Тарасов Ю.Д., Николаев А.К. Горно-транспортные машины периодического действия

Подождите немного. Документ загружается.

разграничения между погрузочными и доставочными

выработками нет. Скорость движения машин в доставочных

выработках зависит от профиля пути, состояния дорожного

покрытия и длины. При асфальтобетонном покрытии скорость

груженой машины может составлять 15-18#км/ч, а без груза 20-

40#км/ч. При плохом состоянии дорожного покрытия скорость

машины с грузом не превышает 3,5-5#км/ч, а без груза – 6-10#км/ч.

К транспортным выработкам относятся выработки основных

откаточных горизонтов: квершлаги, штреки, штольни, наклонные

стволы и спиральные спуски. По этим выработкам осуществляется

Рис.55. Поперечное сечение выработок для самоходного оборудования:

а – транспортного; б – бурового и вспомогательного

1 – магистрали сжатого воздуха и воды; 2 – знак пешеходной дорожки; 3 – подвеска

светильников; 4 – знак ограничения скорости (20#км/ч); 5 – вентиляционная труба;

6 – крепление кабелей; 7 – самоходная машина; 8 – водоотливная канавка; 9 –

пешеходный трап; 10 – знак, запрещающий движение людей

Размеры: R, r – большой и малый радиусы свода; х – минимальное расстояние между

кузовом и наиболее выступающей частью подвески (не менее 500#мм); b – ширина

машины; А – ширина проезжей части (при поворотах); а – ширина тротуара; с –

минимальный зазор; общая ширина транспортной выработки В. =.b.+.1700#мм, а

вспомо-гательной В.=. А.+.а. +.с (или В. =.А. +.1000#мм и В.=. b.+.2с); h

– высота

кузова;

– высота прямой стенки (не менее 1800#мм); h

– общая высота выработки, мм

#=#h

#+#2r)

111

1200

500

(600)

500

(600)

основной грузопоток руды, грузов, материалов и людей. Они

проводятся горизонтально или под углом до 12, имеют дорожное

покрытие. При отсутствии ограничений и длине выработок до

3000#м скорость машин возможна до 40#км/ч.

Промежуточные выработки располагаются выше

доставочного горизонта и предназначаются для бурения и заряжания

скважин при отбойке руды. Почву выработок в этих случаях

присыпают мелким щебнем и разравнивают. Скорость движения

машин не превышает 12#км/ч.

Вспомогательные выработки служат для вентиляции,

доставки крупногабаритного оборудования и грузов. Это могут быть

горизонтальные выработки, уклоны, съезды. Протяженность их от

15 до 5000#м, а иногда и более. Угол наклона съездов – 6-14.

Скорость движения транспортных средств колеблется от 4 до 15#км/

ч. Конструктивные параметры выработок зависят от их

технологического назначения (рис.55).

Уклон выработок выбирается с учетом их назначения, типа

применяемого оборудования, срока службы. С увеличением угла

наклона растут эксплуатационные расходы, особенно когда

транспортирование руды идет на подъем. С другой стороны, с

увеличением угла наклона резко сокращаются протяженность

выработок и капитальные затраты на их проведение.

6.5.4. Узлы сопряжений

Прямая погрузка, доставка, разгрузка широко применяются

при фронтальной отработке мощных крутопадающих

месторождений этажным и подэтажным принудительным

обрушением. Один из вариантов такого комплекса с применением

погрузочно-транспортной машины показан на рис.56.

Входящая в состав комплекса машина осуществляет

погрузку руды в забое, перемещение ее по квершлагу и

подэтажному штреку, разгрузку в рудоспуск.

Перегрузочный узел – это специально оборудованная

устьевая часть вертикального или наклонного рудоспуска. Устье

112

рудоспуска бетонируется, сверху устанавливается грохот, а по

периметру – трубопровод с оросительными форсунками. Для

обеспечения безопасности и уменьшения пылеобразования устье

рудоспуска после разгрузки ковша перекрывается металлической

лядой, управляемой дистанционно машинистом.

