автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Применение гидроцилиндров с гибким штоком для монтажа оборудования нагорных карьеров

кандидата технических наук
Климов, Сергей Борисович
город
Владикавказ
год
2006
специальность ВАК РФ
05.05.06
цена
450 рублей
Диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению на тему «Применение гидроцилиндров с гибким штоком для монтажа оборудования нагорных карьеров»

Автореферат диссертации по теме "Применение гидроцилиндров с гибким штоком для монтажа оборудования нагорных карьеров"

На правах рукописи ,_____

КЖ1МОВ Сергей Борисович

ПРИМЕНЕНИЕ ГИдеОЕДОШНДРОВ С ГИБКИЕ! ШТОКОМ ДЛЯ МОНТАЖА ОБОРУДОВАНИЯ НАГОРНЫХ КАРЬЕРОВ ( на примере Боснийского месторождения доломитов)

Специальность 05.05.06- «Горные малшны»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владикавказ -2006

Работа выполнена в управлении «Спецшахтомонтаж» ПО «Кара-гандауголь» и в Северо-Кавказском горно-металлургическом институте (ГТУ) на кафедре «Детали машин»

Научный руководитель:

доктор технических наук МУЛУХОВ Казбек Казгериевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор СВЕРДЛИК Григорий Иосифович

кандидат технических наук.

доцент • ШУРЫШКИН Александр Георгиевич

Ведущая организация: Научно-производственный комплекс

« Югцветметавтоматика»

Защита состоится 18 ноября 2006 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.246,02 при Северо-Кавказском горнометаллургическом институте (государственном технологическом университете) по адресу:

362021 , РСО-Алания, г, Владикавказ, ул, Николаева,44

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес совета.

Факс: (8672) 40-72-03

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан 13 октября 2006 г.

Ученый секретарь совета,

д.т.н., профессор ^ Гегеляшвили М.В.

//

7

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Для перемещения штучных грузов по горным выработкам в шахтах и на рудниках» а также по бермам и откосам на карьерах, нашли широкое применение канатные устройства в виде транспортных и монтажных лебедок. Однако, как показывает практика, мощность их приводов, а также ограниченные на-вивочные размеры барабанов не позволяют осуществлять транспортировку габаритных и массивных элементов горных машин методом их волочения. Например, это имеет место при строительстве или реконструкции объектов рудничного подъема и использовании прогрессивного метода монтажа способом надвига. При такой технологии предварительно выполняется комплектация и сборка сооружения или машины на специальной монтажной площадке, а затем в готовом виде они перемещаются методом волочения по почве или по специальным направляющим на место постоянной эксплуатации.

Подобные проблемы характерны при разработке месторождений открытым способом на глубоких и нагорных карьерах. Доставка оборудования в сборе по кратчайшему пути часто бывает более эффективной, чем его демонтаж и доставка узлами по карьерным дорогам к местам производства капитального ремонта. Подобные ситуации встречаются также при выполнении монтажных работ, когда сборочные единицы горной техники доставляются на рабочие площадки карьеров с применением волокуш, саней, салазок или других приспособлений.

Для выполнения таких задач в управлении «Спецшахто-монтаж» ПО «Карагандауголь» были разработаны, изготовлены, апробированы и широко внедрены в практику горного производства оригинальные механизмы в виде силовых гидроцилиндров с гибкими тяговыми органами. ВПО «Лицензинторг» санкционировало поставку фирме «Айкхоф» (ФРГ) гидроцилиндров с гибким штоком в соответствии с лицензионным соглашением. Силовые гидроцнлиндры с гибкими тяговыми органами запатентованы в 11 странах мира, среди которых США, Великобритания, Япония, ФРГ, Швеция, Канада и др., а способ уплотнения длинномерных пористых тел и гидроцилиндр в 8 странах, среди которых Франция, Италия, Финляндия, Австралия и др.

Диссертация посвящается совершенствованию приводов на базе силовых гидроцилиндров с гибким штоком для выполнения монтажных работ технологического оборудования нагорных карьеров с применением этого типа устройств.

