автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Определение рациональных параметров средств защиты от заклинивания негабаритных предметов между конвейером и очистным комбайном

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Новочеркасский государственный технический университет

> на правах рукописи

Петров Александр Геннадиевич

УДК 622.233.62

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАКЛИНИВАНИЯ НЕГАБАРИТНЫХ ПРЕДМЕТОВ МЕЖДУ КОНВЕЙЕРОМ И ОЧИСТНЫМ КОМБАЙНОМ

Специальность 05. 05.06 - Горные машины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск, 1998

Работа выполнена в Украинской инженерно-педагогической

академии

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент Корнеев С.В.

Научный консультант - доктор технических наук,

профессор Сысоев Н.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Голод А.Б.

кандидат технических наук, доцент Крапивин Д.М.

Ведущее предприятие - ОАО "Горловский машиностроительный завод"

Защита состоится "24" декабря 1998 г. в '(Ц"0 час. на заседании диссертационного совета Д. 063.30.02 при Новочеркасском государственном техническом университете по адресу: 346400, г. Новочеркасск Ростовской обл., ГСП-1, ул.Просвещения, 132 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат! разослан

1998 г.

Ученый секретарь диссертагщонного со! канд. техн. наук, доцс

/у / В.С. Баранов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Решение актуальных задач роста эффективности производства в угольной промышленности и производительности горной техники возможно при условии дальнейшего повышения её надежности. Недостаточной надежностью обладают горные машины в очистных забоях угольных шахт. Особое место занимают отказы, связанные с эксплуатацией агрегатированной системы "забойный скребковый конвейер - узкозахватный очистной комбайн". Совместная работа этих машин не позволяет рассматривать скребковый конвейер при анализе аварийных ситуаций в очистном забое только как транспортное средство. Характерным примером влияния агрегатированной увязки скребкового конвейера и очистного комбайна при совместной работе являются отказы, связанные с заклиниванием между ними негабаритных предметов, включая возможность затягивания под комбайн человека.

Подобные отказы значительно снижают надежность и технико-экономические показатели работы очистного оборудования. Установлено, что эксплуатируемые на шахтах Донбасса забойные скребковые конвейеры обладают недостаточной надежностью: наработка на отказ не превышает 5-6 ч при коэффициенте готовности 0,86-0,89. Удельный вес отказов тягового органа достигает 60%, а приводных устройств - 20% от общего числа отказов. В большей мере это обусловлено недостаточно эффективной работой устройств защиты от перегрузок. Таким образом, повышение надежности и безопасности эксплуатации механизированных комплексов в результате создания эффективных средств защиты от заклинивания и обоснование их рациональных параметров является актуальной задачей, чему и посвящена настоящая работа.

Связь темы диссертации с планом основных работ института. Тема диссертационной работы и проведенные исследования соответствуют планам НИР и ОКР Минуглепрома СССР, планам

г

НИР и ОКР МакНИИ и ОАО "Горловский

машиностроительный завод", в том числе головной теме МакНИИ (шифр 1705518000) "Исследовать возможность повышения безопасности эксплуатации очистных комплексов на базе крепей оградительно - поддерживающего типа" и является составной частью исследований, выполненных по заказу МакНИИ на основании хоздоговорных работ (№ ГР77050750, 78029182 и 01.83.0035338).

Цель работы. Определение рациональных параметров средств защиты от заклинивания негабаритных предметов между конвейером и очистным комбайном.

Идея работы. Предотвращение заклинивания негабаритных предметов между скребковым конвейером и очистным комбайном достигается в результате применения устройства защиты, состоящего из датчика, предназначенного для выявления негабаритов, и аппарата торможения, обеспечивающего минимально возможный путь остановки тягового органа конвейера.

Методы исследования. Использовались методы

математического моделирования процесса торможения скребкового конвейера при возникновении аварийной ситуации. Экспериментальные исследования проведены доя определения тормозных характеристик отдельных элементов привода, оценки адекватности математической модели и определения качественной оценки разработанных средств защиты на стенде и в промышленных условиях. Обработка результатов эксперимента осуществлялась с применением методов математической статистики.

Основные научные положения, выносимые на защиту, и их новизна.

). Предотвращение заклинивания негабаритных предметов между скребковым конвейером и очистным комбайном при их обнаружении датчиком негабаритов наиболее эффективно осуществляется с помощью электрического индукционно-динамического торможения двигателей привода конвейера, причем

минимальный путь остановки его тягового органа определяется динамическими характеристиками привода.

2. Рациональные параметры устройства защиты (вылет чувствительных элементов датчика негабаритов, а также величина тормозного тока аппарата электрического торможения) определяются главным образом возможностью гидромуфты, работающей в тормозном режиме и ограничивающей передаваемый тормозной момент на уровне, соответствующем эффективному значению тока торможения, не превышающему 5.0-6.0 кратного значения номинального тока электродвигателей, что установлено с применением разработанной математической модели.

3. Выявление негабаритных предметов целесообразно осуществлять датчиком негабаритов контактного типа, усилие противодействия чувствительных элементов которого соответствует прочностным свойствам транспортируемых грузов, что предотвращает "ложные" срабатывания, а длина вылета чувствительных элементов выбирается из условия минимального тормозного пути тягового органа, определяемым на основании установленной зависимости пути остановки тягового органа от величины тока торможения двигателей конвейера.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы.

Достоверность научных положений обоснована:

- в теоретических исследованиях: применением корректных допущений и апробированных методов прикладной динамики горных машин, математического моделирования;

- в экспериментальных исследованиях: проведением их в лабораторных и шахтных условиях с применением современной измерительной аппаратуры, удовлетворяющей требуемой точности, и методов математической статистики:

удовлетворительной для практики сходимостью теоретических и экспериментальных данных, расхождение теоретических результатов в сравнении с данными эксперимента не

превышает 15% при доверительной вероятности, равной 0,9;

- работоспособностью разработанного устройства защиты, внедренного в производство и выпускаемого серийно.

Научное значение работы заключается в разработке математической модели динамической системы "скребковый конвейер - узкозахватный очистной комбайн" со средствами защиты от взаимного заклинивания, установлении основных

закономерностей процессов торможения и обосновании рациональных параметров средств защиты.

