Горно-строительные машины: Основные виды и конструкции машин

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………….…3

Горно-строительные машины: Основные виды и конструкции  машин…..….5

Станки для бурения  скважин ………………………………….…………..……9

     Станок ударно-вращательного бурения НКР-100М………………….……11

Проходческие комбайны………………………………………………….….….19

     Проходческие  комбайны бурового действия…………….………….……...21

Погрузочные машины…………………………………………………………...27

     Погрузочные машины непрерывного действия…………………………….28

Список использованной литературы………………………………………...…34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Строительство и развитие горнорудных предприятий возможно только на базе внедрения и работы современной высокопроизводительной техники, которая обеспечивает эффективное проведение подготовительных горных выработок, погрузочно-разгрузочных, грузоподъемных, буровых работ, возведение крепления. сооружение подземных и надземных строений.

В настоящее время  промышленность выпускает достаточную  номенклатуру проходческих, планировочных, буровых, погрузочных, монтажных машин, которые значительно облегчают тяжелые и трудоемкие операции горнопроходческих и строительных работ.

Разработаны проходческие комбайны избирательного, бурового и  флангового действия, многофункциональные  погрузчики с набором рабочих  органов различной вместимости (до 30м³) на колесном и гусеничном ходу, экскаваторы  для открытых и подземных работ с гибкой и жесткой связями, а также гидравлические, периодического и циклического действия  для вскрышных, выемочно-транспортных и планировочных работ, буровые станки, установки и машины для проведения шпуров и скважин в подземных и поверхностных условиях, грузоподъемные тали, тельферы, лебедки, краны, машины для вспомогательных операций для дробления  крупнокусковатой породы, приготовления и укладки бетона и т.д. При создании машин значительное внимание уделяется повышению надежности и долговечности, уровня качества.

Эксплуатация горнопроходческих, погрузочных, строительных машин, в  частности, в подземных условиях имеет специфические особенности, т.к. они работают в тяжелых и  стесненных условиях, подвергаясь воздействию влаги, температуры, пыли, загрязнений. Разрушаемый ими массив, погружаемая горная масса обладают абразивными свойствами, а шахтные и рудничные воды - химической активностью, что приводит к значительному ускорению коррозии. Запыленность рудничной атмосферы, проникающей внутрь машин, снижает долговечность трущихся пар (шестерен, подшипников). Рабочее место многих машин непрерывно меняется, одновременно резко меняются условия их работы с внезапными перегрузками, обрушением пород, заклиниванием исполнительных механизмов.

Указанные условия работы горных и строительных машин выдвинули  особые требования к их конструкциям и эксплуатационным характеристикам. Так, стесненность рабочего места потребовала  строгое ограничение габаритов  машин,  придания им удобной формы для повышения маневренности и транспортабельности отдельных узлов. В связи с агрессивностью и запыленностью среды  детали машин должны изготавливаться из антикоррозийных прочных и износостойких материалов, а в случае наличия деталей, подверженных особо быстрому износу предусмотреть возможность их быстрой замены. Особое внимание должно уделяться изоляции токоведущих частей, заземлению корпусов и защите персонала от движущихся  элементов, что диктуется стесненностью рабочего места, необходимостью изменения положения персонала относительно машины

При недостаточности  условий ремонта на месте работы машины, ввиду запыленности, стеснения  рабочего места, необходимо, чтобы машина была оснащена отдельными легко и  быстро заменяемыми узлами.

Т.о., горные и строительные машины должны удовлетворять следующим  требованиям:иметь взрывобезопасное исполнение (для шахт и рудников опасных по газу и пыли); пылеобразование; вибрация и шум не должны превышать  санитарные нормы; иметь дистанционное  или автоматическое управление; обеспечивать необходимую производительность, простоту и безопасность обслуживания; возможность переброски из одной выработки в другую, при небольшом их сечениях, с одного участка на другой без демонтажа; быть ремонтопригодными и надежными в работе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горно-строительные машины: Основные виды и конструкции  машин

Одним из основных свойств горной породы является механическая прочность, под которой подразумевается степень ее сопротивления элементарным нагрузкам -  сжатию, растяжению или изгибу. Прочность породы в значительной степени зависит от ее состояния и условий, при которых происходит деформация, она изменяется с изменением характера, величины и направления действующих сил. Наибольшее сопротивление породы оказывают сжатию и меньшее - сдвигу, растяжению или изгибу. Среди других свойств характеризующих породу как объект для применения горных и строительных машин, в первую очередь выделяются такие как твердость, абразивность, разрыхляемость, плотность, контактная прочность, пластичность, хрупкость, упругость.

