CC BY
25
- выявить СИНирПГГНЧССКИЙ *ффо»С1 ГСХ-молошчсскпро и эксплуатационного воздействия ми гнгродор ал ру тающие встапки.
разработать технические требования на изготовление ипролорачрушикнцнх тв£рдо-ШГЛОВНмх лстпиок с управляемыми технологическими и эксплуатационными свойствами.
шшшюп^фическийсписхж.
I Саярских, Г Л Формирование заданной tex-нилогнческиП наследственности при нзпттонленнн ti восстановлении манпиго-строитслышх деталей Г А Кипрских, Д. I! Снмисннон// Материалы меж-пунаро.зноЛ bppo - АзиатСкоГо машиностроительного форума 7-9.О6.2005, Екатеринбург -Вонсрин-бург. 2005. - С. 1К-19
2-Шонин, К) Ф Оценкаpimtcpiio»точности it.taimio unta ииепмоударных штырешх коронок) Ю Ф Аадоиин, Г А Боярских, Г \ Мннероа // Горные машины Конструкции, расчет и исследова-IOUI горних машин - Свердловск. ЖШИгормаш. Ю86. Выи. 19 -С 15-18.
3 Лгексшн)/>гмм. .7 If Упрочнение порозораз-РУШПКИЦНЧ lICMCirtOBбуровых золот тсрмическоЛ н внбрапнониоП обработками 'Я 31 Александрова, Г А. Боярских. М. Г Лошак// Вибрации п технике н технологиях: труды (11 Международно А научно-технической конференции. - Евпатория, 199$ -С 16-17
А. Имрских Г А Оценка устоПчнвостн и уп-рочнвшюгомегаллокерамичсскогосплава при инн-'1нчс».комнагружснпи/Г А Боярских, В. С Болим. Л. Г Куклин // Теп, науч. сообил VI юэнф по строению нсиоПсшам металла и шлиховых расплавов. Свердпонск, 1986. - С. 95-97
5.Каярских. ГА Влияние условий палки буро-лих коронок Htt фишкл-мсхзничссгнс .характеристики твердых сплавов, упрочненных термообработкой ' Г. А. Боярских //Тез. дохл, науч.-техн конф Самарканд 1979. - С 72-73
6.Ящерицып, Н // Технологическая наследственность * машиностроении П. И, Ящсринын. Э В »'ижов. В И Аверчеикпа - Минск Нлукп и техника. 1977
7 Япщшцыи, П. It Технологическая н эксплуатационная наследственность ис£влияние на долговечность машин/ П. И.Яшершши,Ю В.Скори-цнн— Минск: Наука и техника, 1973. fl7c
УДК 622.277:621.928
ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПЕРЕГРУЗОЧНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ВИБРОТЕХНИКИ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ТРАНСПОРТЕ
А. В. Ю пш. А. Е. Нетроп
Приведены различные технические решения карьерных переносных и передвижных перегрузочных «наем при комбинированно*» оятоу обильно-железнодорожном транспорте Перегрузочные системы разработаны на основе вибрационных питателен типа ГПТ. Даши осковные классификационные iipiиiгаки перегрузочных систем и их возможные исполнения н унике с расположением и карьере.
Ключевыеооео' карьер,уступ перегрузка, внбропнтатсль. локомотив, горная масса автосамосвал.
МО I ГПТ.«
Different technologies of quarry portable and movable re-loodtog syslcms in motor-rail transport arc described The re-loading systems ore worked out on ibe basis of Ibe vibratory feeders of OTP-type The mam classification characteristics of re-loading systems and their variants according to their location in a quam are jrivrti in thcoTticlc.
A'»-)1 words', quarry, re-load. rock, k-comolivc, dump truck, vibratory tccdcr, bench, installation
Транспорт но-персгрузочная система (ШС) карьера включает: сборочный (автомобильный) транспорт, перегрузочную систему (ПО, магистральный (железнодорожный. нои-вейерный) транспорт. ПС - это обобщенное понятие, связывающее структуру и гсхзычее-кие процессы но перегрузке горной массы (ГМ), протекающие внутри :«той структуры Функциональное назначение ПС: прием ГМ ил средств сборочного транспорта: аккумулирование ГМ к бункере или штабеле: перемещение ГМ внутри системы; качественное изменение или сохранение свойств Г'\1. перелача ГМ в средства магистрального транспорта.