Практическое значение работы состоит в разработке технических требований к конструкции, разработке рекомендаций к определению рациональных параметров устройства защиты от заклинивания для заданных условий, что позволило разработать его, внедрить в производство и тем самым повысить надежность забойного оборудования, а также безопасность работы обслуживающего персонала.

Реализация выводов и рекомендаций работы.

Результаты исследований использованы при разработке:

- МакНИИ, ОАО "Горловский машиностроительный завод' и институтом Донавтоматгормаш конструкции устройства защиты от заклинивания негабаритов между конвейером и комбайном, выпускаемого серийно для комплектации комбайнов 1К101У (исполнения 02, 03, 06, 07, 10, 11, 14, 15, 18, 19, 22, 23);

- МакНИИ "Нормативов по безопасности забойных машин, комплексов и агрегатов". - М. : МУП СССР, 1990 (п.п. 3.2.9.11, 3.4.11.4, 3.4.19.4).

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и получили одобрение на научно - теоретических конференциях горного факультета УИПА (г. Стаханов, 1984, 1986, 1989, 1993, 1995, 1997гг), на научных семинарах отдела безопасности горных машин и комплексов МякНИИ, в отделе транспорта очистных забоев Гипроуглемаша, СКБ ОАО "Горловский машиностроительный завод", на кафедре горных машин ДонГТУ (г.Донецк, 1996г.), НГТУ (г. Новочеркасск, 1997г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе получено 2 авторских свидетельства на изобретения.

Объём работы. Диссертация изложена на 232 страницах машинописного текста и включает 53 рисунка, 10 таблиц, список использованной литературы из 61 наименования и 10 приложений.

Автор выражает глубокую благодарность за оказанную помощь и поддержку доктору технических наук, профессору Сигалову Л.Н.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ При работе агрегатироганной системы "скребковый конвейер-узкозахватный комбайн" возможно возникновение опасных нагрузок и аварийных поломок, вызванных заклиниванием негабаритных предметов. Возникновение аварий обусловлено малым расстоянием между днищем корпуса комбайна и рештачным ставом конвейера, а также значительным выбегом тягового органа конвейера. По данным МакНИИ величина свободного выбега тягового органа скребкового конвейера после отключения привода достигает 5-6 м, что не позволяет без применения в приводе конвейера тормозных устройств обеспечить защиту от аварийных отказов.

При заклинивании негабаритного предмета между конвейером и комбайном возможны: внезапное с большой скоростью смещение комбайна в сторону движения конвейерной цепи, сбрасывание комбайна с рамы конвейера, срыв и внезапное перемещение головной и хвостовой приводных станций скребкового конвейера, поперечные перемещения тяговой цепи комбайна или ее обрыв.

Таким образом, заклинивание и системе "скребковый конвейер очистной комбайн" приводит к выходу из строя очистного оборудования, значительным потерям рабочего времени, связанным с восстановлением его работоспособности, и травмированию обслуживающего персонала. Тяжелые последствия аварийных отказов и высокий уровень травматизма привели к необходимости создания средств защиты.

Выполненные нами исследования и разработка средств защиты от заклинивания негабаритных предметов между конвейером и комбайном очистных забоев базируются на основах динамики и электропривода горных и транспортных машин, заложенных в трудах отечественных ученых Я.И. Альшица, Б.Л. Давыдова, A.M. Мейстеля, JI.H. Сигалова, Б.А. Скородумова, И.Г.

Штокмаиа и др.

В результате выполненного анализа установлено, что система защиты должна включать датчик, сигнализирующий о возникновеиии аварийной ситуации, и аппарат, обеспечивающий экстренное торможение приводов скребкового конвейера. Для Достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- выполнить теоретические исследования движения системы "аабойный скребковый конвейер - узкозахватный очистной комбайн" при срабатывании средств защиты от заклинивания негабаритных предметов;

- разработать эффективное средство уменьшения пути остановки тяговог о органа скребкового конвейера;

- разработать датчик негабарита, сигнализирующий о возможности возникновения аварийной ситуации;

- провести стендовые исследования и промышленные испытания разработанного устройства защиты от заклинивания негабаритов.

Для исследования скребкового конвейера со средствами защиты от заклинивания в режиме торможения приводом выполнены теоретические исследования. Расчетная схема

скребкового конвейера представлена на рисунке 1, в соответствии с которой процесс торможения конвейера описан системой дифференциальных уравнений второго порядка. В основу построения математической модели кроме обычно принимаемых яри исследовании процесса торможения скребковых конвейеров принимаются следующие предпосылки и допущения:

Рисунок 1 — Расчетная схема для

исследования процесса торможения скребкового конвейера.

Рисунок2~ Характеристики гидромуфты в тормозном режиме .

- статические механические характеристики электродвигателей в тормозном режиме получены экспериментальным путем и аппроксимированы методом сплайн-интерполяции;

механические характеристики электродвигателей многоприводных конвейеров вследствии тепловой коррекции в процессе эксплуатации имеют одинаковый вид;

- нелинейная связь между насосным и турбинным колесами гидромуфты определяется ее статической механической характеристикой, полученной экспериментально с учетом уровня заполнения гидромуфты рабочей жидкостью; '

- гидромуфты многоприводных конвейеров передают одинаковые крутящие моменты, что достигается путем дискретного регулирования уровня их заполнения рабочей жидкостью.

