Научные основы разработки электромеханических ударных устройств горного производства

• Автор: Ляпцев, Сергей Андреевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ТИПЫ УДАРНЫХ УСТРОЙСТВ

1.1. Области применения механизмов и машин

ударного, периодического и вибрационного действия

1.2. Основные элементы машин ударного действия

1.3. Основные характеристики ударных импульсных устройств

1.4. Анализ методов расчета импульсных ударных устройств

1.5. Цели и задачи исследования

2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЗАТРАТЫ УДАРНЫХ УСТРОЙСТВ

2.1. Энергетические затраты на разрушение
горных пород при ударе
2.2. Способы формирования и передачи ударных нагрузок
2.3. Определение коэффициента полезного действия ударной установки для очистки технологических емкостей
2.4. Очистка бункеров, вагонеток вибрационными способами
2.5. Выводы по главе
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ УДАРНЫХ УСТРОЙСТВ

3.1.Математическая модель работы электромеханического
* ударного механизма
3.2. Методика определения вибрационных
и упругих характеристик элементов и узлов горных машин
3.3. Определение частоты собственных колебаний

стенки рудничной вагонетки
3.4. Выводы по главе
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УДАРНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ТОРНЫХ ПОРОД
И ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЕМКОСТЕЙ
4.1. Электромеханический ударный механизм
4.2. Устройство для очистки емкостей
4.3. Коэффициент полезного действия ударного механизма
с промежуточным подвижным элементом
4.4. Выводы по главе
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ УДАРНЫХ УСТРОЙСТВ
5.1. Экспериментальный стенд для оценки параметров работы электромеханического ударного устройства
5.2. Критерии подобия для исследования явлений,
происходящих при работе ударных устройств
5.3. Методика статистической обработки
экспериментальных данных
5.4. Результаты стендовых и промышленных испытаний
5.5. Выводы по главе
6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
Список использованной литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Ударные устройства периодического действия широко используются в горной промышленности при разрушении и уплотнении минеральных сред, формоизменении конструкционных материалов, очистке технологических емкостей и т.д. К ним относятся пневматические, гидравлические, электромеханические, вибрационные и т.п. устройства с ударно-скалывающим исполнительным органом, наносящие периодические удары по заданной поверхности. Указанные устройства преобразуют энергетические потоки от первичных приводов в механический импульс высокой интенсивности и находят применение при проведении горных выработок и добыче полезных ископаемых, а также разрушении негабаритных материалов.
Среди ударных устройств периодического действия электромеханические устройства занимают предпочтительное положение, т.к. электроэнергия общедоступна на всех предприятиях горного производства, а потери электроэнергии при передаче на значительные расстояния невелики.
Проектирование электромеханических ударных устройств связано, прежде всего, с определением их конструктивных параметров на основе анализа энергетических затрат на осуществление необходимого технологического процесса. Эти параметры невозможно определить без обоснованной теории, позволяющей не только оценить технологический процесс, но и вносить конструктивные изменения в проектируемые устройства. Поэтому разработка теоретических основ расчета электромеханических ударных устройств является актуальной научно-технической задачей.
гидромолотов Г-59В, Г-76В, Г-76У, разработанные в СКВ ВПО
“Росагротехника”. ВНИИстройдормаш и его филиалы разработали молотки типа ГПМ-120, ГПМ-300, СП-71, СП-62, которые серийно выпускаются экскаваторными заводами. Технологическим институтом гидроимпульсной техники Сибирского отделения Российской академии наук разработаны гидропневматические молота М-4, М-10, и М-100 и поставляются по заказам предприятий.
Хорошо себя зарекомендовали на нашем рынке молота финской группы ТАМ КОК и немецкой фирмы КРУПП. Они имеют большой типоряд энергий удара от 175 до 12000 Дж. Данные молота работают на давлении в гидросистеме выше 170 атм. Технические параметры молотов финской группы ТАМ КОК даны в табл. 1.5 [38].
Для большей наглядности основные характеристики зарубежных пневматических молотов приведены в виде гистограмм на рис. 1.3, при этом энергия удара и масса молота изображены в масштабе в сто раз меньшем, чем это указано в табл. 1.5.
Как следует из приведенного анализа, применение молотов позволяет повысить производительность, делает процесс, например, дробление негабарита, более безопасным и экологически чистым. Практика использования молотов показывает, что затраты на дробление негабарита не превышает 30 % затрат на дробление того же негабарита буровзрывным способом . У пневматических молотов и зарубежных гидропневматических с увеличением энергии удара снижается его частота. Для всех типов молотов с увеличением энергии молота увеличивается его масса. Широкое использование молотов сдерживается их высокой ценой, низкой надёжностью и быстрым выходом из строя базового оборудования, так как часть виброударной нагрузки передается ему, следовательно, необходимо предусматривать затраты на ремонт. Широкое внедрение импульсных ударных устройств в горной промышленности сдерживается отсутствием