, д-р техн. наук, директор НТЦ "Карьерная техника", П. И. Тарасов2, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., С. В. Харитончик1, д-р техн. наук, директор РКЦМП 1ГНУ "Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси" 2ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
Применение многозвенных автопоездов в горно-добывающей промышленности
Рассмотрены проблемы и задачи транспортировки горных пород, мировой и белорусский опыт применения многозвенных транспортных средств для магистральных перевозок и в горно-добывающей промышленности, а также их преимущества. Приведен вариант конструктивного исполнения многозвенного самосвального автопоезда и технологический цикл его работы.
Ключевые слова: автопоезд, горные работы, звено.
С. 14—18
*РКЦМП — Республиканский компьютерный центр машиностроительного профиля
А. В. Глебов, канд. техн. наук, зам. директора по научным вопросам, ИГД УрО РАН, Ю. И. Лель, д-р техн. наук, проф., И. А. Глебов, студ., УГГУ, г. Екатеринбург
Перспективный сборочный транспорт открытых горных работ*
Приведены технические характеристики шарнирно-сочлененных самосвалов. Изложен опыт их эксплуатации за рубежом. Показаны возможности использования этих самосвалов при отработке глубокозалегающих и нагорных месторождений твердых полезных ископаемых России.
*Работа выполнена в рамках конкурсного проекта № 12-C-5-1030, финансируемого Уральским отделением РАН, "Прогноз развития транспортных систем карьеров с учетом совершенствования геотехники и повышения требований экологичности".
К вопросу о выборе вида карьерных автосамосвалов для кимберлитовых карьеров Якутии
Описано развитие транспортных систем на кимберлитовых карьерах Якутии. Приведена динамика изменения технико-эксплуатационных показателей работы большегрузных карьерных автосамосвалов АК "АЛРОСА" (ОАО). Представлены виды транспортных систем в Компании. В результате выполненных исследований обозначены основные задачи по выбору вида транспорта в перспективе отработки месторождений.
Ключевые слова: кимберлитовый карьер, транспортная система, автосамосвал, технико-эксплуатационные показатели работы.
П. И. Таpасов, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., А. Г. Журавлев, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., В. А. Чеpепанов, мл. науч. сотр., М. В. Исаков, мл. науч. сотр., В. P. Баланчук, мл. науч. сотр., ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург, А. Н. Акишев, канд. техн. наук, нач. комплексного отд., С. Л. Бабаскин, зав. лаб., Институт "Якутнипроалмаз", г. Мирный
Проблемы магистрального транспортирования руды от удаленных кимберлитовых месторождений*
В связи с необходимостью расширения ресурсной базы рассматривается освоение новых кимберлитных месторождений, удаленных от существующей производственной инфраструктуры, с доставкой руды от карьеров к существующим обогатительным фабрикам. Приведены результаты исследований выбора вида магистрального транспорта для указанных условий.
Ключевые слова: промышленный транспорт, транспортные системы карьеров, магистральный транспорт, область применения транспорта, подвесная канатная дорога, конвейер, автопоезд, железнодорожный транспорт, технико-экономические показатели.
С. 25—31
*В исследованиях принимали участие Г. Д. Кармаев, А. А. Доманин, И. Г. Сумина.
Предложение по применению транспорта с троллейным питанием на Ново-Учалинском месторождении*
Предложен вариант применения подземных троллейно-аккумуляторных самосвалов и автопоездов взамен традиционных подземных самосвалов для транспортировки горной массы при разработке Ново-Учалинского месторождения. Рассчитаны предварительные технологические показатели и оценены эксплуатационные затраты на рассмотренные типы самосвалов, на основании которых появляется возможность с минимальными затратами создать опытно-промышленный участок для испытания и отладки современного экономичного подземного транспорта.
К вопросу о разработке рациональных параметров инструмента штыревого типа и его воздействия на породу при бурении взрывных скважин*
Представлены результаты моделирования напряженного состояния породы, возникающего под воздействием инденторов штыревого инструмента при бурении скважины. Проведено экспериментальное уточнение полученных данных для крепкой породы. Изложенные в статье результаты исследования являются полезными при создании бурового инструмента нового технического уровня и разработке рациональных режимных параметров бурения.
В. Г. Шеменев, канд. техн. наук, зав. лаб., A. В. Глебов, канд. техн. наук, зам. директора по научным вопросам, B. А. Синицын, канд. техн. наук, ст. науч. сотр. лаб., ИГД УрО РАН, В. Б. Ткачев, зав. сектором лаб.,
ИГД УрО РАН, директор, ООО "СпецГорМаш", г. Екатеринбург
Смесительно-зарядные машины для изготовления и заряжания эмульсионных ВВ на карьерах Урала*
Приведен некоторый опыт эксплуатации смесительно-зарядных машин. Дано описание технических характеристик и конструкции новой специальной зарядной горной машины СЗГМ-15Э. Предложены пути дальнейшего развития данного вида техники.
*Работа выполнена в рамках конкурсного проекта ОНЗ-20 № 12-Т-5-1021 "Обеспечение устойчивого развития горно-добывающего комплекса", финансируемого Уральским отделением РАН.
P. И. Сухов, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., В. С. Болкисев, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., А. С. Pеготунов, мл. науч. сотр., ИГД УрО РАН, г. Екатеринбург
Выбор направлений совершенствования отечественной буровой техники для проходки взрывных скважин*
Представлены показатели динамики объемов проходки взрывных скважин. Определены тенденции и причины ухудшения технико-экономических показателей бурения взрывных скважин. Обоснована необходимость совершенствования отечественной буровой техники для устойчивого развития горного производства. Приведена концепция реализации резервов на буровых работах. Конкретизированы направления совершенствования применительно к отечественным карьерным буровым станкам.
Расчет технической производительности шахтных погрузочных машин
Обоснованы математические модели для расчета технической производительности шахтных погрузочных машин с нагребающими лапами и ковшовым рабочим органом. В отличие от известных методов расчета производительность определяется с учетом геометрических, силовых и энергетических ограничений, накладываемых конструктивными характеристиками машины.
К вопросу о параметрах карьерных автомобильных дорог
Проведен анализ действующих в Российской Федерации нормативных документов, определяющих ширину транспортных берм в карьерах. Изучен опыт определения параметров карьерных дорог на зарубежных карьерах. Представлены фактические условия эксплуатации автомобилей на кимберлитовых карьерах. Рекомендуется уточнить параметры карьерных автодорог с учетом отечественного и зарубежного опыта.
Ключевые слова: карьерная дорога, элементы транспортной бермы, ширина автомобиля, нормативные документы, проезжая часть, обочина.
Эколого-экономическая оценка современных карьерных транспортных машин
Приведены результаты эколого-экономической оценки современных карьерных транспортных машин. Рассмотрены изменения показателей использования энергии, материалоемкости машин, влияние на экологию рабочей зоны. Оценены экономическая и экологическая эффективность современных машин при увеличении глубины карьера и рекомендуемая область их применения.
