Обоснование конструктивных и режимных параметров винтового перегружателя геохода

• Автор: Кобылянский, Дмитрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 185 с. : ил.

1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1. Обзор конструкций существующих проходческих систем
1.2. Винтоповоротные проходческие системы (геоходы)
1.3 Перегружатель как элемент геохода
1.4. Обзор и анализ существующих конструкций винтовых
конвейеров
1.5. Обзор конструкций шнеков, применяемых при бурении
скважин
Выводы, цель и задачи исследований
2. Повышение эффективности винтового транспортирования материалов
2.1. Состояние вопроса и классификация методов повышения эффективности транспортирования материалов винтовыми конвейерами
2.2. Разработка вибровозбудителя винтового перегружателя
2.3. Расчёт вибровозбудителя винтового перегружателя
2.3.1. Кинематический анализ вибровозбудителя
2.3.2. Динамический анализ вибровозбудителя
Выводы
3. Теория и расчёт винтового перегружателя геохода
3.1. Современное состояние теории транспортирования горной массы винтовыми конвейерами
3.2. Особенности применения винтового конвейера в геоходах
3.3. Расчёт винтового перегружателя геохода
3.3.1. Дифференциальные уравнения движения частицы в винтовом перегружателе
3.3.2. Исследования математической модели винтового перегружателя
Выводы

4. Методика "экспериментальных исследований винтового перегружателя геохода
4.1. Технические средства лабораторных исследований
4.1.1. Стенды для экспериментальных исследований процесса транспортирования
4.1.2. Измерительно-регистрирующая аппаратура
4.2. Методика проведения эксперимента
4.2.1. Виды транспортируемых материалов
4.2.2. Описание некоторых методических приёмов
4.2.3. Необходимое количество опытов, точность измерений, обработка экспериментальных данных
Выводы
5. Результаты экспериментальных исследований процесса транспортирования и обоснование параметров винтового перегружателя геохода
5.1. Транспортирование массы деревянных параллелепипедов
5.2. Транспортирование песка
5.3. Транспортирование песчаника
5.4. Транспортирование глины
5.5. Повышение эффективности процесса транспортирования сильносвязного материала (глины) путем его увлажнения и вибровозбуждения винтового перегружателя
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение

Актуальность работы. Техническое перевооружение горных предприятий неразрывно связано с дальнейшим развитием и совершенствованием проходческой техники. От эффективности проведения горных выработок зависит своевременная подготовка шахтных полей к выемке полезного ископаемого, а следовательно, и технико-экономические показатели добычи в целом.
По данным Академии менеджмента и рынка и Агентства международного развития США (USAID) прогнозы мирового научно-технического развития приоритетных технологий на 2000-2020 гг. по группе «Использование подземного пространства» особо важными определяют научно-технические разработки, связанные с созданием новых технологий сооружения подземных магистралей, автотрасс и железных дорог.
Сооружение капитальных подземных выработок горнодобывающих предприятий, городских коллекторных магистралей и перегонных тоннелей метро представляет собой весьма трудоёмкий и дорогостоящий процесс. Большие объёмы проходки усугубляют данную проблему. Так, в Кузбассе только подготовительных выработок па горных предприятиях проходится около 400 000 метров ежегодно.
Приоритетным направлением развития науки и техники, утверждённым Правительственной комиссией РФ по научно-технической политике в области «Топливо и энергетика», является разработка новых технологий проходки горных выработок.
Недостаточно высокий технический уровень применяемого проходческого оборудования является причиной низких технико-экономических показателей работ по проведению выработок различного назначения. Существующий в настоящее время парк проходческих агрегатов морально устарел, и назрела острая необходимость в разработке новых, высокоэффективных образцов проходческой техники.

Ни рис. 2.1. приведена предложенная автором классификация методов повышения эффективности, транспортирования липких и сильносвязных материалов. Классификация является частной и не претендует на полноту.
Анализируя представленные методы и основываясь на результатах известных исследований [22, 49-66], можно сделать вывод, что такие методы, как изменение физико-механических свойств материала (подача воздуха и воды, жидкого полимера), снижение коэффициента трения с помощью полимерного покрытия и индукционным воздействием на винт хотя и дают положительный эффект, но обладают существенными недостатками и недостаточно эффективны. По мнению автора, представляет интерес метод вибровозбуждения винта, особенно в комбинации с принудительным увлажнением материала.
2.2. Разработка вибровозбудителя винтового перегружателя
Применение вибрации, как правило, приводит к значительной интенсификации процессов и повышению качественных показателей различных устройств. Вибрационные машины и технологические процессы в настоящее время используют практически во всех отраслях промышленности [67-73].
Весьма широки диапазоны размеров и мощностей вибрационных машин, чрезвычайно разнообразны их назначение и конструкция, различны методы и средства возбуждения вибрации. Конструктивные схемы вибрационных машин, как правило, несложны, но для успешной работы необходимо точно определить их параметры, что можно сделать только на основе исследования динамики вибрационных машин и выполняемых ими технологических процессов.
Характер и параметры колебаний весьма важны на начальной стадии проектирования, ибо только от этого по существу зависит технологический эффект.
Как уже говорилось выше, вибрация рабочих элементов может существенно улучшать параметры машин. Так, например, вибрирование питателя может увеличить производительность выпуска руды в 2X3 раза при сохранении размеров