При комбинированном пптомобнльноже-лезнодорожном транспорте ПС выполняют вес выше упомянутые функции, оставляя свойства перегружаемой ГМ без изменения
lia конструкгнвиое исполнение ПС и выбор их параметров окДзшшег клнянне ряд (факторов. Достаточно подробное описание ПС и грсбоааний. Предъявляемых при их проектировании, изложено в работе*.
ПС. применяемые для авгомобнльно-же-.ипнодорожного транспорта (А5КТ), могут быть различного гнпз и конструкции Использование тех или иных ПС обусловлено: длительностью работы на одном месте, требуемыми сроками вводи на номом месте, горно-геологнческнмн условиями карьера, фнзико-мс.чпничсскнми свойствами горной массы, заданной производительностью и другими
факторами.
По функциональному признаку и принципу действия перегрузочные системы АЖТ подразделяются: на экскаваторные, эстакадные, эегдколно-лоэаториые, бункерные, эстя-кадно-буикерные.
Экскаваторные ПС нашли широкие применение на карьерах. В настоящее время на железорудных карьерах наибольший объем перегружаемой горной массы осушествтясг-ся in автомобильного на железнодорожный транспорт.
Перегрузочные системы размещаются внутри карьера, на борту н на его новерхнпс-ги. При небольшой глубине карьера (до МО -
150 м) ПС располагают на боргу, it глубоких карьерах, как правило, создаются внутри карьерные ИГ у горловин въездных траншей вблизи железнодорожных станций По назначению экскаваторные 11С делятся на нерегру-зочные, аккумулирующие и сортовые: по устройству - штабельного, бортового, фронтального и торцевого типов.
Недостатками экскаваторных ПС являются: высокие капитальные затраты, обусловленные применением дорогостоящего погрузочного и вспомогательного оборудования: высокая себестоимость перегрузки, ограни ченн&я производительность, длительное время погрузки локомотнаосоставов; большой срок ввода в эксплуатацию; значительные рабочие площадки, занимаемые в карьере, что представляет трудности при их размещении, особенно и глубоких карьерах.
Эстакадные ПС можно классифицировать, но расположению автомобильных застои (леи бовыс и фланговые); количеству сторон разгрузки автосамосвалов на эстакаде (односторонние и двусторонние); схемам движения авггосамосвалов на эстакаде (тупиковые, петлевые и сквозные). По конструктивизму исполнению хтакадные ПС можно разделить; на эстакадные, эстакадные с дополнительны-ми устройствами и эстпкадно-доэагорные (с Тикерами).
При хорошей организации работ эстакад-иые ПС позволяют достичь большей производительности, чем жскалаторные НС. Эстакадные перегрузочные системы просты в устройстве, имеют сравнительно небольшие капитальные затраты и низкую себестоимость перегрузочных работ
Однако опыт эксплуатации эстакадных ПС показал, что они обладают рядом су щественных недостатков. Основными недостатками являются: жесткая взаимосвязь звеньев транспортной системы: усложнение процесса усреднения добываемого полезного ископаемого; повышенный нэнос и поломка думпкаров при загрузке; значительное просыпание перегружаемой горной массы на желеэнодо-
• Юлии. Л. В. Перегрузочные системы комбинированноготранспорта. Технические решения и выбор параметров: учебное пособие с приложениями / Л В. Юани. - Екатеринбург: Идд-во УГП'Л. 1993 - 116с -ISBN 5-230-25405-5.
рожные пути. Появляется необходимость обязательного соответствия кратности грузоподъемности автосамосвала и думпкаров.
Эстэкадно-бункерные ПС имеют ряд преимуществ по сравнению с другими типами ПС. На рис. I привезена общая классификация кгтахадно-бункериых ПС и прослежено влияние основных факторов па выбор струкгтурной схемы ПС в карьере. Классификация отображает признаки стационарных и переносных ПС (на примере ПС ^ внбротигтателями].