При проведении горно-капитальных и горно-подготовитель-

ных выработок в блоке с самоходными машинами или при отработке

Рис.56. Погрузка руды из погрузочно-транспортной машины в рудоспуск

1 – проход; 2 – ляда; 3 – блок; 4 – лебедка; 5 – сопла для подавления пыли водой

Рис.57. Перегрузка руды из погрузочно-транспортной машины в вагонетку

1 – погрузочно-доставочная машина (ПДМ); 2 – вагонетка; 3 – отбойный щит

113

6700

2200

3900

250

7600

3000

2700

500

2950

1800

отдельных небольших залежей, когда отсутствует рудоспуск на

нижний горизонт, сооружают перегрузочный узел (рис.57, 58).

Рис.58. Схема перегрузки руды на конвейер: а – из ПДМ;

б – из самоходного вагона

Камера оборудована оросительной системой для

пылеподавления и отбойным щитом между боком выработки и

бортом вагонетки для уменьшения просыпания горной массы на

рельсовые пути.

6.6. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ

Результатом тягового расчета является определение

скоростей и времени движения машины на различных участках

трассы при известном уклоне или выбор уклона

114

соответствующего участка; определение тормозного пути,

пропускной способности выработки [5].

Суммарное сопротивление движению

0 0 к в

( ) 1000

W g P P w w i W

 

      

 

 



где g – ускорение свободного падения, м/с; Р – фактическая

грузоподъемность транспортной машины, т; Р

– масса машины; w



–удельное сопротивление движению, Н/кН; w

– удельное

дополнительное сопротивление движению от кривизны трассы,

#= =#(0,05-0,08)w

; i – уклон дороги, ‰;  – коэффициент,

учитывающий инерцию вращающихся масс машин (для машин с

двигателем внутреннего сгорания #=#1,10, для машин с

электроприводом #=#22,25); а – ускорение движения, м/с

; W

–

сопротивление воздуха, Н.

В подземных условиях по сравнению с условиями работы

машины на поверхности сопротивление воздуха увеличивается в

1,5#раза:

1,5

3,6

W g

 

 

 

 

где  – аэродинамический коэффициент обтекания, #=#0,080,10;

#– площадь лобовой поверхности машины, м

; v – скорость

движения, км/ч.

Скорость движения принимается по динамической

характеристике машины, но не более 20#км/ч. На прямолинейных

участках горизонтальной выработки длиной более 500#м допускается

увеличение скорости до 40#км/ч. Для самоходных вагонов с

электроприводом максимальная скорость с грузом 7#км/ч,

порожняком 8#км/ч [7].

В зависимости от типа дорожного покрытия (щебеночное,

песчаное влажное, грунтовое укатанное, рудная залежь, бокситовая

руда, бетонное, асфальтовое, бетонное или асфальтовое с

загрязнением) удельное сопротивление движению (w

) меняется от

115

10-15 до 90-210#Н/кН, а коэффициент сцепления колес с покрытием

() колеблется от 0,6 до 0,7 (сухое покрытие) и от 0,25 до 0,6

(влажное покрытие).

Сила тяги, развиваемая машиной на ободе колеса,

дв

к п к о.м

3600N

F    

где N

дв

– суммарная мощность ходовых двигателей, кВт; 

– КПД

передачи от вала двигателя до ведущих колес, 

#=#0,800,93;

–

КПД ведущего колеса,

#=#0,70,9; 

о.м

– коэффициент отбора

мощности для бортовых систем.

Сила тяги, развиваемая машиной по условиям сцепления

ведущих колес с почвой выработки (в ньютонах),

сц

#=#1000Р

сц

,

где Р

сц

– сцепной вес машины, кН.

Для подземных автосамосвалов и вагонов с телескопическим

кузовом

сц

#=#0,7(Р#+#P

)g.

Для электрических самоходных вагонов со всеми ведущими

колесами

сц

#=#(Р#+#P

)g.

Для двухосных электрических самоходных вагонов с одной

ведущей осью

сц

( )

P P g





Для обеспечения движения машины в режиме тяги должно

быть соблюдено условие, при котором

cц

F W



Уклоны дороги при выбранных скоростях движения

определяются с использованием так называемого динамического

116

фактора (силы тяги, отнесенной к общему весу машины).

Динамический фактор

D.=.w

.+.w

± i ± j,

где j – относительное ускорение, j#=#1000 (a/g).

Зависимость динамического фактора от скорости

движения называется динамической характеристикой (рис.59).

Для определения скорости движения строят расчетный профиль,

на котором указывают длину и уклон каждого элемента пути.

