Плютов Ю.А. Транспортные машины

Подождите немного. Документ загружается.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -241-

Длину L наклонного пути (рис. 42.3) при угле наклона β, град, опреде-

ляют по формуле

= Н sinβ, (42.11)

где

Н – глубина карьера, м.

При максимальной скорости

max

, м/с, движения скипа время разгона t

с, и замедления

, с, находят по формулам

ðmaxð

/ta

υ ,

3max3

/ta

υ , (42.12)

где

, а

– ускорение и замедление соответственно, м/с

Протяженность участков разгона

, м, и замедления l

, м, определяют

по формулам

(

)

ðmax ð

/2tt=υ ,

(

)

3max 3

/2tt

υ . (42.13)

Длина пути, на котором скип движется равномерно,

(

)

ãð ð 3

L=− +AAA. (42.14)

Время движения

дв.гр

, мин, с установившейся максимальной скоростью

равно

(

)

äâ.ãð ãð max

/60t

υA . (42.15)

Аналогично определяют время движения порожнего скипа, которое

будет практически таким же.

Продолжительность погрузки

погр

и разгрузки t

раз

принимают равной

15–25 с. Если известна грузоподъемность

гр

, т, скипа, то можно воспользо-

ваться эмпирической формулой

погр

= t

раз

= 0,5m

гр

+ 6.

При разгрузке скипа в разгрузочных кривых в полный цикл добавляет-

ся время

кр

, мин:

(

)

(

)

êð êð êð êð êð

/ 60 / 120tà=υ =υ A , (42.16)

где υ

кр

– допустимая скорость движения скипа в разгрузочных кривых,

кр

= 1–1,5 м/с; а

кр

- допустимое замедление скипа в разгрузочных кривых, а

кр

0,25–0,5 м/с

; l

кр

– длина разгрузочных кривых, м.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -242-

Соответственно изменится и время замедления t

(

)

3maxêð3

/tà=υ −υ .

На некоторых высокопроизводительных скиповых установках движе-

ние скипа в разгрузочных кривых осуществляют с постоянной скоростью. В

этом случае тахограмма состоит из семи периодов (рис. 42.5,

в).

Полное время цикла при трехпериодной тахограмме движения получа-

ют суммированием следующих слагаемых.

При односкиповом подъеме с противовесом

öðäâ.ãð3ðàçäâ.ïîðïîãðï

22Òtt ttt t t=+ +++ + +, (42.17)

где

дв.пор

– время движения порожнего скипа, которое обычно равно t

дв.гр

; t

погр

– время погрузки скипа, зависящее от способа загрузки.

Если загрузка производится с использованием самосвала, то

погр

равно

времени опрокидывания кузова автосамосвала. В формуле (42.17)

предпола-

гается, что время разгона и время замедления порожнего и груженого скипов

одинаково.

При пятипериодной тахограмме к правой части в формуле (42.17)

до-

бавляют время движения скипа в разгрузочных кривых

кp

, а при семипери-

одной – время равномерного движения в разгрузочных кривых при умень-

шенной скорости.

При двухскиповых подъемных установках из формулы (42.17)

исклю-

чают цифры «2»,

дв.пор

и t

погр

, так как каждый ход является рабочим и раз-

грузка и погрузка происходят одновременно.

Максимальное натяжение

max

, Н, каната определяют в период разгона,

так как в этом случае помимо статических усилий на канат действует дина-

мическое натяжение:

max

= g[ω' (m

+ m

гр

) + Lm

ω"] cosβ + g(m

+ m

гр

+ Lm

) sinβ +

+ (

+ m

гр

+ Lm

) а

где

– масса скипа, кг; m

гр

– грузоподъемность скипа, кг; L – длина пути, м; т

– масса 1 м каната (принимают приближенно 10–20 кг); ω' – коэффициент

сопротивления движению скипа по рельсам, ω

' = 0,01 + 0,02; ω'' – коэффици-

ент сопротивления движению каната по поддерживающим роликам и по поч-

ве, ω

'' = 0,l–0,15; β – угол наклона пути, град; а

– ускорение при разгоне,

м/с

После определения

max

находят разрывное усилие S

раз

, Н, c учетом ко-

эффициента запаса прочности

z = 7,5–8, а по разрывному усилию подбирают

необходимый канат. Затем уточняют вес 1 м каната и, если необходимо, по-

вторяют расчет.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -243-

Диаметр барабана D

, мм, подъемной машины, согласно правилам

безопасности, должен удовлетворять условию

≥ 79d

где

– диаметр выбранного каната, мм.