Исследованиями устииоилено, что наиболее перспективными системами при обработке глубоких горизонтов в карьерах являются эстакадно-бунксрные ПС, созданные на основе нибрлиноиных питателей. По сравнению с .экскаваторными ПС они позволяют сократи п. ширину рабочих площадок на 35—10 %. уменьшить капитальные затраты в 2-3 раза, сохралпъ время погрузки составов в раза, увеличить производительность груда на ПП и железнодорожном транспорте Наибольшая эффективность переносных Г1С обесне'швает-ся при применении высоконадежных кибрани-онных шпателей тяжелого типа
В соответствии с предложенной классификацией на рис. 2 приведены основные прин-
ципиальные схемы и размещение секции ПС относительно уступов. ПС могут быть оборудованы устройствами, обеспечивающими сквозной проела локомотивов (схема Л иди позволяющими осуществлять загрузку думпкаров только при тупиковой подаче (схема /) Секши» могут примыкать к скальному уступу (схемы /-5), могут быть сопряжены с насыпным пандусом (схема б), могут быть комбинированного типа (схема Загру тка состава может осуществляться последовательно в каждый думпкар одной секцией ПС или одновременно о два или три думпкара несколькими параллельно работающими секциями. Секция ПС может включать один, два спаренных или два разнесенных на велгчнну Tirara, равного длине между секциями думпкаров, питателя. В ПС с погрузкой в два согтава с внешним расположением железнодорожных путей (схема 4) оси бункеров не должны располагаться в одной поперечной плоскости Они должны быть разнесены по фронту ira величину двух длин думпкаров Любая заданная i трот пол i г тел ь н осп. ПС может быть достигнута путем параллельной установки отдельных секций с одинаковыми параметрами и укомплектованных однотипным оборудова-
1
С*с*-** VS**.
Рис I Клосснфнпшм перетрузочищ систем с пнбронвгмспямн
во ----------— ---
Рис. 2.Схемы размещения типовых секций ПС с вибротгптгелямн
разгрузки и маневров авто-¿ЗДШИ ПС МОГуТ бЫП. выпо.и с-(маневренной) разгрузкой 7) и со сквозным (безманеврснным) • с -. ли» )) автосамосвалов- Нанбог ь-
»амогп. перегпугкм иян иаимеи ».-по!рузкн состава достигается при ьтм протягивании состава без нык-шброп итягел с и. Эго может быть —» за счет оборудования думпкаров «к. перекрывающими межвагонные или счет введения спеииаль-I гаем о го устройства под питате-маюшего межвагонное просгран->• гаиженни состава. При эгом высота »геллчивастся на 2 - 2,5 м. В#г-удьтате анализа горнотехнических «инструкций ПС. применяемых были сделаны следующие выво-НЬрфБОобразно отказаться от практики щи пере! ру зочных процессов с при-I спспиалтированных машин - кар-ь-рпавягоров. имеющих ограниченную ¡лыюсть и обусловливающих при 1льпые простои железнодорожного I под пафузкой; дальнейшее совср-1нне Г1С должно идти по пути созда-кУабаритиМХ переносных (передпнж-
пых) систем, построенных на основе блечио-модульных концепций, персносные ПС должны создаваться из блоков неоднократного пользования, как временные сооружения со сроком работы на одном месте 1-2 года;
пошла прпичипдггшчтяд мтЩ(ог-п. Г1С ь .. ,ч-
рьсрс должна формироваться из нескольких однотипных секш1й единичной мощност*
Параметры типовых решений ПС с внб* ропитотслямн при тупиковом и сквозном проездах приведены в табл. 1.
В качестве примера рассмотрим переносную ПС. примыкающую к скальному уступу, при тупиковом заехас локомотивосос-гавов. при маневренной разфузке автогрэн-спорпа (рис. 3).
