Обоснование и выбор параметров динамических средств интенсификации послойного разрушения пород на карьерах

• Автор: Яхонтов, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Общая характеристика работы

Глава 1 Состояние вопроса, цели и задачи исследования

1.1 Горные машины, применяемые для послойного разрушения пород средней крепости на карьерах

1.2 Конструкции рыхлителей с активными рабочими органами

1.3 Обзор научно-исследовательских работ посвящённых послойному,

статико-динамическому разрушению пород

Выводы по главе

Глава 2 Аналитическое исследование процесса нагружения тягового органа при импульсном воздействии на рабочем органе

2.1 Исследуемые конструктивные схемы рабочего органа

2.2 Уравнение движения рабочего органа

2.3 Влияние характеристик импульса на процесс нагружения тягового органа 5 О

2.4 Влияние параметров рабочего органа на процесс передачи
нагрузки на тяговый орган
Выводы по главе
Глава 3 Экспериментальное исследование процесса разрушения горных
пород
3.1 Экспериментальная установка и методика исследований
3.2 Результаты экспериментальных исследований статического разрушения породы
3.3 Результаты экспериментальных исследований комбинированного
разрушения породы
Выводы по главе
Глава 4 Исследование динамических характеристик рыхлителя с
комбинированным рабочим органом

4.1. Динамическая модель рыхлителя ДЗ-126А
4.2 Передаточные функции рыхлителя ДЗ-126А по обобщённым координатам
4.3 Динамические характеристики рыхлителя
Выводы по главе
Глава 5 Исследование нагружения базовой машины рыхлителя при
комбинированном разрушении породы
5.1 Аналитическая модель нагрузки на рабочем органе
5.2 Уравнение движения рыхлителя
5.3 Влияние параметров силового импульса на величину нагружения базовой машины рыхлителя
5.4 Влияние параметров рыхлителя на величину нагружения базовой машины
5.5 Влияние параметров статического разрушения на величину нагружения базовой машины'рыхлителя
5.6 Влияние параметров статического нагружения и параметров рабочего орагана на нагружение базовой машины при статическом разрушении
породы
Выводы по главе
Глава 6 Определение экономически эффективных режимов работы
рыхлителя с комбинированным рабочим органом
Выводы по главе
Заключение
Список использованной литературы
Приложения

Общая характеристика работы
Актуальность работы. Современное состояние открытого способа разработки полезных ископаемых в горнодобывающей отрасли характеризуется:
- увеличением общего объёма добычи полезных ископаемых с ростом объёмов вскрышных пород на единицу полезной продукции;
- увеличением объёма разработки горных пород средней крепости и крепких в общем объёме вскрыши ( более 60 % в настоящее время ).
Если для разрушения слабых пород применение выемочного оборудования непрерывного действия, обеспечивающего наиболее высокие техникоэкономические показатели, является обоснованным, то разрушение пород средней крепости, мёрзлых и крепких пород до настоящего времени в основном базируется на использовании буровзрывных работ, которые имеют циклический характер и сравнительно невысокие технико-экономические показатели. При этом увеличивается вредное воздействие на окружающую среду, снижается качество отдельных видов добываемого сырья, а потери полезных ископаемых достигают 7-10% и разубоживание 30 - 60%
Применение навесных статических рыхлителей на мощных тягачах для разрушения пород средней крепости, мерзлых и крепких, позволяет снизить себестоимость их разрушения в сравнении с буровзрывным способом в 1,5 - 2 раза и более, однако с ростом крепости пород производительность этого процесса резко снижается. Увеличение мощности базового трактора не приводит к заметному расширению области применения таких рыхлителей и ограничивается породами с коэффициентами крепости /= 6 - 8 по классификации проф. М.М. Прото-дьяконова.
В настоящее время большинство горных машин, применяемых для механического разрушения пород, реализуют последовательную схему передачи энергии от двигателя к породоразрушающему органу: двигатель - трансмиссия - породо-

Полученные выражения позволяют исследовать поведение
рассматриваемой системы под воздействием внешнего возмущения
(параграфы 2.3; 2.4).
2.3 Влияние характеристик импульса на процесс нагружения тягового органа.
Характеристиками силового импульса являются его начальная амплитуда (Р0 ), форма и длительность, для одного из вариантов -коэффициент затухания а.
В зависимости от соотношений величин коэффициента сопротивления в и жесткости с (2.5) нами было определено три возможных случая поведения Ф системы (параграф 2.2).
Рассмотрим сначала реакцию системы, если корни действительные, т.е. О < О,к > п.
Для этого случая решение уравнения записывается в виде (2.18).
Поскольку возмущающий импульс передаётся элементами подвески, задачей исследования является определение параметров рабочего органа и его подвески с целью уменьшения действия силового импульса на тяговый орган. 11еобходимо стремиться, чтобы х(1) и х (() были минимально возможными, так как передаваемая от рабочего органа тяговому органу нагрузка Рта определяется выражением
Рт.0.(0 = х(0'С + X (0 ■//, (2.37)
где с - жесткость подвески.
Рассмотрим влияние параметров импульса при воздействии его на линейное колебательное звено - рабочий орган, при следующих допущениях:
« 1. коэффициент демпфирования собственно рабочего органа крайне мал;
2. закон действия силы трения = КтрМ;