Ключевые слова: современные карьерные транспортные машины, тяговые агрегаты, карьерные самосвалы, дизель-троллейвозы, конвейеры, крутонаклонные конвейеры с прижимной лентой, трубчатые конвейеры, показатель использования энергии, материалоемкость, экологическая и экономическая эффективность машин, глубина карьера, область применения.
Классификация питателей для выпуска сыпучих материалов
Предложена классификация питателей для выпуска сыпучих материалов, применяющихся в различных областях промышленности, преимущественно в горной, при выпуске руды из бункеров, дучек, рудоспусков и систем с торцовым выпуском с обрушением руды и налегающих пород.
Ключевые слова: бункер, дучка, рудоспуск, затвор, питатель, буродоставочная выработка, система отработки с торцовым выпуском.
С. Н. Иванченко, д-р техн. наук, проф., С. А. Шемякин, д-р техн. наук, проф., ТОГУ, А. Ю. Чебан, канд. техн. наук, науч. сотр., ИГД ДВО РАН, г. Хабаровск
Обоснование параметров бульдозерно-скреперных агрегатов для обогащения золотоносных песков
Проведено обоснование основных параметров бульдозерно-скреперных агрегатов, а именно вместимости ковша и мощности, в соответствии с производительностью промывочного оборудования, применяемого при открытых добычных работах на россыпных месторождениях драгоценных металлов. Предложен способ работы промывочного оборудования с бульдозерно-скреперным агрегатом, а также приведен прогноз экономической эффективности от его внедрения.
В. С. Болкисев, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., Р. И. Сухов, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., ИГД УрО РАН, Ю. В. Болкисева, асс., УГГУ, г. Екатеринбург
Вопросы определения продолжительности безопасной эксплуатации карьерных буровых станков после окончания установленного срока службы*
Обоснована необходимость определения срока безопасного использования бурового станка. Представлена концепция изменения параметров технического состояния буровых станков в процессе их эксплуатации. Приведена методология определения остаточного ресурса после истечения срока службы станка. Предложены методы определения срока дальнейшей безопасной эксплуатации станков.
Ключевые слова: буровой станок, безопасность, остаточный ресурс, срок эксплуатации.
С. 33—37
*Работа подготовлена по конкурсным проектам фундаментальных исследований УрО РАН № 12-Т-102-141, № 12-М-23457, ГР№ 01201369005.
Анализ систем планово-предупредительных ремонтов: Стратегия профилактики
Анализ систем планово-предупредительных ремонтов (ППР) горных машин в 1984—1990 гг., позволил выявить как положительные результаты, так и недостатки, с учетом которых была разработана новая система ППР по техническому состоянию.
А. А. Хорешок, д-р техн. наук, проф., И. Д. Богомолов, д-р техн. наук, проф., П. В. Буянкин, ст. преп., А. В. Воробьев, канд. техн. наук, доц., КузГТУ, г. Кемерово
Оценка эксплуатационных нагрузок на опорно-поворотное устройство экскаваторов-мехлопат
Представлены краткие результаты определения эксплуатационных нагрузок на элементы опорно-поворотного устройства экскаватора-мехлопаты и оценка их воздействия. Приведены рекомендации по снижению влияния рассчитанных нагрузок на напряжения в конструкции.
А. А. Хорешок, д-р техн. наук, проф., Л. Е. Маметьев, д-р техн. наук, проф., А. М. Цехин, канд. техн. наук, доц., А. Ю. Борисов, ст. преп., КузГТУ, г. Кемерово
Адаптация узлов крепления дискового инструмента исполнительных органов проходческих комбайнов к монтажу и демонтажуНГ*
Описаны технические решения различных вариантов конструкций узлов крепления дискового инструмента на коронках исполнительных органов проходческих комбайнов избирательного действия при монтаже и демонтаже в процессе эксплуатации.
* Символом "НГ" обозначены статьи, поступившие с Недели горняка.
Разработки и рекомендации получены в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России рег. № 01201456209 по теме "Исследование параметров технологий и техники для выбора и разработки инновационных технических решений по повышению эффективности эксплуатации выемочно-проходческих горных машин в Кузбассе ".
Некоторые результаты исследований при эксплуатации стволопроходческого агрегата АСП-8,0*
Представлены результаты испытаний стволопроходческого агрегата в стволе Ново-Усольского месторождения Пермского края, описана методика проведения испытаний, выполнено сравнение экспериментальных параметров и показателей с расчетными.
Ключевые слова: агрегат стволопроходческий АСП-8,0, экспериментальное исследование агрегата, показатели производительности, показатели нагруженности исполнительного органа, погружной режим работы
С. 8—11
*Описание конструкции агрегата и расчет шнеково-фрезерного исполнительного органа опубликованы в номерах 1 и 3 за этот год [1, 2].
А. В. Отроков, канд. техн. наук, доц., Г. Ш. Хазанович, д-р техн. наук, проф., Н. Б. Афонина, ст. преп., ШИ (ф) ЮРГПУ (НПИ) им. М. И. Платова, г. Шахты
Выбор параметров погрузочных органов проходческих комбайнов с нагребающими звездами
Сформулирована и решена задача выбора параметров погрузочных органов проходческих комбайнов с нагребающими звездами. Обоснованы целевая функция, ограничения и дополнительные критерии качества поиска рациональных вариантов технических решений. Выполнены поиск и анализ параметров погрузочного органа для комбайна КП-21, найдено рациональное решение с минимальной энергоемкостью погрузки.
Ключевые слова: проходческий комбайн, погрузочный орган с нагребающими звездами, выбор параметров, инженерная методика
Работа, совершаемая механизмами подъема рукояти обратной механической лопаты, при черпании из-под воды
Дополнена методика расчета параметров привода механизма подъема рукояти обратной механической лопаты при черпании из-под воды. Проведен анализ влияния обводненных условий на параметры привода механизма подъема. В качестве примера принята серия экскаваторов типа обратной механической лопаты компании "Liebherr".
Ключевые слова: обводненные условия, обратная механическая лопата, перемещение ковша, черпание из-под воды, экскаватор, подводный забой, обводненные месторождения
Применение антиадгезионных материалов для продления ресурса деталей и узлов горных машин
Представлены результаты исследования условий и режимов эксплуатации экскаваторов цикличного действия, адгезионных явлений в осенне-весенний периоды и методов защиты рабочих поверхностей экскаваторов посредством применения композиционных материалов.
Ключевые слова: прилипание и примерзание горных пород (адгезия), техническое состояние, трудоемкий процесс, композиционный материал, метод крепления
Восстановление и упрочнение роторов эксгаустеров наплавкой
Исследованы особенности восстановления и упрочнения лопаток сварных и клепаных роторов эксгаустеров наплавкой. Проанализирована экономическая эффективность наплавки роторов.
Влияние конструктивных и технологических параметров спиральных классификаторов на износостойкость их рабочих органовНГ
Рассмотрено влияние конструктивных параметров и технологических характеристик спиральных классификаторов на интенсивность износа их рабочих органов. Даны практические рекомендации по эффективному использованию резиновой футеровки.