Затем определяют соответствующее каждому элементу значение

динамического фактора D#=#w

#±#i. Если w

#=#40#Н/кН, уклон

i#=#150#‰ или i#=#0,15 (в относительных единицах), то удельное

сопротивление от уклона 150#Н/кН.

По известному значению D для каждого элемента профиля

пути определяется скорость движения автосамосвала на этом

элементе. Для этого откладывают значение D по оси ординат

(рис.59), проводят горизонтальную линию до пересечения с кривой

и проецируют точку пересечения на ось абсцисс.

Рис.59. Динамическая характеристика

автомобиля-самосвала МоАЗ-6401-9585

1-4 – номера передач

117

3 6 9

21 24 v, км/ч

0,45

0,40

0,35

0,30

0,25

0,20

0,15

0,10

0,05

Для самоходных вагонов с электроприводом обычно задают

механическую характеристику ходового электродвигателя как

зависимость крутящего момента на валу электродвигателя до частоты

его вращения (рис.60).

Скорость движения вагона

3,6



v

где n – частота вращения ходовых электродвигателей, об/мин; i

–

передаточное отношение редукторов; r

– кинематический радиус

колеса, м.

Соответствующий скорости динамический фактор при

движении по прямой

д 0

( )

D а

r P P g

 



где а – число ходовых электродвигателей; М – крутящий момент

одного электродвигателя, Н·м; r

– динамический радиус колеса, м;



– КПД передачи от вала электродвигателя к оси колеса.

При произвольной загрузке машины (Р) фактическое

значение динамического фактора приводится к значению

динамического фактора, указанного в динамических

характеристиках,

Рис.60. Механические характеристики

ходовых электродвигателей АВТ-15-4/6/12,

установленных на вагонах 5ВС15 (р – число

пар полюсов)

118

2р = 6

0 250

500 750 1000 1250 п, об/мин

150

100

М, Нм

2р = 12

2р = 4

0 к

ном 0

( )

P P

D w w i j

P P



   



где Р

ном

– номинальная загрузка машины, т.

При равномерном движении

0 к

ном 0

( )

P P

D w w i

P P



  



Если задан тип дорожного покрытия (w

) и уклон дороги, то

вычисляют динамический фактор и определяют скорость движения

по динамической характеристике. При известной скорости движения

и типе дорожного покрытия вначале находят по характеристике

динамический фактор, затем вычисляют уклон дороги:

ном 0

к 0

P P

i D w w

P P



  



Кроме того, в подземных условиях максимальный уклон i

mах

принимается равным 100#‰ (6).

Безопасная скорость на повороте

без сц в

3,6 ( )gR f i v

где R – радиус поворота, м; f

сц

– коэффициент бокового скольжения,

сц

#=#(0,30,4)i

– поперечный уклон виража, i

#=#0,020,03.

По характеристике продольного профиля трассы и

скорости движения машины на каждом элементе профиля

определяется продолжительность движения машины в грузовом и

порожнем направлениях:

дв.гр р.з дв.х р.з

гр х

60 ; 60

i i

l l

t k t k 

 

v v

где l

– длина i-го участка трассы, км;

гр i

х i

– скорость движения

машины соответственно в грузовом и холостом направлениях на i-м

участке, км/ч; k

р.з

– коэффициент, учитывающий разгон и замедление

машины на трассе, k

р.з

#=#1,11,2.

119

В этом случае общее время движения

дв

#=#t

дв.гр#

+#t

дв.х

Тормозной путь машины

т р д

L L L 

где L

– путь, проходимый за время реакции водителя, м,

#=#0,28v

; v

– скорость в начале торможения, км/ч; t

– время

реакции водителя, t

#=#0,71,0#с; L

– путь, проходимый машиной за

время действия тормозов,#м.

Когда тормозной вес машины Р

.=.(Р.+.Р

)g,

254( )

w i





  

При одной паре тормозных колес

254

w i

P P





 

  

 



 

где Р

– тормозной вес, Р

.=.0,7(Р.+.Р

)g.

Интервал между движущимися машинами

l > (L

.+.L

где L

– габаритная длина машины.

Пропускная способность автотранспортного уклона,

тоннеля, штольни, штрека при движении автосамосвалов в одном

направлении

1000



где v – расчетная скорость движения, км/ч; k – коэффициент

неравномерности движения, k#=#1,21,3.

120