В соответствии с расчетной схемой привод конвейера моделируется следующим образом. Электродвигатель, гидромуфта, редуктор приводного блока представлены в виде трех вращающихся масс с моментами инерции 7д, 7К, Зх, а остальные его элементы совместно с тяговым органом в виде поступательно движущихся масс т] и Величина 7д - момент инерции ротора двигателя и ведущей полумуфты упругой муфты, соединяющей гидромуфту с ротором электродвигателя. Величина Эн - момент инерции насосного колеса гидромуфты и ведомой части упругой муфты, а величина 7Т - момент инерции турбинного колеса гидромуфты. Масса Ш] состоит из приведенных к приводной звёздочке масс вращающихся элементов редуктора головного привода, включая вал приводных звёздочек и присоединенной к ним холостой ветви тягового органа, приведенной по методу Рэлея, а масса »ь - из приведенных масс вращающихся элементов редуктора хвостового привода, включая вал приводных звёздочек, и присоединенной к ним рабочей ветви тягового органа. Участки валопровода между

двигателем и насосным колесом гидромуфты, а также между турбинным колесом гидромуфты и приводной звездочкой моделируются крутильными жесткостями Сд и Ср и

коэффициентами вязкости 7]д и г}р. В соответствии с принятой

расчетной схемой процесс остановки скребкового конвейера в режиме торможения описывается следующей системой дифференциальных уравнений:

^Ф^+^-Сф^-ф^^ + Лау/^Ф^-ф«;,- )-Мтц(<?м ) =0;

"Т}ИтГгс-щ, -Гфта - ) - -Прл -Сфта Фз^-)1 ЛМФ«,/ ) = °>"

- тх Хх-С2(Хг-Х0+Сх(Хх-Хг)-цц(Хг~Л\) + П/Х,-Х1) + }¥Г-Г, =0 т2 Х2-С, гX, -Хг)+ С2(Хг ~Х0~г\ч(Хх~Хг) + г)ц(Х2 - X,; + Шп - = 0;

где j-кoмcp приводной станции конвейера; I = 1,2,...,п-порядковый помер приводного блока в каждом из приводов: головном (р1) или хвостовом (]=2); , <рну, <рТ^ - угловые

перемещения ротора двигателя, насосного и турбинного колес

р

гидромуфты соответственно; (рзв! - уловое перемещение приводной звёздочки ыо привода; С,, С2 - жёсткости соответственно рабочей и холостой ветвей тягового органа; X,, Х2- перемещения масс головного т} и хвостового т2 приводов; суммарные

сопротивления движению груженой и порожней ветвей тягового органа; Я,, Р2 - окружные усилия на валу приводных звёздочек головной и хвостовой приводных станций конвейера; Ми -

ю

крутящий момент, передаваемый гидромуфтой; Мт - тормозной момент, приложенный к ротору электродвигателя.

Приведенные уравнения позволяют при решении поставленной задачи варьировать в широких пределах конструктивные параметры конвейера и условия его эксплуатации при торможении конвейера одним, двумя и большим числом двигателей.

Закон изменения входящих в систему уравнений тормозных моментов МТ) Гф, ^ и МТ2 (<-[>2) электродвигателей, зависящих от способа торможения и механической характеристики двигателей, определен методом сплайн — интерполяции на основании экспериментальных данных. Для определения Мм выполнен анализ функционирования гидромуфты в тормозном режиме. В зависимости от величины прикладываемого тормозного момента Мт в процессе торможения возможны различные сочетания скоростей насосного соя и турбинного (0 т колес, когда (0Я > сзт или о)н < о)т. При интенсивном торможении приводного двигателя имеет место условие (О и < со 7, когда гидромуфта переходит в обгонный режим работы: турбинное колесо начинает выполнять функции насосного, а насосное колесо выполняет функции турбинного. Движущий момент при этом будет передаваться двигателю от инерционных масс тягового органа и редуктора конвейера, а гидромуфта будет работать на участке механической характеристики, расположенной во 2 квадранте. Возможны случаи, когда в начале торможения скорость насосного колеса со и может быть больше скорости турбинного колеса со т, а в конце торможения сон < сот и наоборот.

Для описания работы гидромуфты в тормозном режиме использована следующая зависимость, справедливая при любом соотношении угловых скоростей колес:

® н.н

где Мст - текущее значение момента гидромуфты, определяемое по статической механической характеристике,

полученной экспериментальным путем; номинальное

значение угловой скорости насосного колеса; й)н,сот- текущие значения угловой скорости нососного и турбинного колее; К -коэффициент, учитывающий режим работы гидромуфты: АГ=1 при сон>сот и К-0 при сон < б)т ; Км - коэффициент, учитывающий изменение критического момента при работе в обгонном режиме.

Выполненное на ЭВМ имитационное моделирование процесса торможения конвейера с варьированием условий эксплуатации позволило определить основные параметры устройства защиты. Установлено, что при наличии в приводе конвейера гидромуфты торможение тягового органа является эффективным при токах торможения, не превышающих 5,0 - 6,0 кратного значения номинального тока электродвигателя. Так, для серийного

приводного блока мощностью 55 кВт увеличение тока торможения свыше 300 А не приводит к существенному сокращению времени и пути остановки тягового органа конвейера. С целью снижения динамических нагрузок на элементы трансмиссии и тяговый орган скребкового конвейера необходимо обеспечить одновременное ( с рассогласованием не более 0,2 -0,4 с) торможение всех приводных электродвигателей. Установлено, что величина вылета чувствительных элементов датчика негабарита не должна превышать 0,5 м.

В результате моделирования получены механические характеристики привода скребкового конвейера с применением гидромуфты, работающей з обгонном режилзе, установлены закономерности изменения момента, передаваемого гидромуфтой,

при различной интенсивности торможения для вариантов различной загрузки и длины конвейера. В частности на рисунке 2 представлены кривые 1, 2, 3, характеризующие изменения момента, передаваемого гидромуфтой стендового конвейера при токах торможения 1т - 200, 300 и 400 А соответственно. Кривая 4 характеризует изменение момента гидромуфты негруженого конвейера длиной 200 м, а кривая 5 - для случая груженого конвейера производительностью 300 т/ч и длиной 200 м. Приведенные кривые позволяют сделать вывод о том, что применение динамического торможения приводного электродвигателя скребкового конвейера необходимо для гашения кинетической энергии ведущей части привода конвейера, при этом остановка тягового органа скребкового конвейера длиной 200 м независимо от угла наклона и загруженности происходит под действием сил сопротивления движению.

Для установления адекватности математической модели и реальной машины произведено сопоставление полученных на ЭВМ расчетных данных и результатов обработки осциллограмм реального процесса торможения стендового скребкового конвейера при эффективном значении тока торможения, равном, как установлено, 300 А. Анализировалась сходимость расчетных и экспериментальных значений угловых скоростей насосного и турбинного колес, времени остановки ротора двигателя и тягового органа конвейера, величины пути, пройденного тяговым органом конвейера после начала торможения. Как следует из сопоставления, расхождение теоретических результатов в

сравнении с данными эксперимента не превышает 15% при доверительной вероятности 0,9, что свидетельствует о достаточной сходимости расчетных и экспериментальных данных и позволяет: считать разработанную математическую модель конвейера в режиме торможения вполне адекватной реальной машине.