Ключевые слова: спиральный классификатор, износ, износостойкость, геометрические параметры, технологические характеристики
Рассмотрены способы уменьшения колебаний при аварийном торможении подъемных установок сверхглубоких шахт. Предложенные системы уменьшат колебания при аварийном торможении, устранят вредное влияние вибраций на организм людей, снизят динамические нагрузки и повысят надежность и безопасность эксплуатации шахтных подъемных установок.
Исследование характеристик двухсторонних гидроударных системНГ
Представлена математическая модель гидроударной системы двухстороннего действия с возможностью задержки движения бойка. Определены критерии подобия, в пространстве которых проведены численные расчеты и анализ ее характеристик. Результаты могут быть использованы на начальном этапе проектирования гидроударных устройств для исполнительных органов горных и строительных машин.
Ключевые слова: ударная система, предельный цикл, критерии подобия, характеристики
В. Г. Мерзляков, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, МГМУ (МАМИ) Машиностроительный университет, г. Москва, Н. Л. Разумняк, д-р техн. наук, УК "Прокопьевскуголь", г. Прокопьевск
Проведение подготовительных выработок на гидрошахтах с использованием тонких струй высокого давления
Рассмотрены достоинства и недостатки традиционной технологии гидродобычи с использованием опыта ее эксплуатации на шахтах УК "Прокопьевскуголь ". Выполнен анализ и обоснованы перспективные направления повышения эффективности новой технологии проведения подготовительных выработок по углю с использованием тонких струй высокого давления.
Ключевые слова: гидравлическая технология добычи угля, проведение подготовительных выработок, разрушение угля тонкими струями высокого давления
Определение показателей работы шнеко-фрезерного исполнительного органа стволопроходческого агрегата АСП-8,0 при погружном режиме работы
Основная цель данной статьи заключается в установлении новых зависимостей, учитывающих погружной режим работы шнеко-фрезерного исполнительного органа на примере стволопроходческого агрегата АСП-8,0. Описана методика проведения экспериментальных исследований агрегата АСП-8,0 при его работе в стволе Ново-Усольского месторождения Пермского края. Проведено сравнение существующих методик расчета с экспериментальными данными, полученными на основании результатов исследования агрегата. Рассмотрены особенности погружного режима работы и вертикальной ориентации шнеко-фрезерного исполнительного органа, используемого в агрегате. Уточнена величина коэффициента, учитывающего часть траектории движения резцов, находящихся в контакте с породой, влияющего в свою очередь, на потребное значение крутящего момента, направленного на резание горной породы. Выполнено уточнение коэффициента, учитывающего влияние углов, под которыми действуют силы подачи отдельных резцов, контактирующих с породой, на усилие подачи исполнительного органа в целом. Представлена новая зависимость, учитывающая дополнительные затраты мощности на вертикальное перемещение горной породы. Дополнительно уточнены величины зависимостей, учитывающих техническую и эксплуатационную производительность для агрегатов семейства АСП. На основе проведенного исследования зависимости, полученные в данной статье, могут быть рекомендованы для расчетов стволопроходческих агрегатов семейства АСП, а также других агрегатов, исполнительные органы которых работают в погружном режиме.
Ключевые слова: агрегат стволопроходческий, неотгруженная горная порода, погружной режим работы исполнительного органа, вертикальная ориентация шнеко-фрезерного исполнительного органа, крутящий момент, усилие подачи, активная дуга контакта исполнительного органа с забоем, вертикальное перемещение горной породы, техническая производительность, эксплуатационная производительность.
Оптимизация процесса бурения взрывных скважин в многолетнемерзлых сложноструктурных массивах карьеров Севера РФ
Рассмотрены способы оптимизации бурения взрывных скважин в условиях карьеров Севера РФ, разрабатывающих многолетнемерзлые массивы путем установления рациональных конструктивных и режимных параметров отработки породоразрушающих инструментов и систем очистки скважин от буровой мелочи.
Классификация способов и средств борьбы с прилипанием и примерзанием полезного ископаемого в процессе погрузки, транспортирования и доставки
При копании, погрузке и транспортировании существует проблема прилипания и примерзания материала к приспособлениям и оборудованию, осуществляющих указанные выше процессы. Несмотря на многообразие способов и конструкций, пока нет однозначного и эффективного решения этой проблемы. Для облегчения изучения существующих и разработки новых способов и средств, проведения анализа и обобщения предложена классификация способов и средств борьбы с прилипанием и примерзанием полезного ископаемого в процессе погрузки, транспортирования и доставки, выявленных по патентным и литературным источникам. При этом рассматриваются способы и средства борьбы с прилипанием и примерзанием горной массы в ковшах экскаваторов и погрузочно-доставочных машин, шахтных вагонетках и железнодорожных вагонах, а также на транспортерной ленте ленточных конвейеров, поскольку природа (причина) явления одна и та же. Поэтому воздействие на слой налипшего и примерзшего материала в указанных механизмах принципиально одинаково.
В. Ф. Кузнецов, канд. техн. наук, доц., НИТУ "МИСиС", г. Москва
E-mail: mggu_at@mail.ru
Моделирование полюсного и якорного управления многодвигательным электроприводом механизма поворота экскаватора-драглайна
Приведены математические модели для исследования процессов в электромеханической системе "многодвигательный электропривод — валопроводы редуктора с кинематическими зазорами привода поворота шагающего экскаватора". Предложен электрический способ уменьшения динамических нагрузок в электроприводе поворота, в котором якорные цепи двигателей соединены в две последовательно-параллельные ветви. Для выравнивания якорных токов в параллельных ветвях используется совместное якорное и полюсное управление двигателями.
Созданы математические модели управляемого электропривода механизма поворота мощного шагающего экскаватора ЭШ-15/90 с четырьмя последовательно и последовательно-параллельно соединенными двигателями постоянного тока с независимым возбуждением, управляемыми по схеме "генератор—двигатель " и по схеме "тиристорный преобразователь—двигатель". Результаты моделирования показали возможность эффективного снижения динамических нагрузок в валопроводах многодвигательного механизма поворота шагающих экскаваторов.
Ключевые слова: полюсное и якорное управление, многодвигательный электропривод, механизм поворота, шагающий экскаватор, математическая модель
А. А. Хорешок, д-р техн. наук, проф., директор Горного института КузГТУ, г. Кемерово, Е. Ю. Пудов, канд. техн. наук, доц., филиал КузГТУ, г. Прокопьевск
Проектирование перспективного конструктивного исполнения ковша гидравлического экскаватора схемы "обратная лопата"
Рассмотрено предложение по изменению конструктивного исполнения ковша гидравлического экскаватора в целях улучшения его технических характеристик. Приведено обоснование преимущества проектируемого исполнения, проведен прочностной расчет конструктивных элементов ковша.