Перегрузочная система с виброшгтателсм включает' верхнюю И нижнюю площадки ДЛЯ автомобильного и железнодорожного транспорта; выемку с нишей, выполненную в скальном уступе, н нише к уступу закреплено основание из сборного железобетона или металлоконструкций. на основании установлен корпус. внутри которого размешается ннбропита-тель. Корпус закрыт с трех сторон Разгрузочный коней вибропнтатедя выступает за пределы корпуса. Сверху на корпусе, примыкая к выемке, п уступе при помощи нетель
Таблица I
Основные параметры нсреносиых ПС С янбрмлнтелями (УГГУ, f inipopviu)
Параметры 1 НПСЦШС pCUKIIIM
примы ьямне к скыыючу уступу иьсшиюЛ imiuyc
туппкопмй заыд состошь «асзииЛ проем со ста» 141
Обозначение схем (см рис. 2) 1 3 2 3 II
Годовая производительность, млн т 15/8 15/8 15-16 15-16 15-16
Высота усту па, и 20 15 20 15 17
Длина фронта н количество мест разгрузки. u'urr 25'5 25'5 25/5 20/4 25/5
Ширина ннжнеп паоишдкн. м 14/4 14/4 16.1 16.1 14.1
Полетал писстмосп. бункера. м 1000 500 850 500 500
Размеры пункта;
яиглгп и 70,X IS.R 20,8 15.8 17 X
длина по фронту, м 32.2 32.2 32.2 27.6 62
Обиыл ишрина площадки, м 58 54 58 54 58
1 Объем железобетона. M 316 308 316 316 940
Масса оборудовании и металлоконструкций. г 236 236 426 251 387
1 Капитальные «траты, тыс. pv6 4650 4500 4650 4800 8040
1 Эксплуатационные расходы, гыс pv6. 2475 2451 2646 2640 4260
Рис 3. Переносная перегрузочная система с нкброшгппелпми
л шарниром установлены откнлныс шипы, образующие совместно лишне бункера.
В обеих плитах выполнены вырезы, образующие в плане общин трапецеидальный вы-ос*. Снизу плит, но кра*м вырезов, закреплены переходные борта, которые входя г внутрь бортов внбронитателя. Поперек корпуса на шарнирах установлена вертикальная рама, снаружи усиленная пол косами. Рама имеет усиленную решетчатую конструкцию, с внугрсн-мен стороны которой закрепляются съемные футерованные плиты. В нижней части рамы образован проем (выпускное отверстие бункера). высота которого может регулировался подвижной заслонкой, перемещаемой отдельным приводом. На вершкальпых торцах рамы выполнены петли, в которых при помощи крюков подвешиваются открылки, в плане располагаемые под углом к раме. Свободные концы открылков закреплякггея к стенкам скального уступа. Таким образом, вергнкаль-н;ы рама совместно с открылками образуют стенку бункера с выпускным отверстием. Вы-
пускное отверстие на разгрузочном конце корпуса ограничено вертикальными бортами
Загрузка думпкаров, управление вибропн-тателем, управление разгру зкой автосамосва-лов в бункер осуществляются е пункта управления, Расположение пункта управления выбрано таким образом, чтобы оператор со своего рабочего места мог наблюдать процесс выпуска ГМ из бункера и загрузки ее в думпкары и подавать сип алы машинисту локомотива на перемещение состава и установку думпкаров в требуемом положении. Помещение оператора и корпус ПС" связаны перекнл-ным мостиком. Для управления разгрузкой иотосамосвадов но Верхней площадке предусмотрены светофоры.
Для исключения просыпи 1~М на железнодорожный путь ПС оснащена ограничителем При отсутствии составов рабочий орган внб-ропптателя на разгрузочном конце перекрывается отклоняющимся затворам
На рис. 4 приведена схема, поясняющая Порядок монтажа переносной ПС.
Рис. Схема, поясняющая порялок монтажа переносит ПС
Рис. 5 УстроПсттю для перекрытая межвалмнюго пространства
Мл новом месте ПС монтируется следующим образом. В скальном уступе одним иг известных способов заранее выполняют выемку с нишей под основание Затем в нише скрепляют железобетонное (металлическое) "снование Вибропнтатсльс приводом чечтгн-р>Ю1 пл основании Мал вибропига гелем устанавливают корпус и закрепляют его на основании. В собранном виде корпус является базой для монтажа остальных элементов Ц| С верху корпуса, примыкая к выемке, устанавливаются две откидные плиты (стрелка с на рис. 4). имеющие трапецеидальный вырез После закрепления плит на корпусе на шарнирах устанавливают вертикальную раму (стрелкл </ и» рис '1) Ма внутренней стенке рлмм закрепляют футсровичиые плиты (стрелки е на рис -П. Далее мшттируют остальные мементы ПС.