При выборе способа электрического торможения сравнение производилось по эффективности торможения, конструктивным и эксплуатационным факторам (простоте, надежности, применимости в условиях очистного забоя и возможности обеспечения взрывобезопасности), а также по энергетическим показателям. Установлено, что наиболее приемлемыми способами торможения в приводе скребкового конвейера являются динамическое и индукциошго - динамическое торможение.

В работе выполнен сравнительный анализ эффективности способов торможения, который показал, что ипдукционно -динамическое торможение в сравнении с чисто динамическим обеспечивает уменьшение пути остановки тягового органа

конвейера не менее, чем в 1,4 раза. Кроме того, аппарат индукционно - динамического торможения имеет меньшие габариты и более простую электрическую схему.

Проведенный анализ способов выявления предметов, способных создать аварийную ситуацию, позволил определить, что наиболее рациональным является контактный способ, обеспечивающий отстройку от "ложных" срабатываний в условиях очистных забоев угольных шахт.

Для определения основных параметров датчика негабарита и построения статических характеристик была предложена расчетная схема механизма противодействия, согласно которой механизм противодействия представляет собой статически неопределимую систему. Из условия равновесия системы составлены уравнения приложенных сил, моментов и деформаций, которые позволили определить зависимости и построить графики изменения усилия противодействия от угла поворота чувствительных элементов для различных калибров втулки и места их установки.

На основании проведенных исследований разработана конструкция датчика 1 негабарита контактного типа (рисунок 3),

xvuivpiijti JI viunuuiinMuvicn nu lv/uuvwvri -Jubia ivV/^/iiji vu V/ invin^i «

2 8 9 3

Рисунок Структурная схемл «датчика

негаваритов.

комбайна 2 и содержит поворотную ось 3 с радиально закрепленными на ней рычагами 4, контролирующими грузопоток по всей ширине рештачного става конвейера. Кроме рычагов на поворотной оси жестко закреплен кулачок 5, имеющий в сечении форму параллелограмма, который с двух сторон сжимается листовыми пружинами 6, закрепленными консольно в корпусе датчика. В срединные пазы листовых пружин 6 устанавливается стяжной болт 7 со втулкой 8. Изменение места положения стяжного болта и калибра втулки позволяет регулировать степень прижатия пружин к кулачку, а следовательно и величину момента сопротивления вращению, способствующего удержанию оси 3 от поворота. Соотношение сторон параллелограмма 5 выбрано таким образом, чтобы крутящий момент на оси 3 в определенном диапазоне углов ее поворота скачала возрастал до установленной величины, а затем резко падал до нуля. Кроме того, датчик

негабарита 1 снабжен контактным элементом 9, подающим сигнал на включение динамического торможения электродвигателей конвейера и отключение привода комбайна.

Полученные экспериментальным путем статические характеристики датчика негабарита по сравнению с

теоретическими имеют расхождение не более 11% при доверительной вероятности, равной 0,9.

При экспериментальных исследованиях определялась работоспособность и параметры разработанной конструкции устройства защиты от заклинивания в целом и основных его узлов. Исследования проводились на стенде, выполненном в виде

натурного образца скребкового конвейера типа СП202 длиной 10л|, На одном из рештаков конвейера на специальном кронштейне был установлен датчик негабарита, причем размеры проходного сечения соответствовали очистному комбайну 1К101У. Таким образом была обеспечена полноразмерная имитация обстановки, предшествующей заклиниванию, что в дальнейшем позволило судить о характере развития аварийной ситуации и эффективности

действия устройства защиты.

В процессе экспериментальных исследований проводились тарировка и построения статических характеристик чувствительных элементов датчика для выбора рациональной величины усилия их противодействия при срабатывании, а также осциллографирование основных параметров, характеризующих процесс торможения, в том числе: тока торможения, скорости вращения насосного и турбинного колес и крутящих моментов в трансмиссии привода конвейера. При этом в качестве негабаритов использовались куски породы, а также манекен с магнитным поясом, позволяющий имитировать попадание на скребковый конвейер человека.

Датчик негабарита контактного типа при достаточной простоте конструкции и помехоустойчивости в полной мере обеспечивает

надежный контроль размеров негабарита по всей ширине става, что сводит к минимуму возможность "ложных срабатываний". Определена наиболее приемлемая величина усилия противодействия рычагов датчика (0,2 - 0,3 кН), позволяющая производить восстановление работоспособности датчика негабарита после срабатывания защиты вручную и исключающая возможность травмирования человека при его попадании на конвейер.

Для качественной оценки разработанной конструкции устройства защиты в эксплуатационных условиях проведены его промышленные испытания, которые проходили в несколько этапов.

На шахте "Золотое" ПО "Первомайскуголь" испытанию подвергся экспериментальный образец аппарата торможения привода скребкового конвейера БТСК-1. Аппарат торможения был включен в состав аппаратуры управления приводом забойного скребкового конвейера СГ163М, имеющего три электродвигателя (два - типа ЭДКОФ42-4 на головной приводной станции и один - КОФ32-4 на хвостовой ). По результатам испытаний установлено, что при торможении двумя двигателями головной приводной станции максимальный пучь остановки груженого конвейера составил 0,4 м, а порожнего 0,5 м при измеренных значениях свободного выбега груженого конвейера 2,5 м, а порожнего 3,8 м.

Промышленные испытания экспериментального образца датчика негабаритов были проведены на ш/у "Октябрьское" ПО "Донецкуголь". Подтверждена правильность выбора рационального значения усилия противодействия чувствительных элементов негабариту в пределах 0,2-0,3 кН. Указанная величина усилия противодействия позволяет отстроиться от "ложных срабатываний" при прохождении под комбайном насыпного груза, осуществить вручную возврат рычагов в рабочее положение после срабатывания, а также исключить возможность травмирования человека чувствительными элементами дачника.

