Расчет напочвенной дороги для доставки грузов (Специальная часть дипломного проекта)

5. Специальная часть

5.1. Анализ существующих средств транспорта

В настоящее время на угольных предприятиях Кемеровской области применяются различные средства доставки оборудования и вспомогательных материалов. Такие как одноконцевая откатка, монорельсовые подвесные дизелевозы, напочвенные дороги. Все они имеют свои преимущества и недостатки, но все же напочвенные транспортные системы более перспективны по сравнению с другими средствами транспорта. Преимущества напочвенных транспортных систем:

- простой монтаж рельсового става;

- большой полезный транспортный вес;

- надежность исполнения системы безопасности;

- низкое по высоте конструктивное исполнение;

- высокая скорость движения до 2 м/с;

- широкая область применения.

В данном проекте за основу была взята напочвенная дорога ДКН разработанная «Центрогипрошахтом», которую усовершенствуем путем установки приводного дизельного двигателя непосредственно на приводную тележку.  И применяем ее под горно-геологические условия шахты «Костромовская». Проектный тип дороги имеет название ДН. Это дает следующие преимущества по сравнению с существующей:

-осуществляется непосредственный контроль за движением состава машинистом дороги;

-упрощение конструкции из-за отсутствия холостой ветви каната;

-снижение возможного травматизма, вследствие неподвижности каната;

- возможность работы при больших углах наклона выработки.

5.2. Назначение напочвенной дороги

   Дорога предназначена для доставки людей и оборудования в горных выработках. Проектом предусматривается монтаж  напочвенной дороги с поверхности по путевому наклонному стволу, пл. Никитинский, длина дороги составит 2100 метров.

Рис. 1. Схема доставки.

5. 3. Характеристика выработок, предназначенных для оборудования

напочвенной рельсовой дорогой

Участок путевого наклонного ствола длиной 2100м, в котором будет монтироваться дорога, пройден сечением арочной формы Sсв = 11.7м², Sчер.=13.9м². Угол наклона выработки 14⁰.Перетяжка бортов и кровли путевого наклонного ствола  произведена железобетонной затяжкой. Плотность крепи-1,25 рамы на 1 п.м. Путевой наклонный ствол  служит для доставки материалов, оборудования и перевозки людей.

                       

Технические данные дороги ДН:

 1.   Рельсовый профиль                                V-180

 2.   Ширина колеи                                          900 мм

 3.   Скорость движения max                          2.0 м/сек

                                       крейсерская             1,5 м/сек

 4.   Диаметр каната                                         27 мм

 5.   Грузоподъемность платформы               до 10т

 6.   Количество людей, перевозимых

      на одной платформе                                8 чел.

Технические данные дизельного двигателя:

1. Тип                                          6-ти цилиндровый четырехтактный 

                                                     дизельный двигатель с водяным охлаждением;

2. Стартер двигателя                            гидростартер;

3. Номинальное тяговое усилие             60 кН;

4. Максимальное тяговое усилие            72 кН;

5. Мощность                                              69 кВт;

6. Число оборотов                                     2300 об/мин.

5.4. Описание напочвенной дороги ДН

   Несущим элементом дороги являются рельсовые секции  и специальные соединительные элементы. В шпалах  имеются отверстия для возможного крепления их анкерами к почве выработки.

          Сила тяги создается 3 гидромоторами и передается через зубчатый венец на барабан, на который наматывается тяговый канат.

          Ходовой рельс имеет длину 3000 мм, вес 185 кг. Максимальное вертикальное отклонение между двумя секциями 5⁰.

          Приводная и тормозная тележка при помощи штанг  и страховочных канатов соединяются между собой  в поезд. Тормозная тележка позволяет, производить экстренное торможение поезда при обрыве каната и при превышении скорости до 3,2 м/сек. Так же на приводной тележки имеется стояночный и маневровый тормоз, торможение которым осуществляется в штатном режиме работы дороги.

5.5. Комплектация состава

     В зависимости от назначения подвижной состав может комплектоваться

следующими транспортными единицами:

- приводной тележкой;

- грузовой тележкой грузоподъемностью до 10 т;

- тормозной тележкой;

- пассажирской тележкой.

5.6. Силовой расчет

Рис. 2.  Расчетная схема.

1- приводная тележка; 2- пассажирская тележка; 3- грузовая тележка; 4- тормозная тележка.

                                            Таблица 5.1.

Исходные данные для расчета

Количество	Наименование	Общий вес, кг.
1	Приводная тележка	4000
1	Тормозная тележка	900
1	Грузовая тележка	1000
1	Пассажирская тележка	780
	Общий “мертвый” вес	G=6680
	Общий полезный вес	Q=10720
	Общий вес состава	G+Q=17400

Расчет и выбор каната

Расчет и выбор каната производим из условия прочности.

                                (5.1)

где  – суммарный вес состава;

- коэффициент трения каната;

- угол наклона выработки .

                                        (5.2)

где m- коэффициент запаса прочности каната по ПБ, m=7,5;

       σ =1770  - маркировочная группа каната, Мпа;

      - условная плотность каната, =9680

По ГОСТ 7668-80 выбираем канат типа ЛК-РО конструкции 6×36(1+7+7/7+14)+1.

Принимаем к установке канат:

27мм;

Проверка коэффициента запаса прочности

                                              (5.3)

Условие (5.3) выполняется, и соответствует требованиям ПБ § 134.

Расчет диаметра барабана

                                               (5.4)

Расчет  числа витков трения