Н случае, если ПС предназначена для сквозного проезда локомот н во составов, в зоне игру тки к основанию или к корпусу злкрепля-
егся наклонный лоток, который может изменить свое положение (от вертикального до рабочего) при помощи механизма подъема При подъезде локомотива лоток и ограничитель занимают вертикальное положение в пределах габарита приближения строений.
Рассмотренное техническое решение ПС предусматривает погрузку I "М при медленном протягивании думпкара под питателем. При смене думпкара погрузка ГМ прекращается ни время прохода меж вагонного пространства Такая технология снижает эффективность ПС увеличивая время загрузки состава.
Для повышения произволшельноегм комбинированного АЖТ необходимо исключить остановку состава при погрузке, и подачу горной ма:еы шпателем в думпкар осуществлять непрерывно. Дчя этой цели на кафедре горнопромышленного транспорта УГГУ разработана конструкция ПС. приведенная на рис. 5.
В зоне разгрузки внбропипггедя к корпусу 1 прикреплен наклонный лоток 2. который изменяет свой наклон при помоши пневмоин-лйндря Наклонный лоток расположен между направляющими балками J. на которые при помощи катков 5 опирается ограничитель 6. приводимый в движение механизмом передвижения 7. При нормальной работе горная масса от вибропитателя передастся на наклонный лоток п через oi раннчнтедь надаем в загружаемый думпкар S. В момент проходя локомотива (см. рис. 5. «.) лоток 2 и ограничитель rf при помоши своих проводов отводятся за тбариг подвижного состава. После прохода локомотива лоток и ограничитель устанавлн-виются в рабочее положение при мгрузке думпкара. Дли непрерывной погрузки состава без выключения питателя необходимо периодически перекрывал межнагоинбе пространство. Доя этой цели лоток опускается в нижнее положение, ограничитель сдвигается в сторон/лотка, до соприкосновения с ним. н они совместно образуют емкость, достаточную, чтобы принять горную массу за время смены думпкаров (см. рис. 5. б).
Совершенствование ПС \ЖТ должно идти пэ пути дальнейшего обеспечения долговечности тагружлсмыч думпкаров, стгже-1ШЯ динамических нагрузок на элементы вагонов, снижения высоты свободного паления глыб.
Г'нс 6 Загрузочное устройство
Одним из возможных технических решении, снижающих дополнительные нагрузки на несущие элементы думпкаров, может служить устройство, разработанное в УГГУ (pi»c. б). Из опыта транспортных машни непрерывного Действия Известно, что предохранительный слой мелких фракций демпфирует улар крупных кусков, делает его динамически растянутым При этом импульс силы, передаваемый на загрузочное транспортное средство, снижаема в несколько раз.
Упомянутый принцип снижения дшошичес-кнх ндгруэок и применен в рассматриваемом устройстве. Благодаря предложешюму конструктивному исполнению вибрационного ниппеля появилась возможность разделить горную массу на два потока в разных условиях:
- поток мелких фракций на наклонных плитах движется с повышенной скорое шо и но-дается с опережением в думпкар. образуя ia-даниую величину предохранительного слоя;
- поток крупных кусков движется по горизонтальным колосникам с пониженной скоростью и при помощи задерживающей заслонки может быть на некого рое время остановлен. о при се поднятии крупные куски падают в думпкар на слой мелких фракций
В карьере предприятий л')ри-Майнинп (США) эксплуатируется перегрузочная система эстакадио-бун верного гнпа с вибротгга-телем. на которой осуществляется нерегруз-ка ГМ с автомобильного на желелюдорожный транспорт (рис, 7),
Рос 7 ЭстакаиИо-бункернлч перегрузочная система V виброгнпателем в карьере Эри-МаПинш (США)
Перегрузочная система имеет шпуитооую стенку и 1 двух рядов металлических свай, связанных между собой хомутами. За стенкой образована приемная воронка (аккумулирующая емкость), вмешаюшая до 400 г руды, переходящая в наклонную траншею. С боковых сторон в воронку и в траншею производится разгрузка автосамосвалов. В траншее работ-ант бульдозер, «юлвнгая разгруженную руду к внбропиштелю. Выпускное окно перскры-
¿1
вастся Завесой, выполненной в виде подвешенных тяжелых стержней. Процессом перегрузки управляет машинист локомотива с вышки, построенной рядом с ПС. с помощью радио-управляемого устройства. Машинист-опера-тор производит погрузку, управляет лерелвнж-кой состава, работой внброптателя. следит и не допускает попадания с рудой металлических частей. После загрузки состава машинист пскидаст пышку н далее управляет составом. Состав на перегрузочном пункте грузится 25 минут, время разгрузки автосамос-вала 40-50 с Перегрузочная система проста и надежно работе г.