Промышленные испытания устройства защиты в целом были проведены на шахтах "Лидиевка" ПО "Донецкуголь" и "Центральная" ПО "Красноармейскуголь". Испытывались опытные образцы устройства защиты, состоящие из датчика негабаритов типа ДНК и аппарата торможения электропривода горной машины типа АТЭМ.

В каждую смену было зафиксировано в среднем по 3-4 срабатывания датчика негабарита при 20 отключениях конвейера по технологическим причинам. Применение датчика негабарита ДНК не привело к увеличению длины ниш, поскольку рычаги датчика не препятствуют движению комбайна при выходе на хвостовую приводную станцию. Подтвержденная при испытаниях работоспособность устройства защиты и проведенные инструментальные замеры позволили сделать вывод о том, что опытные образцы датчика негабарита ДНК и аппарата торможения АТЭМ соответствуют требованиям ТЗ и условиям эксплуатации, и рекомендовать их к серийному выпуску.

На основании предложенных нами технических решений с учетом результатов стендовых и промышленных испытаний ОАО "Горловский машиностроительный завод" разработана рабочая документация, изготовлены опытные образцы ДНК и в настоящее время налажен их серийный выпуск.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной задачи, заключающейся в повышении надежности и безопасности работы очистного оборудования путем предотвращения

заклинивания негабаритов между очистным комбайном и

скребковым конвейером с учетом всех факторов, характеризующих процесс взаимного заклинивания. Это позволило обосновать

рациональные параметры и разработать устройство защиты от заклинивания и, таким образом, повысить надежность машин очистного забоя и безопасность их эксплуатации.

Основные выводы и результаты работы сводятся к следующему:

1. Разработаны технические требования к устройству защиты от заклинивания негабаритов между очистным комбайном и скребковым конвейером, а также его структура. В состав устройства защиты входят: датчик негабаритов контактного типа, предназначенный для контроля габаритных размеров и прочностных свойств транспортируемого груза и подачи сигнала в случае возникновения аварийной ситуации, а также аппарат электрического индукционно-динамического торможения электродвигателей привода конвейера, обеспечивающий экстренную остановку тягового органа конвейера на пути, не превышающем 0,3-0,4 м.

2. Разработана математическая модель скребкового конвейера для имитации режима торможения. Результаты моделирования позволили:

а) определить рациональные значения конструктивных и садовых параметров датчика негабаритов (вылета и момента настройки чувствительных элементов), а также режимных параметров аппарата торможения (величины тока торможения и продолжительности его воздействия);

б) установить, что тормозной момент, создаваемый электродвигателем, позволяет осуществить эффективную остановку ротора двигателя и соединенных с ним элементов и предотвратить передачу запасенной им кинетической энергии тяговому органу конвейера, который при этом останавливается в основном под действием сил сопротивления движению;

в) установить, что при наличии в приводе конвейера гидромуфты торможение тягового органа является эффективным при токах

торможения, не превышающих 5,0 - 6,0 кратного значения номинального тока электродвигателя;

г) установить целесообразность одновременного (с рассогласованием не более 0,2-0,4 с ) торможения всех приводных электродвигателей, что подтверждено результатами стендовых и промышленных испытаний;

д) уточнить механические характеристики гидромуфты, входящей в состав привода скребкового конвейера и работающей на отдельных этапах процесса торможения в обгонном режиме, когда функции насосного колеса выполняет турбинное колесо;

3. Разработан датчик негабаритов, устанавливаемый на торцевой части узкозахватного комбайна, который представляет собой механизм противодействия негабариту с рычагами, отстоящими от корпуса комбайна на величину 0,3-0,4 м, соответствующую пути остановки тягового органа конвейера.

4. Предложены расчетная схема механизма противодействия и математическая модель его нагружения, т.е. аналитические зависимости, позволяющие с допустимой для практики погрешностью (до 11%) определить значения усилий противодействия срабатыванию датчика негабарита. Механизм противодействия предложено выполнить в виде установленного на поворотной оси кулачка, имеющего в сечении форму параллелограмма и контактирующего с консольными но отношению к нему двумя жестко стянутыми пластинчатыми пружинами. Усилие, создаваемое механизмом противодействия, должно изменяться по специальному закону, в соответствии с которым в начале взаимодействия с негабаритом оно монотонно возрастает до максимальной величины 0,2 - 0,3 кН, а затем резко падает до нуля. Это достигается благодаря принятым в конструкции соотношению сторон параллелограмма 1 : 0,8 и углу 60 град, в профиле кулачка механизма противодействия (А.с. 1514705 ).

5. Проведенные теоретические и стендовые исследования позволили установить зависимость перемещений тягового органа скребкового конвейера от величины тока индукционно-динамического торможения электродвигателей привода.

6. В результате сопоставления данных теоретических и экспериментальных исследований установлено, что отклонение расчетных значений основных параметров торможения от экспериментальных не превышает 15% при доверительной вероятности, равной 0,9. Это подтверждает адекватность математической модели скребкового конвейера эксперименту и возможность ее использования в качестве имитационной модели.

7. Проведенные з работе исследования подтверждают работоспособность и эффективность разработанного устройства защиты от заклинивания негабаритных предметов между очистным комбайном и скребковым конвейером.

Предложенные методики, выводы и рекомендации диссертационной работы использованы:

МакНИИ, ОАО "Горловский машиностроительный завод" при разработке устройства защиты от заклинивания негабаритных предметов между забойным скребковым конвейером и очистным комбайном, которое внедрено и выпускается серийно для комплектации комбайнов 1К101У исполнений 02, 03, Об, 07, 10, 11, 14, 15, 18, 19, 22, 23.

МакНИИ при разработке "Нормативов по безопасности забойных машин, комплексов и агрегатов" -М.:МУП СССР, 1990 (п.п. 3.2.9.11, 3.4.11,3.4.19.4).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Петров А.Г. Выбор способа и построение схемы торможения привода забойного скребкового конвейера // Разработка

месторождений полезных ископаемых: Республ. межвед. научно-техн. сб.- Киев: Техника. 1987,- Вып. 78. С.39-43.

2. Аккерман Ф.М., Винников Е.И., Бурлаков Н.П., Сигалов JI.H., Петров Д.Г. Защита от заклинивания негабаритных предметов //Безопасность труда в промышленности. - 1985.-N« 9.-С. 41-42.