А. Н. Егоров, ген. конструктор — директор НТЦ, Л. И. Трухнов, гл. конструктор по карьерной технике НТЦ, А. М. Насковец, инж.-конструктор КБ компоновки НТЦ,
ОАО "БелАЗ" — управляющая компания холдинга "БелАЗ-ХОЛДИНГ", Беларусь
УДК 622.28 А. С. Князев, ст. преп., асп., СибГИУ, г. Новокузнецк
E-mail: knyazev_a.s@mail.ru
К вопросу о совершенствовании конструкций механизированных крепей
Представлен материал о новых схемах механизированных крепей, которые обеспечивают высокую жесткость конструкции за счет рычажных элементов. Показана конструкция механизированной крепи, которая упростит исследование кинематики и кинетостатики.
Ключевые слова:механизированная крепь, гидродомкрат, клеммовое соединение, кинематика, структура механизированных крепей
УДК 621.398 Б. Н. Абрамович, д-р техн. наук, проф., Ю. А. Сычев, канд. техн. наук, доц., Д. А. Устинов, канд. техн. наук, доц., А. В. Фёдоров, асп., НМСУ "Горный", В. Б. Прохорова, зам. директора Института, ГУАП, г. Санкт-Петербург
E-mail: sychev_yura@mail.ru
Современные проблемы и перспективы развития интеллектуализации и автоматизации энергосистем предприятий минерально-сырьевого комплекса
Статья посвящена проблемам и перспективам развития интеллектуализации и автоматизации энергосистем предприятий минерально-сырьевого комплекса (МСК). Выявлены основные функции, которые должны выполнять современные энергосистемы, определяющие базовые направления интеллектуализации и автоматизации энергообеспечения предприятий МСК. Разработана базовая структура интеллектуальной энергетической системы, обеспечивающей энергоэффективное электроснабжение ответственных потребителей предприятий МСК. Выявлены основные перспективные технические средства и решения по интеллектуализации энергетической системы МСК, особенности их работы и вклад в повышение уровня энергосбережения и энергетической эффективности. Обоснована эффективность использования активно-адаптивных принципов управления интеллектуальных энергетических систем при энергоснабжении.
Ключевые слова:энергосистема, интеллектуальные электрические сети, энергосбережение, энергоэффективность, интеллектуализация, активно-адаптивный, минерально-сырьевой, качество электрической энергии
УДК 621.001.4:622.232 Я. П. Гринберг, канд. техн. наук, доц., В. С. Соловьев, канд. техн. наук, доц., НМСУ "Горный", г. Санкт-Петербург
E-mail: vssol@mail.ru
К вопросу о характеристиках привода исполнительных органов угольных комбайнов*
Электродвигатели механизма резания угольных комбайнов работают с резкопеременной нагрузкой на валу. Графики нагрузки могут быть описаны методами теории случайных функций. Механические характеристики двигателя резания должны обеспечить работу комбайна как со средней, так и со среднеквадратичной мощностью. Жесткая часть механической характеристики асинхронного двигателя описывается колебательным звеном второго порядка, коэффициент демпфирования которого может быть представлен как количественное отношение половины запаса кинетической энергии вращающихся масс двигателя к максимальному моменту двигателя. При проектировании комбайновых двигателей коэффициент демпфирования следует принимать не ниже 0,3. Увеличение коэффициента демпфирования, связанное с ростом скольжения, позволяет снизить дисперсию токовой нагрузки, а значит повысить КПД электропривода. Паспортные значения КПД существующих комбайновых двигателей, имеющих весьма жесткие характеристики, достигают 96 %, однако при резкопеременной нагрузке это значение снижается до 30...50 %.
Увеличение коэффициента демпфирования позволит использовать избыток кинетической энергии, запасенной вращающимися частями привода, для преодоления исполнительным органом пиков нагрузки и снижения расходов энергии.
Оценка работы механической части комбайна представлена анализом коэффициента электромеханической связи. Показано, что изменение коэффициента электромеханической связи практически не влияет на изменение механических колебаний в трансмиссии.
Ключевые слова:комбайновые двигатели, токи двигателя, коэффициент формы, коэффициент демпфирования, коэффициент вариации, коэффициент электромеханической связи, КПД привода
С. 12—16
*Статья публикуется в редакции авторов (прим. ред.).
УДК 621.311 Д. Н. Пеленев, асп., НМСУ "Горный", г. Санкт-Петербург
E-mail: d.pelenev@mail.ru
Инвариантная токовая защита от однофазных замыканий на землю для электрических сетей 6...35 кВ
Приведено устройство токовой защиты электрических сетей от однофазных замыканий на землю. Устройство обладает повышенной селективностью действия и инвариантностью по отношению к параметрам контура тока нулевой последовательности, что подтверждено экспериментальными данными.
Ключевые слова:электрическая сеть, защита от замыканий, переходное сопротивление, селективность действия, чувствительность защиты, инвариантность, ток нулевой последовательности
УДК 622.674 С. Р. Ильин, канд. техн. наук, зав. лаб., ИГТМ им. Н. С. Полякова НАН Украины, г. Днепропетровск, Украина, В. И. Василькевич, асп., НИИГМ им. М. М. Федорова, г. Донецк, Украина
E-mail: iljin_sr@mail.ru
Анализ влияния геометрических параметров коробчатых проводников на динамические деформационно-прочностные характеристики армировки в условиях износа. Часть I
Выполнен анализ влияния геометрических параметров систем "предохранительный башмак—проводник" на динамическую устойчивость системы "подъемный сосуд—армировка" и деформационно-прочностные характеристики армировки в условиях износа при длительной эксплуатации.
Впервые поставлена и решена задача определения зависимости моментов сопротивления коробчатых проводников от остаточной толщины стенок в процессе износа для различных типоразмеров проводников, имеющих одинаковые первоначальные внешние габаритные размеры. Показано, что при равных остаточных толщинах стенок у первоначально более толстого проводника остаточная несущая способность будет меньше, чем у первоначально более тонкого из-за большей потери внешних габаритных размеров. Это требует корректировки нормативных положений по контролю геометрических параметров проводников для учета изменения их фактической несущей способности в процессе износа.
УДК 622.44 Ю. В. Холодников, канд. техн. наук, ген. директор, В. М. Таугер, канд. техн. наук, вед. спец., ООО СКБ "Мысль", г. Екатеринбург, С. Ю. Замараев, директор, ООО "Полифэн", г. Артемовский Свердловской обл.
E-mail: sdo_mysl@mail.ru
Совершенствование конструкций осевых вентиляторов главного проветривания шахт
Рассмотрены причины низкой эффективности главных вентиляторных установок шахт с осевыми вентиляторами и указаны направления совершенствования конструкций вентиляторов, экономии электроэнергии, снижения затрат на здания и сооружения, а также оптимизации параметрического ряда. Доведение окружных скоростей до значений, принятых в мировой практике, а также использование конструкционных композитных материалов даст возможность уменьшить габаритные размеры и массы вентиляторных установок. Оснащение вентиляторов воздушными сепараторами и устройствами автоматического разворота лопаток колеса на 180° позволит исключить неустойчивые режимы и радикально повысить производительность при реверсировании. Накоплен опыт создания и применения механизмов для оперативного управления рабочими параметрами вентилятора, но до настоящего времени они не получили достаточно широкого распространения. Несмотря на то, что выполнение правил безопасности в части проветривания шахт и рудников невозможно без регулирования производительности вентилятора главного проветривания путем изменения углов установки лопаток без остановки агрегата, соответствующее требование не отражено в стандарте. Условия, которым должны соответствовать отечественные шахтные осевые вентиляторы, следует включить в государственные нормативные документы.
