Погрузочное оборудование. Патентно-информационный обзор существующих конструкций. Описание разработанного изделия

Допустимый предел прочности пород, составляющих не более 10% в объеме присечки, МПа	80
Абразивность пород, мг, не более	15
Минимальное сечение проводимой выработки (в свету), м2	8
Максимальное сечение проводимой выработки по размаху стрелы с одной установки (в проходке), м2	22
Техническая производительность, м3/мин, не более
- по углю и присечке породы = 70 МПа, не более	1,42
- по присечке породы = 80 МПа	0,25
Размеры  выработки вчерне, м
- высота	2,1-4,45
- ширина	3,0-5,2
Диапазон углов наклона проводимых, град	+ 12
Исполнительный орган
Тип	стреловой с продольно-осевой режущей коронкой
Ход телескопа стрелы исполнительного органа, мм	550
Мощность электродвигателя исполнительного органа, кВт	75 (55)
Питатель
Тип	погрузочный стол с нагребающими лапами или звездочками
Приводы лап	гидромеханические, кинематически не связанные
Ходовая часть
Тип	гусеничная
Приводы ходовых тележек	гидромеханические, кинематически не связанные
Скорости движения, м/мин:
- рабочая	4,8 (5,8)
Ширина трака, мм	530
Конвейер
Тип	скребковый одноцепной с поворотной разгрузочной консолью
Привод	двухдвигательный, электромеханический
Перегружатель
Тип	ленточный конвейер, закрепленный одним концом на комбайне, а вторым - к тележке, перемещающейся по балкам монорельса
Привод	электромеханический
Длина перегружателя, мм	11400
Система орошения	Напорное орошение
Места орошения:  режущая коронка, пересып со скребкового конвейера, пересып с перегружателя
Габаритные размеры в транспортном положении, мм
- длина (без перегружателя)	11200
- ширина по гусеницам	1970
- ширина по питателю	3100 (2100)
- высота по корпусу	1600
Напряжение электропитания,В	660 (500)
Частота тока, Гц	50
Суммарная мощность электродвигателей комбайна и перегружателя, кВт, не более	173,2
Масса комбайна, т, не более	30
Среднее удельное давление на почву, МПа, не более	0,11

Основные достоинства:

1.Ходовая часть с широкими гусеницами и независимыми гидроприводами тележек.

2.Конструкция исполнительного органа телескопическая.

3.Питатель выполняет роль передней опоры, при этом погрузка отбитой массы может производиться как нагребными лапами, так и трехлучевыми звездочками.

4.Наличие ленточного перегружателя, соединенного с цепным скребковым конвейером, имеющим поворотную заднюю секцию.

5.Задние опоры, с распором на грунт, установлены под 10 к продольной оси комбайна для повышения его устойчивости при работе.

1.2. Описание разработанного изделия

В процессе выполнения курсового проекта мне необходимо спроектировать погрузочную машину для обуривания забоев и погрузки горной массы  (крепостью 6-8 ед. с электрической и 8-2 ед. с пневматической бурильной головками) (рис. 4). Может быть использована в горнорудной промышленности в районах с умеренным климатом при температуре окружающей среды от 5 до 30 град. И относительной влажностью воздуха до 80% при проходке горизонтальных и наклонных выработок.

Рис. 4 Погрузочная машина 2ПНБ2

Погрузочная машина типа 2ПНБ2 состоит из: нагребающей части, ходовой части (гусеничный ход), транспортирующего скребкового конвейера, редуктора отбора мощности, двух нагребающих лап, электрооборудования и рычажной системы управления.

2. РАСЧЕТЫ

2.1. Общий расчет изделия

2.1.1. Мощность и производительность рабочего органа

рис.5 Схема рабочего органа

Производительность рабочего органа

 , где

n=55 об/мин –число оборотов ведущих дисков;

0,034 - объем первого нагребания;

 - коэффициент режима подачи, учитывающий число нагребаний на одну подачу;

 , где

- коэффициент, учитывающий отход машины от забоя;

 - коэффициент, показывающий отнощение погруженного объёма материала к сдвигаемому лапой;

B=2.5 м –ширина захвата;

- средняя высота сдвигаемого слоя

 мм, где

h=350 мм –высота лапы;

- коэффициент эффективной высоты лапы;

мм – глубина внедрения лапы;

Мощность для работы рабочего органа

 кВт, где

 Н*м –эквивалентный момент на валу;

- коэффициент увеличения среднеквадратичного момента за один оборот дисков в сравнении со средним;

 Н*м - средний за один оборот дисков момент на валу;

R=0.0625 м = 62,5 мм – радиус окружности вращения пальца ведущего диска;

 2000 -плотность погружаемого материала.

2.1.2 Расчет и тип конвейера.

Исходя из опыта эксплуатации и проектирования погрузочных машин бокового захвата примем скребковый одноцепной конвейер с центральным расположением скребков (рис.4).

Рис. 4 Схема конвейера

Суммарная сила трения препятствующая перемещению рабочей ветви конвейера

 кН, где

 кН – сопротивление от трения перемещаемого материала по желобу;

где Т– сопротивление от трения цепи по желобу;

- коэффициент сопротивления от трения цепи по желобу;

Скорость цепи конвейера  определяем из условия обеспечения производительности

где - производительность конвейера ,

где - площадь поперечного сечения перемещаемого конвейером объема материала;  , где-площадь поперечного сечения материала, захватываемого нагребными лапами за один оборот дисков. Из условия равенства площадей можно записать , откуда  и . Примем высоту скребков , тогда .

2.2. Расчет редуктора привода лап 

2.2.1. Расчет геометрических параметров шестерни

Число зубьев плоского колеса ;

где число зубьев ведомой шестерни;

число зубьев ведущей шестерни;

Внешнее конусное расстояние мм;

где  внешний окружной модуль;

Ширина зубчатого венца ; ; мм;

Среднее конусное расстояние мм;

Средний делительный диаметр шестерни: ведомой - мм;

ведущей -мм;

Угол делительного конуса ;

;

Передаточное число ;

Частота вращения выходного вала  об/мин.

Редуктор представляет собой коническую пару, состоящую из вала-шестерни и конического колеса, которое садится на шлицы. Назначение пары - передать крутящий момент, изменив его направление. Тип зуба – прямой.

Внешняя высота головки зуба мм;

где X – коэффициент смещения у шестерни;

 (ГОСТ 13754-81).

Внешняя высота ножки зуба мм;

Внешняя высота зуба мм;

Угол ножки зуба ;

Угол конуса вершин  

Угол конуса впадин  .

3.Использование изделия в производственных условиях

Машины погрузочного данного типа предназначены для механизации процесса погрузки массы крепостью до 12 (по шкале проф. Протодьяконова), разрыхленной буровыми или иным способом до кусковатости не более 500 мм в вагонетки, на коныейер и другие шахтные транспортные средства.

     Могут быть использованы в угольной, сланцевой и горнорудной промышленности в районах с умеренным климатом при температуре окружающей среды  и относительной влажностью воздуха не более 80% при проходке горизонтальных и наклонных (до -) выработок.

.

 

Заключение

Тип и конструктивная схема погрузочной машины определяются в основном свойствами грузов, для погрузки которых она предназначается и технологическим назначением машины. В данном случае машина предназначена для работы в шахтах