3. Сигалов Л.Н., Петров А.Г. Устройство для измерения крутящих моментов на валу электродвигателя // Горное оборудование. -М.:НИИИнформтяжмаш, 1987,-Вып. 11.-С. 41-42.

4. Сигалов Л.Н., Корнеев C.B., Петров А.Г. Методика построения механической характеристики привода скребкового конвейера в режиме динамического торможения. - Стаханов: 1989. -27 е.- Деп. ЦНИЭИуголь 03.08.89, №4945.

5. A.c. 1514705 (СССР). Датчик негабарита грузов узкозахватного комбайна / А.Г. Петров, Л.Н. Сигалов, А.И. Кравцов.-Опубл. в Б.И.,1989, №38.

6. A.c. 1710461 (СССР). Способ для выравнивания нагрузок в много двигательном приводе/ Л.Н.Сигалов, А.Г.Петров, Л.Я.Косяковский, А.В.Леусенко, Ю.Н.Кривенко.- Опубл. Б.И., 1992, № 5.

7. Корнеев C.B., Сигалов Л.Н., Петров А.Г., Лашш Л.Г. Статические механические характеристики гидромуфты ГПЭ-400 забойных скребковых конвейеров. - Стаханов: 1993.- 8 с. :ил. - Деп. в ГНТБ Украины 04.02.93, № 114-Ук. 93.

8. Корнеев C.B.,Петров А.Г.,Ланин Л.Г. Математическая модель забойного скребкового конвейера при исследовании на ЭЦВМ в переходных режимах,- Стаханов: 1993,- 10 е.: ил.- Деп. в ГНТБ Украины 04.02.93, № 115-Ук. 93.

9. Корнеев C.B., Петров А.Г., Ланин Л.Г. Моделирование на ЭЦВМ нагрузок в многодвигательных приводах забойных скребковых конвейеров.-Стаханов: 1993.-7с.- Деп. ГНТБ Украины 04.02.93, №116-Ук93.

10. Петров Л.Г. Устройство защиты от заклинивания негабаритов между скребковым конвейером и очистным комбайном // У голь Украины.- 1998.-№ 6, -с. 50 - 52.

11. Корнеев C.B., Петров А.Г., Панин Л.Г. Неравномерность нагружения приводных блоков при пуске многодвигательных скребковых конвейеров // Известия вузов. Горный журнал.- 1998.-№ 1-2. -с. 127-132.

Новочеркасский государственный технический университет

На правах рукописи

Петров Александр Геннадиевич

УДК 622. 233.62

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАКЛИНИВАНИЯ НЕГАБАРИТНЫХ ПРЕДМЕТОВ МЕЖДУ КОНВЕЙЕРОМ И ОЧИСТНЫМ КОМБАЙНОМ

Специальность 05. 05. 06 - Горные машины

Диссертация на соискания ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель — кандидат технических наук,

доцент Корнеев Сергей Васильевич

Научный консультант — доктор технических наук, профессор Сысоев Николай Иванович

Новочеркасск, 1998

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6

1 АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ 10

1.1 Состояние вопроса 10

1.2 Постановка цели и задач исследований 21

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ "КОМБАЙН-КОНВЕЙЕР" СО СРЕДСТВАМИ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАКЛИНИВАНИЯ НЕГАБАРИТОВ

В А ВАРИ ИНЫХ РЕЖИМАХ 23

2.1 Вступительные замечания 23

2.2 Матеметическая модель процесса торможения скребкового конвейера 24

2.2.1 Расчетная схема 24

2.2.2 Уравнения движения 28

2.2.3 1 (остроспие механической характеристики гидромуфты в тормозном режиме 32

2.2.4 Результаты исследований процесса торможения 42

2.3 Выводы 49

3 РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ОГРАНИЧЕНИЯ ПУТ И ОСТАНОВКИ ЗАБОЙНОГО СКРЕБКОВОГО КОНВЕЙЕРА 51

3.1 Анализ способов и средств ограничения пути остановки забойного скребкового конвейера 51

3.1.1 Предварительные замечания 51

3.1.2 Механические средства торможения привода 52

3.1.3 Электрические средства торможения привода 57

3.2 Выбор способа торможения приводных электродвигателей скребкового конвейера 62

3.3 Результаты сравнительных испытаний аппара тов реализующих способы динамического и индукциочно-дииамического торможенчя 65

3.4 Выводы 71

4 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ДАТЧИКА НЕГАБАРИТОВ 73

4.1 Технические требования к конструкции датчика негабаритов 73

4.2 Анализ способов выявления предметов, вызывающих аварийную ситуацию в системе "комбайн-конвейер" 74

4.3 Разработка конструктивной схемы датчика негабаритов 76

4.4 Построение статических характеристик механизма противодействия срабатыванию датчика негабаритов 87

4.5 Выводы 94

5 СТЕНДОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ЗАКЛИНИВАНИЯ НЕГАБАРИТНЫХ ПРЕДМЕТОВ МЕЖДУ КОМБАЙНОМ И КОНВЕЙЕРОМ 95

5.1 Конструкция стендовой установки 95

5.1.1 Программа и методика стендовых исследований 95

5.1.2 Аппаратура и схема измерений испытательного стенда 104

5.2 Построение силовых характеристик датчика негабаритов 110

5.3 Исследования эффективности дейс твия устройства защиты от заклинивания негабаритных предметов 115

5.4 Сопоставление данных теоретического и экспериментального исследований 138

5.5 Выводы 145

6 ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ЗАКЛИНИВАНИЯ НЕГАБАРИТНЫХ ПРЕДМЕТОВ 147

6.1 Вступительные замечания 147

6.2 Промышленные испытания аппарата торможения привода забойного скребкового конвейера тина Ь'ГСК 1IV1 147

6.3 Промышленные испытания датчика негабари тов 150

6.4 Промышленные испытания и исследования ус тройс тва

защиты на шахте "Лидиевка" ПО "Донецкуголь" и "Центральная" ПО "Красноармейскуголь" 154