Ширину, мм, каждого барабана из условия необходимой канатоемкости

в двухбарабанных подъемных машинах находят по формуле

òð

áñë

⎛⎞

⎜⎟

⎝⎠

, (42.18)

где

– резервная длина каната, необходимая для взятия проб на испытание,

м;

тр

– витки трения для уменьшения натяжения каната в месте его закрепле-

ния,

тр

= 3,5–5,5; ε – зазор между витками, ε = 2–5 мм; n

сл

– число слоев кана-

та на барабане (принимают не более 3);

d – диаметр каната, мм.

При использовании однобарабанных машин ширину барабана опреде-

ляют из условия размещения на нем необходимого числа витков

тр

= z'

тр

, (42.19)

где

– шаг навивки, мм, t

= d + ε.

Число витков принимают из условия, при котором исключается про-

буксовка каната по поверхности барабана, как правило,

тр

= 5–10 витков.

По ширине и диаметру барабана подбирают подъемную машину.

Расчет мощности привода скипового подъемника является довольно

сложной задачей, так как при работе (особенно статически неуравновешен-

ных подъемных установок) двигатель должен в отдельные периоды цикла

развивать различную мощность. Очевидно, что максимальное окружное уси-

лие на барабане возникает в период разгона груженого скипа, ко

гда проти-

вовес или порожний скип опускается вниз. При этом натяжение

max.нб

ветви

каната, набегающей на барабан, вычисляют по выражению

max.нб

= g[ω' (m

+ m

гр

) + Lm

ω"]cosβ + g(m

+ m

гр

+ Lm

)sinβ, (42.20)

а натяжение сбегающей ветви – по формуле

сб

= gт

(sinβ – cosβω'). (42.21)

Ориентировочно мощность, кВт, электродвигателя находят по

формуле

(

)

(

)

max í á ñá max

/10NkS S

−υ η, (42.22)

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -244-

где k – коэффициент запаса, учитывающий возможные перегрузки электродвига-

теля при движении груженого скипа в разгрузочных кривых,

k = 1,05–1,1.

Нижний погрузочный комплекс (как и промежуточные, когда они име-

ются) обычно представляет собой площадку, на которую въезжает самосвал и

разгружается в бункер-дозатор. Грузоподъемность скипа принимают обычно

равной грузоподъемности автосамосвала. По мере углубления карьера произ-

водится перенос погрузочного комплекса на нижележащие горизонты.

На разгрузочном комплексе из скипов, проходящих через специальные

направляющие кривые, через поднимающуюся заднюю стенку горная масса

поступает в поверхностные бункера, откуда отгружается в транспортные

средства следующего звена комбинации.

Для перемещения скипа по откосу борта на нем укладываются рельсо-

вые пути с шириной колеи ~ 3000 м на бетонном основании. Скиповые подъ-

емники чаще выполняются двухконцевыми (один скип поднимается, а другой

спускается). Скорость движения скипа достигает 7–10 м/с.

На рис. 42.6 дана схема скиповой подъемной установки Сибайского

карьера. Грузоподъемность скипа, как и работающего там автосамосвала, со-

ставляет 40 т, скорость подъема – 7 м/с, диаметр подъемного каната – 47,5

мм, мощность привода – 2400 кВт, ширина рельсовой колеи – 3000 мм, высота

копра – 35,2 м.

Рис. 42.6. Схема скиповой подъемной установки Сибайского карьера: 1 – погру-

зочная станция; 2 – скип; 3 – бункер; 4 – пост управления; 5 – разгрузочная станция; 6 –

путь скипового подъемника

Производительность скипового подъема, т/ч,

Q = 3600G/T

, (42.23)

где G – грузоподъемность скипа, т; T

– время цикла скипа, с.