Целью работы является обоснование возможности применения силовых гидроцилиндров с гибким штоком для доставки тяжелого горного оборудования на рабочие площадки нагорных карьеров.

Основная идея заключается в использовании для перемещения массивного шахтного и карьерного оборудования волоком по почве выработок встроенных или вынесенных силовых гидроцилиндров, обладающих высокими удельными тяговыми характеристиками мягкого типа.

Научные положения, выносимые на защиту:

- гидроцилиндры с гибким штоком минимизируют динамику тяговых органов при монтажно-транспортных операциях шахтного оборудования при перемещении его волоком по почве выработок или склонам гор за счет создания искусственной мягкости характеристик привода;

- применение метода базисной точки при фазовом исследовании процесса перемещения грузов позволяет установить, что демпфирующее действие газожидкостного аккумулятора наиболее эффективно выполняется в фазе его зарядки и эквивалентно по этому признаку системе привода с искусственной утечкой;

- использование гидропривода с гибким штоком при создании машин и устройств монтажа прогнозирует разработку оборудования для нагорных карьеров с максимальными удельными тяговыми характеристиками при минимальной материалоемкости.

Методы исследования: обобщение и анализ литературных источников по опыту эксплуатации карьерного оборудования и объемного гидропривода, математическое и физическое моделирование, технические расчеты и опытно-промышленная проверка функционирования гидроцилиндров с гибким штоком и системой дроссельного регулирования.

Практическая значение работы подтверждается получением 5 авторских свидетельств на изобретения в СССР и РФ, 19 зарубежными патентами в развитых индустриальных странах Европы, Азии, Австралии и Америки, лицензионным соглашением с фирмой «Лйкхоф» (ФРГ) па поставку силовых гидроцилиндров с

гибким штоком и их широким применением ПО «Карагандауголь» для монтажа шахтного оборудования.

Научная новизна работы характеризуется установлением закономерностей перемещения грузов на шахтах и карьерах волоком при их доставке к местам работы или ремонта, определением параметров конструктивных средств гашения динамических колебаний в гибких тяговых органах на базе гидравлических аккумуляторов и дроссельных устройств, обоснованием метода сравнения транспортных систем на основе относительных показателей, а также применением метода базовой точки при анализе и оптимизации их параметров.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются сходимостью теоретических расчетов с результатами лабораторных и опытно-промышленных испытаний, а также тенденциями развития современных средств карьерного оборудования.

Реализация и апробация работы. Результаты исследований нашли применение при скоростном методе монтажа механизированных крепей на шахте имени Костенко в Карагандинском угольном бассейне, при разработке технических условий ТУ 12.25. 003485 на выпуск гидроцилиндров с гибким штоком, при создании монтажного крана для сборки секций механизированной крепи «Пио-ма» и иадвижке копра на шахте Абайская. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всесоюзной конференции «Проблемы разработки мощных угольных пластов» (г. Караганда, 1984), региональной научно-практической конференции «Молодые ученые и специалисты-ускорению научно-технического прогресса» (г. Караганда, 1985), научно-технической конференции СКГМИ (г. Владикавказ , 2006), на кафедрах «Технологические машины и оборудование» и «Детали машин» СКГМИ и техсовете карьеро-управления «Кавдоломит» (г. Владикавказ, 2006),

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 13 работ, из них 5 авторских свидетельств на изобретения и 5 статей в рецензируемых научных журналах РФ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 125 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков, список использованных источников из 90 наименований и имеет 5 приложений на 10 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

J. Состояние вопроса и задачи диссертации

Специфические условия большинства нагорных карьеров заключаются в том, что первоначальный этап их эксплуатации, связанный с разработкой нижней части месторождения, достаточно быстро заканчивается. Затем неизбежно наступает период перевода горных работ на верхние рабочие горизонты. Этот этап реконструкции карьера является по своей сути строительством нового карьера. Не является исключением и Боснийское месторождение доломитов в Северной Осетии, которое в настоящее время находится в этой стадии своего развития. 250 миллионов тонн разведанных запасов доломитов с уникальными свойствами подлежат разработке и освоению. Рабочий проект, составленный институтом «Союзгипронеруд» в 1982 году на годовую проектную мощность предприятия в 600 тысяч тонн морально устарел и требует модернизации.