Рекомендации к расчету параметров приводного двигателя грунтозаборного устройства
Выполнен анализ влияния на параметры гидродвигателя рабочего органа грунтозаборного устройства добычного подводного комплекса конструктивных, энергетических и эксплуатационных факторов. Показана возможность установки режущего органа в виде конической коронки. Использован гидродвигатель оригинальной конструкции.
Обеспечен пропуск по кольцевому каналу необходимого расхода пульпы без выпадения в осадок твердых фракций; эффект получен на основе теории гидроподъема сыпучих материалов. Повышена надежность работы грунтозаборного устройства комплекса по сравнению с горизонтальным режущим барабаном с осевой многоступенчатой гидротурбиной. Оригинальной компоновкой рабочего органа реализован способ непрерывного движения рабочего органа в горизонтальной плоскости при разрушении или рыхлении полезного ископаемого с одновременной тягой в пульповод последнего за счет гидростатического напора, обусловленного расположением промежуточной капсулы с пульпоперекачнъм оборудованием. Достигнуто повышение производительности комплекса по сравнению с прямолинейным движением добычной машины.
Предложена методика расчета параметров гидродвигателя применительно к рабочему органу подводного комплекса, которая основана на приоритетном использовании уравнения критической скорости пульпы в канале кольцевого сечения, зависимости для рабочего объема двухкамерного гидродвигателя с качающимися шиберами и на экспериментальных исследованиях режимов резания массива с адекватными физико-техническими характеристиками для конических резцовых коронок.
УДК 622.02 В. И. Болобов, д-р техн. наук, проф., В. С. Бочков, асп., С. А. Чупин, асп., С. Ю. Степанов, студ.,
НМСУ "Горный", г. Санкт-Петербург
E-mail: Boloboff@mail.ru, vovabochkov@spmi.ru, Staseg-88@mail.ru, Stepanov-1@yandex.ru
К влиянию крепости породы на ее абразивные свойства*
На примере трех видов апатито-нефелиновой руды, различающихся соотношением составляющих ее минералов и, как следствие, физико-механическими свойствами, рассмотрено влияние крепости на абразивные свойства породы. Изложена методика испытаний и представлены экспериментальные данные о скорости износа об указанные виды руды цилиндрических образцов из стали 110Г13Л как из материала, наиболее часто использующегося при изготовлении быстро изнашивающихся элементов горного оборудования. Показано, что при существенной разнице в крепости (f = 0,5; 5; 10 по шкале проф. М. М. Протодьяконова) анализируемые виды руды обладают практически одинаковой абразивной способностью по отношению к испытанной стали. Из сопоставления результатов эксперимента и петрографического анализа использованных образцов руды сделан вывод, что влияние разницы в твердости минералов на абразивную способность среды нивелируется особенностями структуры породы.
Ключевые слова: апатит, нефелин, руда, крепость породы, сталь 110Г13Л, абразивная способность, скорость износа
С. Н. Семко, гл. констр. ОГК подземной и строительно-дорожной техники, Е. А. Мацуков, нач. КБ общей компоновки ОГК подземной и дорожно-строительной техники,
НТЦ ОАО "БелАЗ", Беларусь
E-mail: ugk@belaz.minsk.by
Научный совет РАН по проблемам горных наук,
Уральское отделение РАН, НП "Горнопромышленники России",
Институт горного дела УрО РАН,
Уральский государственный горный университет
УДК 622.6 Ю. А. Плютов, канд. техн. наук, доц., СФУ, А. Г. Харьков, горн. инж., ЗАО ЗК "Полюс", г. Красноярск
E-mail: plu_2002@mail.ru, HarkovAG@polyusgold.ru
Повышение эффективности эксплуатации крупногабаритных шин автосамосвалов на карьерах Олимпиадинского ГОКа ЗАО ЗК "ПОЛЮС"
Даны рекомендации по эффективной эксплуатации крупногабаритных шин карьерных автосамосвалов.
Ключевые слова: крупногабаритная шина, восстановление протектора, утилизация
УДК 681.518.3 А. Е. Козярук, д-р техн. наук, проф., Ю. Л. Жуковский, канд. техн. наук, доц., НМСУ "Горный", г. Санкт-Петербург
E-mail: kozjaruk@mail.ru
Система обслуживания электромеханического оборудования машин и механизмов по фактическому состоянию
Рассмотрены вопросы обоснованности и целесообразности создания систем диагностики и оценки остаточного ресурса электромеханического оборудования как основа перехода на стратегию обслуживания по фактическому состоянию. Целью исследования являлось создание методологии диагностики и оценки остаточного ресурса без остановки и вывода из эксплуатации электромеханического оборудования на основе многофакторного анализа и применения аппарата нечеткой логики. Задачами исследования являлись проведение сравнительного анализа существующего уровня и предлагаемых технических решений в области оперативной диагностики, выявление факторов, снижающих ресурс работы электромеханического оборудования в горной промышленности. В процессе исследований выработаны рекомендации по созданию единой интерактивной удаленной диагностической базы данных, ориентированной на исследования процессов, связанных с износом электромеханического оборудования и прогнозом его старения. Полученные результаты позволят разработать рекомендации по созданию устройств диагностики и оценки остаточного ресурса электромеханического оборудования с учетом различий технологических процессов и производств, разработать методику проведения диагностических обследований без остановки и вывода из работы диагностируемого оборудования, а также планировать рациональные сроки проведения ремонтов электромеханического оборудования.
УДК 622.674 С. Р. Ильин, канд. техн. наук, зав. лаб., ИГТМ им. Н. С. Полякова НАН Украины, г. Днепропетровск, Украина, В. И. Василькевич, асп., НИИГМ им. М. М. Федорова, г. Донецк, Украина
E-mail: iljin_sr@mail.ru
Анализ влияния геометрических параметров коробчатых проводников на динамические деформационно-прочностные характеристики армировки в условиях износа. Часть II*
Впервые рассмотрена задача об изменении плеча боковой силы динамического взаимодействия подъемного сосуда с проводниками в процессе износа армировки в зависимости от величины фактических кинематических зазоров. Определены зависимость допустимой скорости подъема и границы допустимого изменения глубины зева башмаков в процессе износа по критериям динамической устойчивости, прочности и кинематического зацепления.
Особенности энергообеспечения грунтозаборного устройства добычного комплекса для подводной добычи
Описан комплекс для подводной добычи железомарганцевых конкреций, включающий: придонное оборудование с грунтозаборным устройством, погруженную под уровень капсулу с атмосферным давлением и установленным в ней пулъпоперекачнъм оборудованием, надводное плавсредство с энергетической установкой и пульповоды положительной плавучести. Энергозатраты комплекса зависят от величины погружения капсулы, производительности и мощности придонного оборудования, от пропускной способности пульповодов.