Причем при одноконцевом подъеме

= L/υ

гр

+ L/υ

пор

+ θ,

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -245-

а при двухскиповом

= L/υ

гр

+ θ,

где L – длина подъема, м; υ

гр

, υ

пор

– соответственно, скорости движения скипа

в грузовом и порожняковом направлениях, м/с; θ – пауза между че-

редующимися подъемами, с.

Для ориентировочных расчетов мощность подъемной установки, кВт,

N = QH/(102η), (42.24)

где H – высота подъема, м; η – КПД установки.

Как показывает мировая практика, область применения скиповых

подъемников в глубоких карьерах существенно расширяется.

Контрольные вопросы

1. Какие типы перегрузочных пунктов применяются при автомобильно-

железнодорожном транспорте?

2. Как осуществляется процесс перегрузки горной массы при эстакад-

ном перегрузочном пункте?

3. Что такое бункер-поезд?

4. Какие требования предъявляются к скипам при использовании авто-

мобильно-скипового транспорта?

План лекции

1. Область применения.

2. Типы перегрузочных пунктов.

Автомобильно-карьерный транспорт является элементом циклично-

поточной технологии добычи полезного ископаемого.

Компоновка и оборудование перегрузочных комплексов при автомо-

бильно-конвейерном транспорте в большей степени определяются физико-

механическими свойствами транспортируемого груза, так как перегрузочный

пункт располагается на стыке цикличного (автосамосвалы) и непрерывного

(конвейеры) видов транспорта, а к конвейерному транспорту предъявляют же-

сткие требования по свойствам транспортируемого груза.

Если горная масса содержит незначительное количество (≈ 3–5 %) кус-

ков, размер которых превышает 400 мм, т.е. нет необходимости дробления

горной массы перед подачей на подъемный конвейер, то перегрузочный ком-

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 43. Автомобильно-конвейерный транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -246-

плекс состоит из бункера 1 (в который разгружаются автосамосвалы), пита-

теля 3 и грохота 2, устанавливаемого над бункером. Грохот осуществляет от-

деление негабаритных кусков (в данном случае имеющих размер, превы-

шающий 400 мм).

Надгрохотная крупнокусковая горная масса по мере накопления может

грузиться в автосамосвалы (например, экскаватором, рис. 43.1, а) и вывозиться

ими в отвал либо дополнительно дробиться на втором грохоте (например, буто-

боем 5) и подаваться питателем на тот же конвейер (380Hрис. 43.1,б). Такие пере-

грузочные пункты называются грохотильными.

а б в

г д е

Рис. 43.1. Оборудование перегрузочных пунктов

при автомобильно-конвейерном транспорте

Для горной массы, которая практически вся или ее большая часть

должна быть передроблена перед подачей на конвейер, создаются дро-

бильные перегрузочные пункты. В случае использования конусной дро-

билки, имеющей большую высоту, но способной работать под завалом и

иметь большую производительность, автосамосвалы разгружаются непосред-

ственно в бункер над дробилкой 4 (381Hрис. 43.1, в). Питатель 3 для создания по-

тока устанавливается под дробилкой. При дробилках других типов автосамо-

свалы разгружаются в бункер 1 с донным питателем 3, подающим горную

массу непосредственно в дробилку 4 (382Hрис. 43.1, г).

Большой универсальностью по свойствам горной массы характеризу-

ются дробильно-грохотильные перегрузочные пункты. Они отличаются наи-

большей сложностью, но имеют то преимущество, что дроблению подверга-

ется только некондиционная фракция, а вся остальная горная масса поступает

на подъемный конвейер, минуя дробилку. Кроме того, дробильно-

грохотильные перегрузочные пункты более механизированы (383Hрис. 43.1, д, е).

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 43. Автомобильно-конвейерный транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -247-

На схеме рис. 43.1, д с конусной дробилкой 4 автосамосвалы разгружа-

ются на неподвижные колосниковые грохоты 2, подрешетный продукт скап-

ливается в боковых бункерах 1, из которых питателями 3 подается на подъ-

емный конвейер, а надрешетный продукт проходит дробление и подается пи-

тателем на тот же подъемный конвейер. В схеме с щековой дробилкой 4 са-

мосвал разгружается в бункер 1, из которого питателем подается на грохот.