Наиболее распространенными  способами разрушения и перемещения  горных пород механическим способом  являются резание, истирание, ударное разрушение, раздавливание, раскалывание, вращательное, ударное или специальные виды бурения. Эффективность работы как горной, так и строительной машины определяется правильным выбором типа рабочего органа, рабочего инструмента.

К рабочим исполнительным органам предъявляются следующие  основные требования

-   обеспечение максимальной возможной производительности при данных горно-техническими и технологических  условиях;

-    разрушение при необходимости горной породы с минимальной энергоемкостью;

-   совмещение процесса разрушения с процессом  погрузки, транспортом породы;

-   отсутствие чрезмерных динамических нагрузок в передачах, приводах. узлах машины.                                  

Привод горных и строительных машин, как правило, состоит из силового оборудования, передаточных механизмов, устройств для регулирования  скоростей и направлений движения рабочих органов и систем управления.

При компоновке привода  с рабочими органами выделяются две  основные схемы :однодвигательная и  многодвигательная. Однодвигательную схему имеет большинство машин. Многодвигательные схемы применяются  в проходческих машинах, многоковшовых экскаваторах, дробильно-сорти-ровочных установках.

По роду энергии силовое  оборудование может быть с электроприводом (постоянного или переменного  тока) с гидро-, пневмо-, и дизельным  приводом.

По структурной компоновке различаются две основные схемы привода: силовое оборудование с передаточными механизмами (двигатель- редуктор, двигатель- пусковая муфта и др.) и без передаточных механизмов (гидродвигатель - рабочий вал и др.)

Наибольшее применение нашло электрическое силовое оборудование, что объясняется его высокой экономичностью.

Гидравлическое силовое  оборудование в силу ряда преимуществ (небольшие габариты, плавность и  широта диапазона регулирования  скорости) позволяют создать весьма совершенные конструкции погрузчиков, подъемников,  рабочих органов корчевателей, кусторезов, экскаваторов, рыхлителей и др.

Пневмопривод является безопасным, простым в эксплуатации, но стоимость сжатого воздуха  высока и существующие типы приводов не обеспечивают соответствующий уровень  энерговооруженности.

Дизельный привод нашел  применение в условиях рудников и  открытых разработок.

Ходовое оборудование горных и строительных машин обычно состоит  из двух главных органов- механизма  подачи, задающего необходимое тяговое  усилие при данной скорости перемещения и тягово-напорного органа, осуществляющего передвижение машины. В ряде случаев эти функции выполняются одним конструктивным узлом (например, бульдозеры, механизм подачи и вращения буровых станков, рабочие органы проходческих комбайнов).

По конструкции органа перемещение ходового оборудования может быть канатным, цепным, гусеничным, домкратным, цевочным, фрикционным и др.

По характеру подачи -с цикличной и непрерывной  подачей, по системе управления –  с местным и дистанционным  управлением, по способу перемещения - фланговые и фронтальные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТАНКИ ДЛЯ  БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Буровые станки предназначены  для бурения глубоких скважин  в породах различной крепости на подземных и открытых разработках  полезных ископаемых. По назначению различают  станки для бурения взрывных и разведочных скважин, а также специальных (дегазационных, опережающих и др.). По способу разрушения породы различают станки вращательного, ударно-вращательного и вращательно-ударного действия. Станки вращательного действия по типу применяемого бурового инструмента подразделяют на оборудованные резцовыми или алмазными коронками, а также шарошечными долотами. Станки ударно-вращательного бурения подразделяют по месту расположения ударников на погружные, расположенные в скважине, и выносные, установленные непосредственно на станке. Ударники могут работать на пневматической и гидравлической энергии.

Станки для подземного бурения взрывных скважин в породах  средней крепости и крепких подразделяют на станки ударного бурения (БУ), оснащенные бурильными головками ударно-вращательного и вращательно-ударного действия, станки ударного бурения с погружными пневмоударниками (БП) и шарошечные (БШ). Станки могут быть самоходными и несамоходными. Самоходные станки должны иметь возможность бурить круговой веер скважин в вертикальной плоскости.

Для подземных горных работ в последнее время большинство  заводов и зарубежных фирм выпускают  станки на пневмошинном ходу, а для  открытых горных работ на гусеничном ходу.