Рассмотрено энергообеспечение придонного оборудования, функционирование которого обеспечивает объемный водяной шиберный гидродвигатель. Данный двигатель приводит в действие маслонасос, энергия которого расходуется на вращение масляного гидромотора, установленного в полости ловителя пульповода, и на неполноповоротный гидродвигатель, с помощью которого осуществляется движение рабочего органа в горизонтальной плоскости. Передача энергии к водяному гидродвигателю осуществляется по трубопроводу положительной плавучести от водяного лопастного (или объемного) насоса на плавсредстве.
Проанализированы особенности этой передачи, включая конструкцию гидродвигателя и условия эвакуации отработавшей воды из его рабочих камер. У данного гидродвигателя отсутствует канал отвода отработавшей воды к источнику питания. Установлено новое его качество — силовое вытеснение отработавшей воды в принимающую среду той же плотности (под уровень). Получена зависимость для определения напора насоса на плавсредстве, т. е. установлен уровень энергозатрат на функционирование придонного оборудования. Рассмотрен процесс эвакуации энергоносителя под уровень с использованием теории истечения свободной затопленной струи. Для учета этого влияния введен коэффициент, который определен в работе экспериментальным путем. Найдена зависимость для определения напора питающего насоса с учетом подпора для эвакуации рабочей жидкости из двигателя "под уровень ".
УДК 622.333.622.721 И. И. Демченко, д-р техн. наук, проф., И. С. Плотников, асп., асс., СФУ, г. Красноярск
E-mail: demtchenkoii@yandex.ru, bigiv89@yandex.ru
Расчет параметров грохота с канатным движущимся полем
Для сортировки угля предлагается использовать грохот с канатным движущимся полем, разработанный в Сибирском федеральном университете. Проведен расчет его основных параметров и представлено сравнение расчетных технических характеристик предлагаемого грохота с наиболее распространенными инерционными и самобалансными грохотами, часто применяемыми для сортировки угля. Предлагаемый грохот конструктивно прост, практически не создает вибрации и из представленных расчетов видно, что при равной производительности требует меньшую мощность двигателя по сравнению с известными моделями, а также обладает меньшими габаритными размерами и массой, что дает возможность использовать его не только стационарно, но и устанавливать на мобильное шасси. Наличие кожуха, закрывающего грохот во время работы, удовлетворяет экологическим требованиям, предъявляемым к эксплуатации горного оборудования.
УДК 622.236.732 А. Б. Жабин, д-р техн. наук, проф., А. В. Поляков, канд. техн. наук, зав. лаб., ТулГУ, г. Тула
E-mail: zhabin.tula@mail.ru
Математическая модель процесса резания горных пород импульсной струей воды высокого давления
Представлена разработанная на основании физически обоснованных гипотез математическая модель процесса разрушения горных пород под действием гидроимпульсной струи, соотношения которой содержат одну экспериментально определяемую константу. Приведены в безразмерных параметрах расчетные зависимости для определения глубины разрушения как при ударе отдельной струи, так и при многократном ударе отдельных струй в зависимости от физико-механических свойств горных пород и параметров гидроимпульсной струи.
Ключевые слова: математическая модель, резание горных пород, импульсная струя воды высокого давления, глубина разрушения, условие прочности, интегральное уравнение движения массива
УДК 622.243 А. П. Комиссаров, д-р техн. наук, проф., Ю. А. Лагунова, д-р техн. наук, проф., Г. В. Прокопович, канд. техн. наук, инж., В. С. Шестаков, канд. техн. наук, проф., УГГУ, г. Екатеринбург
E-mail: yu.lagunova@mail.ru
Обоснование рациональных значений динамических параметров породоразрушающего инструмента и горной породы при ударном бурении
Задачи, связанные с определением динамических характеристик элементов ударных систем и горной породы и оценкой их влияния на показатели функционирования буровых машин ударного действия, являются одними из основных рассматриваемых в прикладной теории удара. Ввиду сложности аналитического выражения динамических характеристик, зависящих, в частности, от геометрических форм и размеров соударяющих тел, данные задачи решены не в полной мере. В настоящей статье определяются взаимосвязи между основными параметрами буровых машин ударного действия с учетом динамических характеристик элементов ударной системы и горной породы для оптимальной ударной системы, в которой динамические характеристики всех элементов постоянны по величине и равны между собой. Получены выражения для определения объемной скорости бурения и энергоемкости бурения с учетом динамических характеристик элементов ударной системы и ударника. Установлено, что при прочих равных условиях (параметрах ударного механизма, конструктивном исполнении породоразрушающего инструмента, физико-механических свойств горной породы) показатели функционирования буровых машин ударного действия определяются в зависимости от ударной жесткости породы, а именно, от величины площади контакта "инструмент—порода ". Получено выражение для предельного значения ударной жесткости породы, при котором достигаются максимальные значения показателей рабочего процесса.
Ключевые слова: буровая машина ударного действия, динамические характеристики элементов ударной системы и горной породы
В. Н. Никитин, В. М. Маслюк, Институт качественных сталей ФГУП "ЦНИИчермет им. И. П. Бардина", г. Москва, В. С. Кураш, начальник бюро рам и платформ НТЦ УГК, ОАО "БелАЗ" — управляющая компания холдинга "БелАЗ-ХОЛДИНГ", г. Жодино, Беларусь E-mail: vnikitin@bk.ru
Разработка и освоение производства в РФ экономнолегированных высокопрочных сталей для карьерных самосвалов БелАЗ
УДК 621.879 С. А. Хорошавин, асп., В. С. Шестаков, канд. техн. наук, проф., УГГУ, г. Екатеринбург
E-mail: shestakov.v.s@mail.ru
Эффективность применения канатно-гидравлического привода рабочего оборудования карьерных экскаваторов
Для напорного и подъемного механизмов карьерных экскаваторов предложено применить канатно-гидравлический привод. Такой привод обеспечит снижение усилий на элементы рабочего оборудования. При стопорении ковша в гидроприводе срабатывают предохранительные клапаны и ограничивают усилия на заданном уровне. В канатно-гидравлической системе ввиду малых скоростей и масс подвижных элементов запасаемая кинетическая энергия значительно меньше по величине, чем у механизмов с лебедками и электрическим приводом, поэтому не происходит значимого повышения усилий в канатах при стопорении ковша. Наиболее эффективным для карьерных экскаваторов будет совместное применение канатно-гидравлического привода с коленчато-рычажной схемой рабочего оборудования, которая по своей кинематике аналогична гидравлическому экскаватору "прямая лопата" (ЭГ). Эффективность использования ЭГ доказана практикой их эксплуатации, а к недостаткам можно отнести значительные массы стрелы и рукояти, связанные с тем, что стрела и рукоять работают на изгиб и на сжатие. У предлагаемой схемы гидроцилиндры действуют через канаты на концевые точки механизма, тем самым стрела и рукоять разгружаются от изгиба, что приводит к снижению массы рабочего оборудования. Для предложенной схемы разработаны математическая модель, алгоритм и программа для ЭВМ, с помощью которых можно проводить исследования влияния геометрических и силовых параметров экскаватора для поиска рациональных параметров. Ключевые слова:карьерный экскаватор, рабочее оборудование, коленчато-рычажная схема, канатно-гидравлический привод, математическая модель
УДК 622.271 A. П. Комиссаров, д-р техн. наук, проф., Ю. А. Лагунова, д-р техн. наук, проф., B. С. Шестаков, канд. техн. наук, проф., УГГУ, г. Екатеринбург
E-mail: Yu.Lagunova@mail.ru
Взаимосвязи конструктивных и режимных параметров гидрофицированного рабочего оборудования экскаваторов
Одной из основных задач, решаемых в процессе проектирования карьерных экскаваторов применительно к конкретным горно-техническим условиям эксплуатации, является выбор рациональных конструктивных и режимных параметров рабочего оборудования и главных механизмов, обеспечивающих полное использование технических возможностей оборудования в заданных условиях.