В настоящей диссертации ставится задача оценить перспективу этого месторождения на основе изучения мирового опыта эксплуатации нагорных карьеров и рассмотреть возможности доставки технологического оборудования на верхний участок карьера при спуске горной массы с использованием, как традиционных средств, так и самотечной доставки. Мировой опыт эксплуатации нагорных месторождений обобщен в работах МГГУ (С.А. Ильин).

Современные тенденции развития средств добычи и переработки горной массы в пределах карьерного поля основаны на создании мобильных технологических модулей. Одним из первых эту идею начал осуществлять Свердловский горный институт (A.B. Юдин), и развитие этого направления для карьерного транспорта на основании разработки автотранспортных модулей представляет практический интерес.

Транспортным проблемам посвящены работы Ржевского В.В., Мельникова Н.В., Спиваковского А.О., Новожилова М.Г., Яковлева B.JI,, Васильева М.В., Потапова М.Г., ШахмеЙстера Л.Г., Трубецкого К.Н., Дмитриева В.Г., Шешко Е.Е., Кулешова A.A., Дьякова В.А., Мулухова К.К. и других ученых. Значительный вклад в развитие карьерного транспорта и гидропривода горных машин внесли институты горного дела (Москва, Екатеринбург, Новосибирск).

Принципиально спуск горной массы на нагорном карьере можно осуществлять с применением скиповых установок, трубопроводного транспорта, клетевых подъемов и даже нетрадиционной струнной системы. Нельзя исключать и возможность использования для этих целей крутонаклонных и трубчатых конвейеров,

Нагорные карьеры чаще всего используют самотечный транспорт горной массы по рудоспускам или рудоскатам. Также применяется взрыводоставка массы в основание карьера или на его нижние бермы. Получил достаточно широкое применение, так называемый «вьетнамский» способ бульдозерной подвалки. В отдельных случаях может быть применена и экскаваторная подвалка.

Во всех рассмотренных вариантах транспортных систем технологические машины должны быть доставлены на рабочие площадки карьера либо своим ходом по карьерным дорогам, либо по нерабочему борту волоком. Последний способ привлекателен тем, что процесс монтажа или демонтажа происходит в более короткие сроки и с меньшей затратой сил и средств. Однако отсутствие соответствующего оборудования практически не позволяет использовать этот способ транспортировки оборудования в карьере. Тенденция роста производительности технологических машин и, как следствие, рост их массы усугубляет проблемы ускорения интенсивности подготовительно-заключительных операций.

Между тем опыт монтажных работ тяжелого горного оборудования в подземных условиях и на поверхности шахт, выполняемый с помощью силовых гидроцилиндров с гибким штоком в управлении «Спецшахтомонтаж» ПО «Карагандауголь» может быть использован в условиях открытых горных работ для нагорных карьеров.

Проблемным вопросом разработки нагорных карьеров остается обеспечение монтажно-транспортных процессов доставки технологического оборудования на рабочие площадки верхней части месторождений.

В рамках настоящей диссертации ставятся следующие задачи исследования.

1. Анализ возможностей силовых гидроцилиндров с целью использования их для привода транспортных и монтажных устройств доставки тяжелых грузов по горным склонам и бортам карьера методом волочения.

2. Исследование динамических процессов в тяговых органах транспортных машин с использованием линейного гидропривода при дросселировании рабочей жидкости или применения газожидкостных аккумуляторов.

3. Синтез ходовой части крутонаклонных скиповых и клетевых подъемников для карьеров и оценка возможностей подъемных * установок со шкивами трения без применения хвостовых канатов.

4. Анализ авторского патентного фонда по использованию гидравлических приводов с гибким штоком для решения проблем Боснийского карьера.

