Конструирование защитного механизма устройства РП-2К (Специальная часть дипломного проекта)

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Введение

Анализ опыта эксплуатации угольных месторождений свидетельствует о том, что по мере углубления горных работ увеличиваются случаи тяжелых форм проявления горного давления, часто динамического характера. В этих условиях эксплуатация механизированных крепей сопровождается высокой аварийно­стью, проявляющейся в деформации цилиндров гидростоек, выдвижных час­тей, разрывах манжетных уплотнений. Для эффективного управления кровлей в этих условиях предусматривается разупрочнение труднообрушаемой кровли или использование механизированных крепей высокой несущей способности, а также используются гидравлические приспособления, которые помогают сгла­дить осадку кровли.

Обычно для разупрочнения кровли используются такие методы, как принуди­тельная посадка кровли, передовое торпедирование, гидрообработка, наработ­ка, стратификация или их сочетание. Необходимо отметить, что применение данных методов организации конкретными горно-геологаческими и горнотех­ническими условиями, высокой сложностью управления процессами разупроч­нения кровли, значительными трудоемкостью и себестоимостью проводимых мероприятий, которые не всегда приводят к желаемому результату. В боль­шинстве случаев эффективность применяемых методов оценивается субъек­тивно. Это объясняется отсутствием средств регистрации параметров динами­ческих проявлений горного давления.

Для регистрации процессов динамического воздействия на крепь со стороны кровли на кафедре ГМиК Кузбасского Государственного Технического Уни­верситета было разработано устройство, названное РП-2К (регистратор пере­мещений (рис.2.1).

Рис. 2.1. Устройство РП-2К установленное на гидростойку

Это устройство позволяет выполнить временную развертку процесса взаимо­действия механизированной крепи с кровлей в период быстропротекающих процессов.

Устройство РП-2К прошло производственные испытания в шахтных условиях, и показало удовлетворительные результаты при регистрации параметров раз­грузки секций механизированной крепи. Но практика показала, что у прибора есть существенный недостаток. При по­садке стойки механизированной крепи насухо при взаимодействии крепления штока с прибором, происходит разрушение конструкции (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Фото разрушенного элемента устройства РП-2К

После чего дальнейшая его эксплуатация становится невозможной. Вследствие этого возникла необходимость создания механизма, который бы защищал уст­ройство от повреждений.

2,1, Постановка цели и задач

Целью специальной части является проектирование и конструирование защит­ного механизма устройства РП-2К.

Для этого необходимо:

а) произвести разработку принципиальной схемы защитного механизма;

б) разработать конструкцию защитного механизма

в) произвести проработку основных конструктивных элементов на основе силового и прочностного анализа.

Устройство РП-2К устанавливается на гидростойку механизированной крепи, оно производит регистрацию и запись параметров взаимодействия секции ме­ханизированной крепи с породами кровли. В число таких параметров входят: величина и скорость опускания кровли, а также давление в поршневой полос­ти. Запись производится на магнитную ленту обычной магнитофонной кассе­ты.

Существует множество крепей крепление штока к перекрытию которых разли­чается:                         

1) шток имеет юбку 1, которая сминает прибор (рис.2.3);

Рис.2.3. Крепь МП1.

2) шток крепится в перекрытие без юбки, в данном случае прибор раздав­ливает само перекрытие (рис. 2.4).

Рис.2.4. Крепь КМ 500.

При рассмотрении прототипа защитного механизма (рис. 2.5) были выявлены следующие недостатки:

Рис. 2.5. РП-2К с прототипом защитного устройства

1)  Электроблок механизма РП-2К будет раздавлен перекрытием гидро­стойки у которой отсутствует юбка до срабатывания защитного меха­низма;

2)  При рассмотрении кинематической схемы прототипа выявлено, что для подъема крюка на 15мм необходимо опустить рычаг на 90мм, это приво­дит к смятию прибора;

3)  Точка поворота всего механизма расположена так, что при срабатывании прибору необходимо подняться вверх для преодоления верхней точки на 25мм;

4)  Механизм защиты из-за большого количества рычагов и точек поворотов представляет собой сложный механизм для выполнения поставленных задач.

2.2. Требования, предъявляемые к защитному механизму

Защитный механизм должен обеспечивать:

надежную защиту устройства РП-2К от механических повреждений при посадке механизированной крепи насухо

срабатывание защитного механизма должно происходить без непосредственного присутствия человека

обладать компактностью, простотой конструкцией с целью снижения ма­териальных затрат и трудоемкости изготовления;

установку прибора в рабочее состояние, после срабатывания защитного механизма без особых затруднений, т.е. многоразовое использование.

2.3. Конструкция защитного механизма

В связи с поломкой устройства РП-2К при посадке гидростойки насухо. Име­ется необходимость защиты устройства РП-2К от разрушения. Т.к. отодвинуть назад, вниз РП-2К невозможно, то разрабатывался вариант поворота устройст­ва РП-2К относительно оси из зоны разрушения.

Рис. 2.6. Защитный механизм