Повышение эффективности комбинированного транспорта в глубоких карьерах возможно путем снижения сроков ввода ПС на концентрационных горизо!ггах п рабочей зоне карьеров, улучшения свойств гибкости ТПС и ПС. Таким качествам отвечают передвижные ПС
В УГГУ разработана конструкция пере-шнжной 11С Нв рис. 8 показано одно из воз-
Рис. И. Передяпжна* перегрузочная система с виброииотелямн
•ехных технических решений Передвижная 1К. может бы п. введена на ровной площадке - дальнейшим устройством насыпного панду-¿д 1шн может быть установлена на некотором *естоянни (3-5 м) от стандартного уступи, ».чпимогатединые нуги являются базой для «юнтажа всего оборудования ПС.
Передвижные модули с вибропитателем ¥ вспомогательные- модули разработаны на азе 6-осного думпкара. Платформа думп карм имеет ширину 5 м, конструктивно усилена п г низу по сторонам несет на себе К опорных »мкратов, при помоши которых модуль шк-ренляется на плошалке. На платформе закреп-!яе1ся несущий корпус, внутри которого разрешается вибропигатель на поворотной платформе. верхняя плоскость конструкции ЯВЛЯЕТСЯ днищем бункера, боковая плоскость со
стороны уступа является подпорной стенкой Конструкции модуля включает переднюю, боковые стенки бункера, платформу для установки подъемной лебедки. В рабочем положении внбропититель установлен перпегднку-лярио оси платформы, к платформе через крон-идейны шарннрно закреплен наклонный логок. В транспортом положении кронштейн, догок снимаются, а вибропитатель разворачивается на своей поворотной платформе вдоаь оси установки. Модуль целиком может перемешаться при помоши гсшювоза по внутрикарь-ерным железным дорогам, не оборудованным контактной сетью Вспомогательные м.плулн находятся в постоянной спепкс с оснсвным модулем н выполняют роль продолжения подпорных стенок для удержания развали ГМ при отсыпке откоса авгосамосволами
УДК 539.3:4
ЦИКЛИЧЕСКАЯ ДЕГРАДАЦИЯ МАТЕРИАЛА В ЭЛЕМЕНТАХ КОНСТРУКЦИЙ ГОРНЫХ МАШИН
В. И. Миронов
Излагается нетрадиционный полхол к npoíuicMe усталостной прочности материалов и констручшт п рамках метода полных лндграмм. В обоснование исходной поннешши пздимосипи сташчесм»* и циклических cboíIcth материала приводится результаты нестандартних экспериментов но легршишни параметров полных диаграмм деформирования (11ZUXJ Мадедыное представления о циклической легрллаим н лли-сточескнх, прочностных и упругих свойств мптгрнола доведены до расчет усголосшого ресурса и живучести деталей сложной формы.
(Сиичсвыа utiMcr. усталость, полная анаграмма, легралпиил свойств. нелинейная модель, разрушение
Non-traditional approach to solve «he problem of fatigue strength of materials an J constructions hasing on the theory of Full Defonmng Diagram (FDD) is proposed Hie results of non-standard e-xperimentA од FDD parameter degradation arc given to confirm the initial concept of static and cyclic material properties dependence. Model represen tat ions about cyclic degradation of plastic, strength and elastic material properties results In calculation of fatigue resource and vitality of complex form specimens.
AVy wnrds: Fatigue: full diagram, degradation of properties, non-linear model, fracture
11отребность в сверхнормативном исполь-ювзнии техники и переход от плановых ремонтов к обслуживанию по техническому состоянию делают особо актуальной задачу объективной оценки несущей способности и остаточного ресурса ответственных элементов
эксплуатируемых конструкций, горных машин н оборудования Как правило, и:я ус-пеынот решении подобных задач недостаточно накопленного опыта проектирования или внедрения международных стандартов и готовых расчетных вычислительных комплексов Нужны