При этом надрешетный продукт поступает в дробилку и далее на подъемный

конвейер, а подрешетный продукт – через питатель 3 (рис. 43.1, е) или сразу

на конвейер.

На 386Hрис. 43.2 показан стационарный грохотильно-дробильный пере-

грузочный пункт конструкции института «Гипроруда» для Оленегорского

ГОКа.

Рис. 43.2. Стационарный грохотильно-дробильный перегрузочный пункт

конструкции института «Гипроруда» для Оленегорского ГОКа

Железная руда, содержащая отдельные включения глыб размером до

1,2 м, доставляется к перегрузочному пункту автосамосвалами. Автоса-

мосвалы подаются под разгрузку к бункеру 1, дном которого служит пла-

стинчатый питатель 3, задним ходом. Из бункера руда подается питателем на

грохот 14 (с бортами 11): надгрохотный продукт поступает в дробилку 15

(ЩДП – 1500×2100) с приводом, установленным на фундаменте 9, в котором

проделаны сквозные проемы для размещения загрузочной течки 7 и переда-

точного конвейера 8; подгрохотный продукт поступает через течку 6 также на

конвейер 8. Над грохотом и дробилкой возведено здание 13, для проведения

ремонтных работ предусмотрен кран 12. Под питателем предусмотрен под-

борщик просыпи 4. Боковая стенка 2 и основание 5 бетонированы.

Пропускная способность установки равны ≈ 2200 т/ч. Геометрическая

вместимость железобетонного бункера составляет 200 м

(полезная – 140 м

Общая высота бункера равна 7 м. Пластинчатый питатель у него типа 1-24-

90. Грохот – неподвижный длиной 4 м, шириной 2,2 м, углом наклона к гори-

зонту 40

, массой 15 т.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 43. Автомобильно-конвейерный транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -248-

Если предполагается малый срок службы перегрузочного пункта на од-

ном месте (менее 3–10 лет), то стремятся устанавливать переносные или пе-

редвижные перегрузочные пункты, так как перенос стационарного перегру-

зочного пункта представляет собой трудоемкую операцию. Иногда прихо-

дится при работающем перегрузочном пункте на новом месте заранее подго-

тавливать следующий перегрузочный пункт, одалживая на значительный пе-

риод дополнительное оборудование. Применение переносных или передвиж-

ных перегрузочных пунктов может значительно упростить установку пе-

регрузочного пункта на новом месте.

Структурные схемы мобильных перегрузочных пунктов из технологи-

ческих модулей, включающих конусные дробилки УЗТМ, приведены на

387Hрис. 43.3.

На основе конусных дробилок ККД-1500/180, допускающих работу под

завалом, целесообразно создавать перегрузочные пункты, примыкающие к

уступу или располагаемые в траншее, соответственно, с односторонней или

двухсторонней загрузкой (388Hрис. 43.3, а). Схема имеет три технологических

модуля: модуль дробилки 2, модуль обслуживания 3, самоходный модуль-

питатель 4. Между уступом и модулем дробилки расположен модуль полуэс-

такады 1 для движения автосамосвалов задним ходом на разгрузку.

Модуль дробилки включает основание, дробилку с приводом, металли-

ческий бункер на стойках. Модуль обслуживания имеет основание, пульт

управления, подстанции, помещения для ремонта и обогрева рабочих. Моду-

ли 2 и 3 оснащены быстроразъемными электрическими и трубопроводными

соединениями.

Внутри основания модуля 2 при работе располагается самоходный вы-

катывающийся тяжелый ленточный питатель 4 со специальной лентой, кото-

рый своими бортами плотно соприкасается с переходным бункером под дро-

билкой. Нижняя часть оснований модулей 2 и 3 выполнены унифицирован-

ными. Это позволяет их транспортировать специальным транспортным мо-

дулем 9, который представляет собой гусеничный транспортер с двумя каби-

нами управления.