5. Разработка метода оценки вариантов транспортных систем на базе обобщенного критерия.

6. Эскизная проработка адаптивного карьерного автоподъемника

2.Динамика перемещения горных машин с гидроприводом

Закон движения груза массой т для вынесенного механизма подачи (рис. 1)после преодоления статического сопротивления Fem найдем путем решения дифференциального уравнения

je + п х = a + kt,

(1)

где ускорение

а = (Fcm - Fдш)т , а коэффициент k~qn

уЗ

/ .

Fe m '-Г7"? Г7РГГ? fSSSSSSS

Рис.1. Вътесеипьш механизм подачи В свою очередь q является скоростью перемещения поршня, которая определяется механической характеристикой подачи приводного насоса QH и размером активной площади поршня гидроцилиндра S,m2

Я-QJS (2)

Значение п1 определяется отношением жесткости тягового органа с к массе т и характеризует круговую частоту колебаний с периодом Г = 2я7и , с.

Закон перемещения массы т характеризуется уравнением

х = art'2 — eos и?) - кп~3 sin nt+kn'2t (3)

Так как к = qn2, то выражение (3) преобразуется к виду

х = ап~2(\ — cos nt) - qn~l sin nt + qt, (4)

Усилия в тяговом органе определяются, как

F* = Fcm + F¿)im '» (5)

где F^ =с(у-х) (6)

С учетом того, что_у=<?/ уравнение (5) получает вид

FK = суст + qcn"x sin«í - ат(\ - cos nt) (7) Для угла наклона трассы а>р> где р — угол трения, движение груза для малых значений q, которыми обычно характеризуется силовой гидропривод, имеет вид, представленный на рис.2. Значение синусоидальной составляющей усилий возрастает при увеличении скорости поршня q и становится определяющей при

q ;> 2атпс'1 = 2ал/тс~* (8)

Численный анализ показывает, что обычно силовой гидропривод не характеризуется такими параметрами и поэтому амплитуда при синусоиде в (7) существенного влияния на максимумы FK при а <р не оказывает. Значение ускорения а для а^. р определяется как а = g(fcm -Z^) cos а (9)

Рис* 2.Графики перемещения массы x(í) и поршня y(t). 1 - для вынесенного привода, 2- для встроенного привода.. При а р закономерности движения грузов с упругим тяговым органом изменяются.

Этапы этого процесса перемещения показаны на рис.3. Особую опасность представляет принудительное перемещение грузов под уклон при а<р. После срыва массы с места, ослабления натяжения тягового органа и приобретения массой кинетической энергии будет действовать и скатывающая сила mgsma, что увеличивает величину напуска и создает условия неуправляемого движения.

Физическое моделирование процессов движения машин с упругим тяговым органом выполнено с использованием силового критерия подобия Ньютона, кинематического критерия Фруда и критерия гомо-хронности процесса.

Х(0

Рис*3. Закономерности не-ремещеиия и нагрузок при а<, р

За счет выбора соответствующих масштабов удалось создать модель перемещения по горизонтали груза методом волочения и визуально получить подтверждение скачкообразного характера движения груза с периодическими остановками, последующим натяжением тягового органа до момента срыва груза и с резким ростом скоростного режима движения по отношению к скорости

Перемещение горных машин осуществляется, как правило, с помощью встроенного привода (рис.4). Автономность привода повышает его способность к адаптации в автоматическом режиме работы, облегчает управление в зависимости от условий перемещения, создает повышение уровня безопасности при обслуживании.

Л/ИЛА—^

/////////////У////////////

Рис. 4. Встроенный механизм подачи Дифференциальное уравнение движения массы и поршня в этом варианте определяются суммой всех действующих на массу т сил и уравнением привода, то-есть системой

. x + y = q

Перемещение массы m для этого типа привода характеризуется уравнением

x-qt + an'2(1 - cos nt) - qn~y sin nt , (11)

а перемещение поршня зависимостью

у - qn~l sin nt + an'2 (cos nt-1) (12)

Усилие в тяговом органе можно представить как F = Fcm+cy или с учетом (12)

F = Fcm +íyc«~'sinrtí + acri~2 (cosnt -1) (13)

Полное кинематическое совпадение законов перемещения массы и динамических усилий в тяговых органах для двух рассмотренных видов привода не позволяет априорно отдать предпочтение какому-либо из них. Однако кинематические разности перемещений характерных точек системы накладывают в свою очередь существенные технологические особенности и требования к системе управления и регулирования.

