Обоснование параметров трансмиссии геохода с гидроприводом

• Автор: Блащук, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Юрга
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
1.1 Трансмиссии и приводы традиционных горных машин и проходческих щитов
1.2 Геоходы
1.3 Трансмиссии геоходов
1.4 Обзор методик расчета трансмиссий горной техники
1.5 Выводы
2 ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ТРАНСМИССИИ ГЕОХОДА
2.1 Особенности работы и разработка требований
к трансмиссии геохода
2.2 Разработка математической модели работы геохода в совмещенном режиме
2.3 Определение влияния угла наклона проводимой выработки и конструктивных размеров геохода на требуемые силовые параметры трансмиссии
2.4 Выводы
3 РАЗРАБОТКА КОМПОНОВОЧНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ТРАНСМИССИИ ГЕОХОДА
3.1 Обоснование возможных вариантов кинематических и компоновочных схем трансмиссии геохода
3.2 Разработка компоновочных решений трансмиссии геохода
3.3 Разработка конструктивных решений трансмиссии геохода
3.4 Выводы

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛОВЫХ, КИНЕМАТИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСМИССИИ ГЕОХОДА
4.1 Описание и принцип работы трансмиссий с гидроцилиндрами, находящимися в разных фазах выдвижения
4.2 Определение силовых параметров трансмиссии
с гидроцилиндрами, расположенными по хордам
4.3 Определение кинематических параметров трансмиссии геохода
4.4 Определение конструктивных параметров трансмиссии геохода
с гидроприводом
4.5 Выводы
5 ВЛИЯНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНО-КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ТРАНСМИССИИ НА ЕЁ ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
5.1 Методика определения основных параметров трансмиссии
5.2 Влияние конструктивных параметров и количества гидроцилиндров на величину развиваемого трансмиссией
вращающего момента и коэффициента неравномерности
5.3 Влияние размеров геохода и количества гидроцилиндров
на расстояние между их опорами и габарит внутреннего пространства
5.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
В условиях рыночных отношений особо остро стоят задачи повышения скорости проходки, производительности труда, безопасности, снижения капитальных затрат и себестоимости проведения вскрывающих, подготовительных выработок, а также протяженных подземных сооружений. Объёмы проведения подземных горных выработок только по Кузбассу составляют около 500 км в год.
Проходческие комбайны и щиты, используемые при проведении подземных горных выработок имеют ряд недостатков: это ограничение области применения по углам наклона проводимых выработок; сложность создания достаточных тяговых и напорных усилий (попытки обеспечить такие усилия за счет увеличения массы проходческих комбайнов, которая уже превышает 100 т, полностью не решают этой проблемы).
Альтернативным и перспективным подходом к проведению горных выработок является геовинчестерная технология, базовым элементом которой является геоход - аппарат, движущийся в подземном пространстве с использованием геосреды.
Основной системой геохода, обеспечивающей передачу усилия внешнему движителю и формирование напорного усилия на исполнительном органе является трансмиссия. Сдерживающим фактором в создании геоходов нового поколения является отсутствие обоснованных конструктивных решений трансмиссии и методик определения её основных параметров. Поэтому исследования, направленные на обоснование параметров трансмиссий геоходов нового технического уровня являются актуальными.
Цель работы - разработка научно-технических основ создания трансмиссии геохода, обеспечивающей непрерывность работы и снижение неравномерности подачи геохода на забой.

Как видно из обзора, трансмиссии ЭЛАНГ-3, ЭЛАНГ-4, а также других конструктивных схем геоходов были построены на основе гидроцилиндров, расположенных по хордам окружности. Основные преимущества такого решения
- возможность развивать вращающие моменты, достаточные для перемещения геохода и создания напорного усилия;
- возможность развивать очень низкие частоты вращения головной секции относительно хвостовой;
- возможность регулирования частоты вращения головной секции относительно хвостовой;
- не загромождается пространство внутри геохода, что связано с компактностью гидроцилиндров и возможностью размещения энергосиловой установки за пределами геохода;
- отсутствует необходимость в упоре в ранее возведенную постоянную крепь.
Однако у данных трансмиссий есть и недостатки, к основным из которых можно отнести:
- сложность синхронизации действия всех гидроцилиндров;
- отсутствие непрерывной подачи геохода на забой, вследствие цикличности работы гидроцилиндров;
- закрутка рукавов высокого давления в процессе вращения головной секции;
- изменение развиваемого вращающего момента, вследствие изменения плеч приложения силы от гидроцилиндров.
Кроме того, имеются недостатки и у других узлов непосредственно связанных с работой трансмиссии, так, например, узел сопряжения секций «пе-нальной» конструкции. Работа этого узла связана с большими потерями на трение и вероятностью взаимного перекоса осей секций, а для подтягивания хвостовой секции вслед за продвижением головной необходимы дополнительный гидроцилиндры «надвига».