Решение данной задачи основывается на применении системного подхода, ориентирующего на выявление разнообразных типов связей в рассматриваемом объекте (технологических, кинематических, энергетических и др.) и сведение их (связей) в единую теоретическую модель.
В настоящей статье рассмотрены особенности структуры гидрофицированного рабочего оборудования карьерного экскаватора как совокупности последовательно соединенных рычажно-гидравлических механизмов, образующих единый агрегат.
Выявлены технические особенности рабочего оборудования как рычажного механизма, так и как гидравлической системы.
Показано, что при определенных геометрических размерах звеньев рычажно-гидравлического механизма поворота ковша обеспечивается рациональная схема нагружения механизма, при которой сила, действующая на штоке гидроцилиндра поворота ковша, изменяется пропорционально росту сил сопротивления поворота ковша.
Установлено, что при совместном функционировании гидроцилиндров могут возникнуть значительные реактивные силы, действующие на штоках гидроцилиндров, находящихся в "закрытом" состоянии, как за счет роста внешних нагрузок, так и при изменении плеча действия силы. При этом в результате срабатывания предохранительного клапана в рабочей зоне экскаватора появляются "нерабочие" участки.
Сформулированы условия, при которых обеспечивается эффективное функционирование гидрофицированного рабочего оборудования карьерного экскаватора. Ключевые слова: гидрофицированное рабочее оборудование, силовые параметры, условия эффективного функционирования оборудования
УДК 621.926.22 Д. М. Айбашев, асп., А. Д. Кольга, д-р техн. наук, проф., МГТУ им. Г. И. Носова, г. Магнитогорск
E-mail: aibashevdm@rambler.ru, kad-55@magtu.ru
Снижение нагрузок в щековых дробилках путем изменения формы выступов дробящих плит
Изучены взаимодействия кусков породы с выступами дробящих плит щековых дробилок в целях снижения разрушающих нагрузок в процессе дробления.
Установлено, что с уменьшением контактной площади кусков породы с выступами дробящих плит наблюдается тенденция снижения разрушающих нагрузок. При этом разрушение куска породы происходит в результате его расклинивания внедряющимся в него выступом и последующего его разрыва, при котором в материале появляются напряжения растяжения. Ключевые слова:дробление, энергоемкость, дробящие плиты, контактная площадь, разрушающая нагрузка, напряжение
УДК 622.4 Н. В. Панова, канд. техн. наук, мл. науч. сотр., ИГД СО РАН им. Н. А. Чинакала, г. Новосибирск
E-mail: Nadejda_panova@bk.ru
Определение рациональной компоновки ротора высоконагруженных осевых вентиляторов
Путем перехода от двухступенчатой схемы исполнения ротора вентилятора главного проветривания к одноступенчатой и замены сложных схем каналов подвода воздуха на более простые стало возможным отказаться от трансмиссионного вала. Рассмотрено влияние геометрических и конструктивных параметров ротора на напряженно-деформированное состояние и его собственные частоты колебаний. Определено влияние гироскопического момента на собственные частоты колебаний при разных компоновочных схемах ротора. Обоснована рациональная компоновка высоконагруженных роторов ряда осевых вентиляторов исходя из условий прочности и отстройки от резонанса коренных валов. Ключевые слова:вентилятор главного проветривания, ротор, коренной вал, трансмиссионный вал, гироскопический эффект, собственная частота колебаний
Совершенствование метода расчета глубины резания материалов гидроабразивным инструментом
Проведен анализ ранее полученного метода расчета глубины резания горных пород гидроабразивным инструментом, построенного на энергетическом принципе. Расширена область его применимости путем выделения двух видов материалов по типу разрушения — хрупких и пластичных. С учетом данной классификации для заключенных в методе коэффициентов получены теоретически обоснованные постоянные значения или зависимости, что позволит избавиться от проведения предварительных дорогостоящих и трудоемких исследований по их установлению. Также введены новые коэффициенты, учитывающие влияние угла резания и системы подачи абразива на эффективность процесса резания материалов. Ключевые слова:гидроабразив, энергетический принцип, глубина резания, угол резания, хрупкие и пластичные материалы
УДК 622.236.732 А. Б. Жабин, д-р техн. наук, проф., А. В. Поляков, канд. техн. наук, зав. лаб., ТулГУ, г. Тула
E-mail: Polyakoff-an@mail.ru
Результаты теоретических исследований процесса резания горных пород импульсной струей воды высокого давления
Приведены результаты численных экспериментов процесса резания горных пород импульсной струей воды высокого давления. Их анализ и математическая обработка позволили рассчитать инкубационное время разрушения горных пород под действием гидроимпульсной струи и безразмерную скорость изменения глубины разрушения. Получены в безразмерных параметрах расчетные зависимости для определения глубины разрушения как при ударе отдельной струи, так и при многократном ударе отдельных струй в зависимости от физико-механических свойств горных пород и параметров гидроимпульсной струи. Показана адекватность разработанной математической модели реальному процессу резания. Ключевые слова:результаты теоретических исследований, инкубационное время разрушения горных пород, зависимости для расчета глубины резания
УДК 622.2 + 624.13 М. С. Тургунбаев, канд. техн. наук, доц., Таласский государственный университет, Талас, Кыргызская Республика
E-mail: melis_turgunbaev@mail.ru
Особенности разрушения пород, содержащих каменистые включения
Приведены результаты исследований особенности разрушения породы, содержащей каменистое включение. Установлен характер изменения разрушения породы в зависимости от координаты действия режущего органа на каменистое включение. Определены особенности и геометрические характеристики прорези, получаемой при разрушении породы с каменистым включением. Получены аналитические выражения для определения объема разрушенной породы в зависимости от координаты действия режущего органа на каменистое включение. Определены работы, затрачиваемые на разрушения породы, содержащей каменистое включение, пути снижения энергоемкости процесса разрушения породы с учетом изменения координаты действия режущего органа на каменистое включение. Обозначены пути и направления совершенствования конструкции режущего органа ковша землеройной машины. Ключевые слова:прорезь разрушения, граничные значения глубины залегания каменистой частицы, выкатывание каменистой частицы, вдавливание каменистой частицы, объем разрушенной породы, работа и энергоемкость разрушения, пути снижения энергоемкости, модернизация конструкции рабочего органа
УДК 622.23 В. Г. Мерзляков, д-р техн. наук, проф., зав. каф., МГМУ (МАМИ), г. Москва
E-mail: mgou-vgm@mail.ru
Область применения и методика определения сил резания и подачи на резцовом инструменте гидромеханических проходческих комбайнов
Приведена методика определения сил резания и подачи на резцовом инструменте гидромеханической режущей коронки исполнительного органа проходческого комбайна избирательного действия. Предложена рациональная схема компоновки комбайна с гидромеханическим рабочим органом и определена область его применения. Ключевые слова:гидромеханический способ разрушения, горная порода, проходческий комбайн, силы резания и подачи
УДК 622.002 Т. И. Красникова, канд. техн. наук, мл. науч. сотр., ООО "НИИОГР", г. Челябинск, Д. А. Шибанов, менеджер продукта, Дирекция по развитию ООО "ИЗ-КАРТЭКС им. П. Г. Коробкова", г. Санкт-Петербург
E-mail: tehnorem74@list.ru
Расчет норм запасных частей и материалов для экскаваторов, эксплуатируемых на горно-добывающих предприятиях
Представлен метод расчета запасных частей и материалов для экскаваторов, эксплуатируемых на горно-добывающих предприятиях. Дан анализ существующих в практике методов расчета расхода запасных частей и материалов.