Для уменьшения амплитуды колебаний усилий в тяговых цепях скребковых конвейеров и других цепных механизмов, в том числе и для привода выемочных машин широко применяется метод предварительного их натяжения. Анализ динамики перемещения грузов способом волочения с применением встроенного привода позволяет теоретически оценить минимальный уровень предварительного натяжения тягового органа и тем самым исключить ситуацию полного ослабления тяговой цепи и тем более образование в ней напуска. Недостатком предварительной растяжки тягового органа является необходимость увеличения его прочности, так как при встроенном механизме перемещение груза может происходить за счет преодоления, как сил сопротивления, так и предварительного растяжения. Применение аккумулятора позволяет исключить этот технологический недостаток, а некоторое увеличение мощности привода не будет вызывать удельного роста расхода электроэнергии. Накопление энергии при зарядке аккумулятора будет реализо-вываться при его разрядке.

Недостатком вынесенного привода является необходимость сооружения силового цилиндра с длиной, равной или превышающей

длину транспортирования. Поэтому рациональной зоной применения этого типа механизма могут быть условия по перемещению тяжелых грузов на относительно короткие расстояния.

Недостатками встроенного привода является повышенный износ поверхностей трения и некоторая сложность его конструкции, которая реализуется на шаговом принципе действия.

3, Анализ особенностей динамики движения машин на крутонаклонных подъемниках

Рассмотрены способы получения мягких характеристик гидравлического силового механизма с помощью дросселей и аккумулятора.

Включение дросселя параллельно силовому гидроцилиндру позволяет жесткую характеристику насоса выполнить мягкой (рис. 5).

В точке 1 гидроцилиндр создает условия срыва неподвижной массы свободно лежащей на почве выработки. Величина давления в гидроцилиндре рст определяется усилием т.е. статическим коэффициентом трения, величиной нормального давления и скатывающей силой.

Скорость перемещения поршня гидроцилиндра у для произвольного значения давления р будет определяться как

(14)

Р,Па

Рс.

О, куб, м/с

о

Рис. 5. Характеристика гидропривода при искусственной

утечке

(17)

Дифференциальное уравнение движения груза m при вынесенном гидроприводе подачи выражается как

тх + F^ = с(уст + у-х) (15)

В качестве базовой точки примем условие Aq -0, то-есть базовым вариантом является система без применения дросселя. Для принятых условий уравнение (15) приобретает вид

х + п2х = п2у + а (16)

Таким образом, поведение системы с дросселированием Aq-ßq описывается решением системы дифференциальных уравнений х + п2х = п2у + а

у = я - ßq(y*n + у - х)у2 .

где ß - относительная утечка Для получения численных результатов использовалась программа Math Cad-11.

Анализ полученных зависимостей, а также графиков относительных усилий (деформаций) тягового органа

Р = Уш+У~х (19>

которые для принятых частных условий имеют вид Fcm = 0.280+ — позволяет установить, что с увеличением степени дросселирования ß уменьшается интенсивность роста параметров х и увеличивается декремент затухания динамических усилий, под которым следует понимать отношение амплитуды усилия к его минимальному значению. На рис 6 показаны эпюры перемещений и относительных усилий при величине утечек /?=0,95 для интервала времени в 15 сек.

Эффективным способом интенсификации процесса движения груза после его трогания является применение регулируемого дросселя, что рассмотрено в диссертации.

Использование гидроаккумуляторов для гашения колебаний усилий в тяговом органе рассматривалось отдельно для фаз его зарядки и разрядки.