6.4.1 Программа и методика испытаний устройства защиты 154

6.4.2 Результаты промышленных испытаний 156

6.4.2.1 Испытания на шахте "Лидиевка" ПО "Донецкуголь" 156

6.4.2.2 Испытания на шахте "Центральная"

ПО "Красноармейскуголь" 158

6.4.3 Анализ результатов шахтных испытаний 169

6.5 Выводы 172

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 173

ЛИТЕРАТУРА 176

ПРИЛОЖЕНИЕ А Письмо ОАО u["орловского машиностроительного завода" 183

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Расчет экономического эффекта от создания и использования системы защиты от заклинивания негабари тов между комбайном и конвейером 184

ПРИЛОЖЕНИЕ В Блок-схема решения системы дифференциальных уравнений 185 ПРИЛОЖЕНИЕ Г Анализ схем динамического торможения приводных электродвигателей. Разработка конструкции аппаратов торможения скребкового конвейера 189 ПРИЛОЖЕНИЕ Д Исследования влияния аппарата торможения на параметры средств защиты от утечек на землю и токов короткого замыкания. Результаты тепловых исследований 203 ПРИЛОЖЕНИЕ Е Статические характеристики чувствительных элементов датчика негабаритов 218 ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Акт шахтных испытаний экспериментального образца блока торможения забойного скребкового конвейера типа БТСК-1 223 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Акт шахтных испытаний экспсри-

ментального образца устройства защиты 225

ПРИЛОЖЕНИЕ И Акт приемки опытного образца датчика негабаритов узкозахватного комбайна (ДНК) 227 ПРИЛОЖЕНИЕ К Акт приемки опытного образца датчика нег абаритов узкозахватного комбайна (ДНК) 230

ВВЕДЕНИЕ

Дальнейшее развитие угольной промышленности требует расширения поисков рациональных решений по всем направлениям совершенствования горной техники и технологии. Основным направлением является внедрение высокопроизводительных

механизированных комплексов, к которым предъявляются повышенные требования надёжности и безаварийной работы /1/. Потери рабочего времени вследствии отказов при эксплуатации забойного оборудования составляют 82,3% от общих потерь участкового ГШО. Анализ отказов при эксплуатации механизированных комплексов показывает, что причины их возникновения связаны как с условиями работы, так и с особенностями конструкции. В частности, при совместной работе комбайна и конвейера в очистном забое, возникают аварийные ситуации, связанные с заклиниванием между ними негабаритных предметов, следствием которых являются значительные потери рабочего времени и травмирование обслуживающего персонала.

Значительно возрастают требования к надёжности забойных скребковых конвейеров, составляющих конструктивную основу современных выемочных комплексов. Отказы в работе конвейера вызывают остановку всего комплекса и существенно сказываются на эксплуатационной производительности забоев.

Эксплуатируемые на шахтах забойные скребковые конвейеры обладают недостаточной надёжностью: наработка на отказ не превышает 5~6час, при коэффициенте готовности 0,86-0,89, причем наиболее аварийным узлом является цепной тяговый орган, удельный вес отказов которого достигает 60% общего числа отказов. Сравнительно высокой является и аварийность приводных устройств с удельным весом отказов около 20%.

Изыскание путей и способов предотвращения аварийных ситуаций, возникающих при эксплуатации забойного оборудования, повышения надёжности и безопасности механизированных комплексов привели к необходимости создания средств защиты от заклинивания негабаритов между комбайном и конвейером в очистных забоях, чему и посвящена настоящая работа.

Цель работы. Определение рациональных параметров средств защиты от заклинивания негабаритных предметов между конвейером и очистным комбайном.

Идея работы. Предотвращение заклинивания негабаритных предметов между скребковым конвейером и очистным комбайном достигается и результате применения устройства защиты состоящего из датчика, предназначенного для выявления негабаритов, и аппарата торможения, обеспечивающего минимально возможный путь остановки тягового органа конвейера.

Основные научные положения, выносимые на защиту, и их новизна.

1. Предотвращение заклинивания негабаритных предметов между скребковым конвейером и очистным комбайном при их обнаружении датчиком негабаритов наиболее эффективно осуществляется с помощью электрического индукционно-динамического торможения двигателей привода конвейера, причем минимальный путь остановки его тягового органа определяется динамическими характеристиками привода.

2. Рациональные параметры устройства защиты (вылет чувствительных элементов датчика негабаритов, а также величина тормозного тока аппарата электрического торможения) определяются, главным образом, возможностью гидромуфты, работающей в тормозном режиме и ограничивающей передаваемый тормозной момент на уровне, соответствующем эффективному значению тока торможения, не превышающему 5.0-6.0 кратного

значения номинального тока электродвигателей, что установлено с применением разработанной математической модели.

3. Выявление негабаритных предметов целесообразно осуществлять датчиком негабаритов контактного типа, усилие противодействия чувствительных элементов которого соответствует прочностным свойствам транспортируемых грузов, что предотвращает "ложные" срабатывания, а длина вылета чувствительных элементов выбирается из условия минимального тормозного пути тягового органа, определяемым на основании установленной зависимости пути остановки тягового органа от величины тока торможения двигателей конвейера.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы обоснована:

в теоретических исследованиях - применением корректных допущений и апробированных методов прикладной динамики горных машин, математического моделирования;

в экспериментальных исследованиях - проведением их в лабораторных и шахтных условиях с применением современной измерительной аппаратуры, удовлетворяющей требуемой точности и методов математической статистики;

удовлетворительной для практики сходимостью теоретических и экспериментальных данных (расхождение теоретических результатов в сравнении с данными эксперимента не превышает 15% при доверительной вероятности равной 0,9);

работоспособностью разработанного устройства защиты, внедрённого в производство и выпускаемого серийно.

Научное значение работы заключается в разработке математической модели динамической системы " очистной комбайн-скребковый конвейер" снабжённой средствами защиты от взаимного заклинивания, установлении основных закономерностей процессов торможения и обосновании рациональных параметров средств защиты.

Практическое значение работы сотоит в разработке технических требований к конструкции, разработке рекомендаций к определению рациональных параметров устройства защиты от заклинивания для заданных условий, что позволило разработать его, внедрить в производство и тем самым повысить надёжность забойного оборудования, а также безопасность работы обслуживающего персонала.