Транспортер имеет грузоподъемность до 600 т и оснащен гидравличе-

ской платформой для крепления модулей при транспортировании. Основания

модулей на уступе закрепляются при помощи анкеров глубокого заложения.

Для обслуживания модулей при эксплуатации применяется самоходный гу-

сеничный кран 8 с захватным устройством 7, способный выполнять операции

при раздельном демонтаже и монтаже элементов дробилки ККД-1500/180.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 43. Автомобильно-конвейерный транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -249-

Рис. 43.3. Структурные схемы мобильных

перегрузочных комплексов

Схема, показанная на 389Hрис. 43.3, б, отличается тем, что между уступом и

бункером дробилки предусмотрен модуль питателя 5. Бункер питателя за-

глублен в приямок, выполненный в теле уступа, и имеет два места разгрузки

для автосамосвалов. Питатель установлен наклонно, обеспечивает произво-

дительность 3000 т/ч. Для транспортирования модулей 2, 3 и 5 используется

также транспортный модуль 9.

Схема, приведенная на 390Hрис. 43.3, в, предназначена для установки на

площадке (не примыкает к уступу). Для загрузки дробилки предусмотрен мо-

дуль 6. Этот модуль включает унифицированное основание, на котором за-

крепляется специальный крутонаклонный питатель. В рабочем положении

питатель опущен, и его бункер располагается в приямке ниже уровня стояния

комплекса.

Модульная дробильная система ПО «Уралмаш» показана на 391Hрис. 43.4.

Структура ее соответствует схеме на 392Hрис. 43.3, б. Установка ДПУ-2000 состоит

из трех технологических модулей. Модуль бункер–питатель 1 включает пла-

стинчатый питатель I длиной 22 м с полотном шириной 2,5 м, установленный

под углом 15

к горизонту. Под питателем установлен подборщик просыпи –

ленточный конвейер длиной 20 м. Питатель и бункер установлены на опор-

ное основание при помощи металлоконструкций. Модуль своим торцом при-

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 43. Автомобильно-конвейерный транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -250-

мыкает к подпорной стенке (высотой 15 м) уступа. В бункер шириной 15 м

может разгружаться одновременно два автосамосвала грузоподъемностью

110 т.

Рис. 43.4. Модульная дробильная система ПО «Уралмаш»

Посредством переходной воронки модуль связан с модулем дробления

Дробилка смонтирована на своем опорном основании. Конструкция со-

держит бункер, связанный с питателем, пульт управления, манипулятор с

гидроударником для разрушения кусков в дробилке и другое оборудование

по жизнеобеспечению установки. Для обслуживания и ремонта оборудования

имеются электротали грузоподъемностью 10 т.

Общая высота модуля с основанием равна 20,5 м, масса ≈ 1000 т. Опор-

ное основание обоих модулей позволяет их транспортировать гусеничным

транспортером 4 ПО «Уралмаш» грузоподъемностью 1000 т, имеющим ши-

рину 11 м, высоту в нормальном положении 2 м, длину хода поднятия плат-

формы 0,9 м.

В рабочем состоянии под модулем дробления располагается пере-

движной передаточный конвейер длиной 25 м с лентой шириной 2 м. Кон-

вейер 3 с модулем дробления соединяется при помощи переходной воронки

диаметром 2,6 м. Привод конвейера располагается в хвостовой части. В зоне

загрузки конвейер опирается на опорный башмак. Конвейер установлен на

трехосную тележку, имеющую пневмоколесный ход. Общая масса установ-

ки равна 3 тыс. т, габариты в рабочем состоянии составляют

37,75×20,2×20,5 м.

Несмотря на многообразие типов перегрузочных пунктов, они, как

правило, все или частично включают следующие основные элементы: бун-

кер, питатели (пластинчатые, валковые, качающиеся, вибрационные), пита-

тели-грохоты, грохоты и дробилки (конусные, щековые, роторные и дру-

гие).

Бункер выполняет функции аккумулирования горной массы, сглаживая

неравномерность загрузки автосамосвалами. Питатель, являясь днищем бун-