Представленный метод расчета норм запасных частей и материалов приведен для перспективного планирования ремонтных воздействий на конкретную модель экскаватора с учетом следующих факторов: срок эксплуатации, объем работ в конкретных условиях, цикличность отказов и количество замененных деталей, технического состояния узлов (агрегатов) и экскаватора в целом, наличия объективной и достоверной информации по эксплуатации данной модели экскаватора.
В результате представленный метод расчета норм запасных частей и материалов предназначен для использования в качестве руководящего документа при расчете годовых заявок на запасные части и материалы, для определения потребности в запасных частях и материалах на каждый вид ремонта; при определении необходимого объема запасных частей и материалов; установления количества и стоимости узлов обменного фонда.
Эффективность применения норм расхода запасных частей и материалов обеспечивается сокращением простоев во всех видах ремонта. Ключевые слова:норма, метод расчета, расход запасных частей и материалов, комплектующие изделия, условия эксплуатации горной техники
УДК 622:621.3.048 М. Л. Сапунков, канд. техн. наук, проф., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: eagp@mail.ru
Способ контроля сопротивления изоляции в рудничных электрических сетях 6...10 кВ под рабочим напряжением
Приведено описание нового способа контроля сопротивления изоляции фаз относительно земли в распределительных сетях 6...10 кВ под рабочим напряжением. Способ основан на контроле приращения мощности, возникающего при создании преднамеренной несимметрии напряжений фаз относительно земли. Несимметрию создают путем подключения к одной из фаз сети дополнительной проводимости на землю. Приращение мощности вычисляют по результатам измерений напряжений в сети и токов фаз линии до и после создания несимметрии напряжений.
Дано аналитическое обоснование способа контроля сопротивления изоляции. Описана структурно-функциональная схема устройства для осуществления способа. Ключевые слова: электрическая сеть, контроль изоляции, несимметрия напряжений. мощность, приращение мощности, сопротивление изоляции, функциональная схема устройства
УДК 005.92 Р. А. Сажин, канд. техн. наук, проф., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: eagp@mail.ru
Алгоритм автоматического управления последовательной передвижкой секций призабойной крепи
Рассмотрены вопросы основных требований к системам автоматизации передвижной призабойной крепи, на основе которых был определен алгоритм данной передвижной крепи, а также и подпрограммы, входящие в этот алгоритм. Ключевые слова: система автоматизации, алгоритм, программа, призабойная крепь, конвейер
УДК 622.258 Г. Д. Трифанов, д-р техн. наук, доц., зав. каф., А. Ю. Микрюков, асп., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: Alexey_mic@mail.ru
Испытание системы контроля плавности движения подъемного сосуда в шахтном стволе
Приведено описание системы непрерывного контроля движения подъемного сосуда в шахтном стволе. Показаны результаты испытания системы в промышленных условиях, диаграммы ускорения скипа в лобовой и боковой плоскостях. Выполнен анализ ударных воздействий в системе "подъемный сосуд — жесткая армировка ". Ключевые слова: непрерывный контроль, вертикальный шахтный ствол, шахтная подъемная установка, подъемный сосуд, жесткая армировка, направляющие проводники, динамические нагрузки, регистрация параметров, защита
Выбор расположения осевых вентиляторов главной вентиляторной установки, обеспечивающих наименьшее аэродинамическое сопротивление вентиляционной сети
Описаны результаты математического моделирования и численного эксперимента воздушных потоков в устье ствола и в вентиляционных каналах главных вентиляторных установок в программном комплексе Solidworks flow simulation. Ключевые слова: рудник, главная вентиляторная установка, ствол, вентиляционный канал, аэродинамическое сопротивление
Корректировка системы вентиляции центральной части рудника Дехканабадского завода калийных удобрений в связи с окончанием эксплуатационных работ в опытной панели
Представлены результаты воздушной съемки, проведенной на руднике Дехканабадского завода калийных удобрений (Республика Узбекистан). На основании результатов съемки сформирована более эффективная схема проветривания выемочных участков рудника. Ключевые слова: рудник, вентиляция, воздушная съемка, вентиляционная сеть, аэродинамическое сопротивление, схема вентиляции, вентиляторная установка, утечки воздуха, перемычка
УДК 622.663.3 А. В. Николаев, канд. техн. наук, доц., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: nikolaev0811@mail.ru
Система кондиционирования шахтного воздуха
Дано описание предлагаемой системы кондиционирования шахтного воздуха (СКВ), при работе которой будет увеличиваться эффективность процесса воздухоподготовки. Кроме того, предложенный способ работы СКВ будет способствовать увеличению положительной общерудничной естественной тяги, действующей между шахтными стволами. В этом случае режим работы главной вентиляторной установки (ГВУ) можно будет перевести в область более низких давлений, снизив расход электроэнергии.
Приведены расчетные формулы, позволяющие определить параметры воздуха на выходе из испарителя и конденсатора СКВ. Ключевые слова: система кондиционирования воздуха, энергоэффективность, испаритель, конденсатор, главная вентиляторная установка, общерудничная естественная тяга
УДК 622.673.1-7 Г. Д. Трифанов, д-р техн. наук, доц., зав. каф., ПНИПУ, г. Пермь
E-mail: 2983723@gmail.com
Новая редакция Руководства по ревизии, наладке и испытанию шахтных подъемных установок
В практику проектирования и эксплуатации шахтных подъемных установок по рекомендации Ростехнадзора введено четвертое издание "Руководства по ревизии, наладке и испытанию шахтных подъемных установок". В новую редакцию дополнительно включены материалы по применению современных средств измерения параметров подъемных установок как при ревизии и наладке, так и при эксплуатации шахтных подъемных установок. Ключевые слова: шахтная подъемная установка, ревизия, наладка
