Технические науки/10. Горное дело

К.т.н. Малыбаев Н.С., Телиман И.В., Артемова А.А.

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

Нурманов О.

Межународный Казахстанско-Турецкий университет им. Х. А. Ясави, Казахстан

Описание устройства и работы секции механизированой крепи

В соответствии с устройством, работой и функциями заложенными в отдельные узлы и агрегаты крепи намечем цепи энергопреобразования от первичных приводов к рабочим органам крепи и комбайна. Выбираем типы элементов энергопреобразования, а именно электроэнергия преобразуется в электродвигателе в механическую энергию, а механическая энергия переданная насосу в гидравлическую в насосе и далее гидравлическая энергия переданная в гидроцилиндры в механическую энергию поступательно движущихся в заданном направлении штоков гидроцилиндров домкратов и гидростоек крепи.

Наметим структуру гидрооборудования крепи и потоковые связи [1] и изобразим графически на рисунке 1.

Б- бак; Н- насос; Ф- фильтр; Ак- Аккумулятор; Р- распределитель; ГЗ- гидрозамок; ГС- гидростойка; ГД- гидродомкрат; КП- клапан предохранительный

Рисунок 1 - Схема распределения потоков механизированной крепи

Расчет энергетических потоков

Расчет энергетических потоков мехнизированной крепи производим согласно техническим характеристика приведенным в первом подразделе [2].

Определим полезные площади гидроцилиндров согласно [3, 4] по формулам

, м², (1)

где R – усилие на выдвижение штока, Н;

p - номинальное рабочее давление, Па.

Полезные площади:

для гидростойки ГС1,2,3:

;

для гидродомкратов боковых ГД1-4:

;

для гидродомкратов передвижки ГД5 и ГД7:

;

для гидродомкрата удержания забоя:

.

Определим диаметры поршней (внутренний диаметр цилиндра) и штоков по формуле:

(2)

Для гидростоек ГС1-3:

при проектировании гидроцилиндров для горных машин в соответствии рекомендациями ГОСТ 6540-80 принимаем диаметр поршня D_п = 220 мм, а диаметр штока из соотношения d_ш =0,7D_п , откуда d_ш = 200 мм.

Для гидродомкратов боковых ГД1-4:

при проектировании гидроцилиндров для горных машин в соответствии рекомендациями ГОСТ 6540-80 принимаем диаметр поршня D_п = 100 мм, а диаметр штока d_ш = 70 мм.

Для гидродомкратов передвижки ГД5,7:

при проектировании гидроцилиндров для горных машин в соответствии рекомендациями ГОСТ 6540-80 принимаем диаметр поршня D_п = 125 мм, а диаметр штока d_ш = 80 мм.

Для гидродомкрата удержания забоя ГД6:

при проектировании гидроцилиндров для горных машин в соответствии рекомендациями ГОСТ 6540-80 принимаем диаметр поршня D_п = 125 мм, а диаметр штока d_ш = 80 мм.

Далее определяем мощность цилиндров при прямом ходе (выдвижении) и обратном ходе (втягивании) штока по формулам:

, (3)

, (4)

где Q – расход гидроцилиндра, м3/с;

η_о – объемный кпд;

R_п и R_о – соответственно усилия на штоке при прямом и обратном ходе, Н;

v_ш-скорость движения штока, м/с, принимаем в соответствии с [5] v_ш = 0,05 м/с.

Подставляя значения требуемых усилии из технической характеристики крепи получим:

Для гидростоек ГС1-3:

,

,

для гидродомкратов боковых ГД1-4:

,

,

для гидродомкратов передвижки ГД5, 7:

,

,

для гидродомкрата удержания забоя ГД6:

,

,

Произведем расчет потребных расходов по формуле:

, (5)

Подставляя необходимые значения получим:

Для гидростоек ГС1-3:

,

для гидродомкратов боковых ГД1-4:

,

для гидродомкратов передвижки ГД5, 7:

,

для гидродомкрата удержания забоя ГД6:

.

Литература:

1. Митусов А. А. Основы расчёта и проектирования гидроприводов; Учебное пособие. Караганда; КарГТУ., 1997. 102 С.

2. Половинкин А. И. Основы инженерного творчества: Учеб. Пособие для студентов втузов. – М.: Машиностроение, 1988. – 368 С., ил.

3. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов /Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. – 2-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1982. – 423 С., ил.

4. Гидравлика и гидропривод: Учебник для вузов /В. Г. Гейр, В. С. Дулин, А. Г. Боруменский и др. 2-е изд., перераб. М: Недра, 1981. 295 С.

5. Васильченко В. А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник. М: Машиностроение, 1983. 301 С.