Для бурения кругового  веера скважин диаметром 50 — 85 мм и глубиной до 30 м в породах средней крепости и крепких применяются самоходные станки ударно-вращательного действия, оснащенные колонковыми перфораторами или гидроударниками.

На рудниках получили распространение станки ударно-вращательного бурения с погружными пневмоударниками для бурения глубоких (до 50 м) скважин в породах средней крепости и крепких. Машины ударно-вращательного действия предназначены для бурения шпуров и скважин в породах средней крепости и крепких. Бурение этими машинами основано на комбинированном способе разрушения породы, объединяющем основные свойства ударного и вращательного бурения. При этом буровой инструмент в породу внедряется в основном под действием удара, а лучшему скалыванию породы способствует значительный крутящий момент, непрерывно прикладываемый к буровому инструменту мощным вращателем. Вследствие этого в этих режимах появляется возможность значительно уменьшить усилие подачи по сравнению с вращательным способом, что уменьшает истирание бурового инструмента. Кроме того, увеличивается скорость бурения, по сравнению с ударным способом. Машины ударно-вращательного и вращательно-ударного бурения состоят из независимо работающих ударного и вращательного механизмов, смонтированных соответственно в одном корпусе или в разных. Основная отличительная особенность машин ударно-вращательного действия - наличие специально сконструированного погружного ударного механизма-пневмоударника, перемещаемого в скважине вместе с буровой коронкой и обеспечивающего ей внедрение в породу, в основном, за счет ударов, в то время как у машин вращательно-ударного бурения ударный механизм остается вместе с вращателем вне скважины и выполняет вспомогательную функцию по отношению к основному - вращательному механизму.

 

 

 

 

Станок ударно-вращательного бурения НКР-100М

Наибольшее распространение  получили станки типа НКР (НКР-100МА, НКР-100МПА) оборудованные вращательным и подающим механизмами и погружным пневмоударником. Станки в конструктивном отношении выполняются обычно аналогично станкам вращательного бурения с пневматической подачей и при соответствующих режимах работы могут использоваться для бурения разведочных скважин резцовыми и алмазными коронками.

Буровой станок НКР-100МА предназначен для подземного бурения горизонтальных и наклонных скважин и вертикальных скважин , глубиной от 50 до 80 м в породах от 6 до 18 (по шкале Протодьяконова). Также станки могут применяться для бурения дегазационных и дренажных скважин, и на других работах. Бурение ведется ударно-вращательным способом с помощью пневмоударника, навинченного на став штанг с диаметром коронки 105(110)мм. При бурении пород малой крепости можно заменить пневмоударник колонковой трубой со специальной коронкой и вести вращательное бурение скважины.

Буровой станок НКР100 выпускается  в двух исполнениях - с электроприводом (МА, МВА) и пневмоприводом (МПА, МВПА).

Основными элементами станка НКР-100МА являются: подающий патрон 1, перемещающийся по направляющим, неподвижный патрон с редуктором и пневмозахватом 11, электродвигатель 9, пульт управления 2, подающий цилиндр 5, оградительный щиток 6, салазки с роликом 10. В комплект станка входят буровые штанги 7, пневмоударник 8, распорная колонка 4, ручная грузоподъемная лебедка 3 и автоматическая масленка. Редуктор 11 с пневмозахватом состоит из планетарного редуктора, одноступенчатой зубчатой передачи, зажимного устройства, шлицевого вала и концевых клапанов прямого и обратного хода. Подающий патрон 1., представляющий собой одноступенчатый редуктор с пневматическим зажимным устройством, предназначен для подачи и вращения бурового инструмента во время бурения или при выдаче инструмента из скважины. Патрон перемещается по двум направляющим с помощью пневматических податчиков. Подвижное шлицевое зацепление соединяет подающий патрон и редуктор с пневмозахватом, передающим крутящий момент от двигателя ставу штанг. Пневмозахват удерживает и вращает став штанг, когда подающий патрон разъединяется со штангой для последующего ее захвата на новом месте. Станок НКР-100МА выпускается с кулачками, предназначенными для зажима штанги диаметром 63мм. Подбором кулачков соответствующих размеров патрон может быть приспособлен для зажима штанг диаметром менее 63мм. Пульт управления предназначен для управления работой станка. Пульт управления станка с электроприводом состоит из крана управления подачей, автоматического устройства, стоп-крана, регулятора давления, водяного вентиля, крана управления пневмоударником и крана управления шламоотводом.