Тема диссертационной работы и проведенные исследования соответствуют планам НИР и ОКР Минуглепрома СССР, планам НИР и ОКР МакНИИ и ОАО "Горловский машиностроительный завод", в том числе головной теме МакНИИ (шифр №1705518000) "Исследовать возможности повышения безопасности эксплуатации очистных комплексов на базе крепей оградительно - поддерживающего типа" и является составной частью исследований, выполненных по заказу МакНИИ на основании хоздоговорных работ № ГР 77050750, ГР 78029182, ГР 01.83.0035338.

Реализация на практике выводов и рекомендаций работы.

Результаты диссертационной работы использованы при разработке:

— МакНИИ, ОАО "Горловский машиностроительный завод" (Приложение А) и институтом " Автом атгорм аш" конструкции устройства защиты от заклинивания негабаритов между комбайном и конвейером, серийное производство которого и комплектация комбайнов 1К101У (исполнения 02, 03, 06, 07, 10, И, 14, 15, 18, 19, 22, 23) осуществляются с 1986г.

— МакНИИ "Нормативов по безопасности забойных машин, комплексов и агрегатов" - М. : МУП СССР, 1990 (пл. 3.2.9.11, 3.4.11, 3.4.19.4).

1 АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Состояние вопроса

В развитии технологии и техники выемки угля в последнее время происходили большие изменения. Основным направлением совершенствования технологии очистных работ является внедрение высокопроизводительных механизированных комплексов /1/. В связи с комплексной механизацией и автоматизацией производственных процессов добычи угля вопрос повышения надёжности горного оборудования относится к числу наиболее актуальных и важных. Повышение надёжности ГШО может быть осуществлено за счет резервов улучшения качества изготовления и увеличения эффективности использования оборудования очистных забоев.

На тонких пластах шахт Донбасса наибольшее распространение получили очистные комплексы 1КМ103, оснащенные комбайнами К103, а также очистные комплексы и комплекты забойного оборудования, в состав которых входят очистные комбайны 1К101 и 1К101У.

Проведенный анализ позволил установить, что наибольшее число отказов, более 82% от общего числа отказов участкового ГШО, возникает при эксплуатации забойного оборудования, а потери времени и добычи угля достигают соответственно 82,3% и 83,7%.

При анализе отказов оборудования очистных забоев в работе использовались материалы об отказах ГШО за 1987-1990гг., представленные отделами главного механика производственных объединений "Стахановуголь", "Луганскуголь", "Свердловантрацит", "Лисичанскуголь", "Донбассантрацит", "Первомайскуголь", а также обобщенные данные Луганского главного территориального управления.

Статистические данные по отказам забойного оборудования показывают, что число отказов выемочных машин достигает 50% от

общего числа отказов забойного оборудования, а потери угля находятся в пределах от 30 до 56 % общих потерь.

В механизированных комплексах повысилась роль забойного конвейера, так как кроме транспортных он приобрел ряд других важных функций, а именно: стал базой механизированной крепи и направляющей дорогой для выемочной машины. Навесное и вспомогательное оборудование конвейера используется для зачистки почвы, перемещения кабеля за комбайном и передвижения комбайна с безцепным механизмом подачи. Однако, как показал проведенный анализ отказов забойного оборудования, наиболее часто выходят из строя средства доставки, число отказов которых составляет более 60%, при этом теряется до 60% рабочего времени и до 62% добычи угля. Наработка на отказ скребковых конвейеров не превышает 5-6 ч при коэффициенте готовности 0,86-0,89, причем наиболее аварийным узлом является тяговый орган, удельный вес отказов которого в их общем числе достигает 60%. Сравнительно высокой является также аварийность приводных устройств - до 20% от общего числа отказов, что прежде всего обусловлено недостаточно эффективной работой устройств защиты от перегрузок.

Существующие функциональные связи в агрегатированной системе "очистной узкозахватный комбайн - забойный скребковый конвейер" не позволяют рассматривать скребковый конвейер при анализе отказов в очистном забое обособленно и только как транспортное средство. Так, например, при эксплуатации забойного оборудования возникают аварийные ситуации, вызванные заклиниванием негабаритных предметов между комбайном и конвейером, характерные только при их совместной работе в составе агрегатированной системы. Подобные аварийные ситуации приводят к выходу из строя очистного оборудования, травмированию \) обслуживающего персонала и затягиванию под комбайн человека.

Кроме того, значительная доля отказов в системе "комбайн-конвейер" обусловлена техническими причинами и её конструктивными недостатками: ненадежным креплением приводных станций, наличием тяговых цепей в очистных комбайнах, отсутствием пониженной скорости тягового органа скребковых конвейеров, малой величиной проходного сечения между комбайном и конвейером, значительной величиной свободного выбега тягового органа конвейера после отключения привода. Указанные недостатки забойного оборудования также являются причиной возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации. Так, например, малая величина проходного сечения между комбайном и конвейером, составляющая 100-150 мм, является одной из причин, вызывающих заклинивание негабаритов между ними.

Как отмечено в /2/, "негабаритом" считается кусок груза с размерами, превышающими предельные, т. е. максимально допустимые размеры (по наибольшему из трёх измерений) для погрузки в средства транспорта. В соответствии с этим определением любой груз с размерами, превышающими максимально допустимые, должен считаться негабаритным. Однако, как показывает опыт эксплуатации систем "комбайн-конвейер", не всякий груз с размерами, превышающими кондиционные, будет приводить к заклиниванию. Например, крупные, но хрупкие куски угля и породы легко разрушаются под комбайном и не представляют непосредственной опасности, а оказывают определенное влияние только на износ машин.

Таким образом "негабаритом" с точки зрения возникновения опасности взаимного заклинивания следует считать предметы, транспортируемые тяговым органом скребкового конвейера, с размерами, превышающими максимально допустимые, и способные привести к созданию аварийной ситуации. Например, крупные куски угля или породы крепостью Г>4 по шкале проф. М.М.Протодъяконова, металлические или деревянные стойки крепи и т. д. Кроме того, заклинивание может быть вызвано также повреждённым или

деформированным в процессе работы скребком конвейера, выступающим за габариты рештачного става.

Рассматривая влияние на надежно