На рис. 7 представлены режимы зарядки аккумулятора. Величину Ау найдем из соотношения

Ау81Ай^{Р~Р1)/{Рст-Рх) Раскрывая значения р^ и р получим, например, при АР = 0.8Р

ст

(21)

ХУ

* м

Рис. 6. Параметры движения груза при дросселировании

Поведение системы характеризуется при многократной зарядке аккумулятора как решение системы дифференциальных уравнений

х + п2х - п2у + а

^ (22)

у = д- РятУст +у- х)0 Аналогичные результаты были получены при исследовании процессов с использованием искусственной утечки. Уменьшение знаменателя в (22) при росте давления зарядки также позволяет дать положительную оценку изменения этого параметра для интенсификации гашения колебаний в тяговых органах рассматриваемых систем.

Использование полученных результатов позволяет определить максимальный объем аккумулятора и давление его первичной зарядки.

РЛа

Рис. 7, Режимы зарядки аккумулятора.

Синтез ходовой части круто наклонных подъемников горных предприятий рассмотрен для положения сосуда представленного на рис. 8

Анализ предлагаемой расчетной схемы позволяет установить, что безразмерное расстояние координат закрепления каната /^¿г1, где Ь - база вагонетки, является функцией геометрических параметров трассы а с пределами

^КЬ-^Ша)]^ (23)

Верхний предел 1г3Ь~* определяется из дополнительного условия критической устойчивости сосуда в режиме подъема груза и возможности его опрокидывания вокруг точки опоры переднего по ходу движения колеса. Под критической устойчивостью будем понимать состояние, когда коэффициент устойчивости становится равным единице. При этом тяговое усилие £ по принятому условию остается неизменным и равным £?0(8тйг + /соэог), гдеf— коэффициент сопротивления перемещению сосуда.

Значение нижнего предела А,Ъпо (23) определяется из условия устойчивости сосуда при движении его вниз. Потеря устойчивости может наступить при Ъ0 < О

Рис. 8. Расчетная схема действия сил Рассматривая геометрические связи величины при заданном месте центра тяжести сосуда, которое обеспечивает равнонагру-женность колес в режиме подъема груза с равномерной скоростью, определим безразмерную его характеристику /г0Ь-1.

Анализ показывает, что /ЛДа) и ДДа) можно рассматривать

как некоторые условия подобия транспортных сосудов. Это с учетом скоростных режимов движения позволило получить практические рекомендации по проектированию ходовой части сосудов наклонных подъемников.

В диссертации рассмотрены технологические возможности применения подъемных установок со шкивами трения без хвостовых канатов. Этот вид транспорта может быть применен для вертикальных или наклонных установок нагорных карьеров, так как он обладает рядом положительных качеств. Расширение области применения таких установок достигается за счет увеличения угла охвата канатоведущих шкивов и применения канатов с меньшим значением сопротивления проволок разрыву. Однако применение установок без хвостовых канатов, требует искусственного утяжеления подъемных сосудов и противовесов.

4. Совершенствование средств моитажа оборудования при разработке Боснийского месторождения доломитов.

Для большинства нагорных карьеров характерным является начало их разработки со дна карьера. В конечном счете это приводит к подработке склонов и невозможности длительного сохранения достигнутых производственных мощностей. Начинается поиск путей освоения верхней части месторождения. По сути карьер начинает строиться заново. Боснийский карьер не является исключением. Институтом «Союзгипроиеруд» в 1982 году был разработан рабочий проект строительства откаточной автодороги от действующего карьера по тальвегу Боснийского ущелья и транспортного тоннеля.

Как альтернатива этого варианта мог быть разработан проект использования модульного автоподъемника. Эскизное его проектирование выполнено в диссертации. Преимущества, которые позволяет получить эстафетный подъемник для карьерного транспорта и прежде всего на нагорных карьерах, позволяют рассчитывать на его создание и внедрение в ближайшем будущем.

Варианты транспортных систем нагорных карьеров можно представить на базе анализа мировой практики эксплуатации карьеров. Использование матрицы вариантов полного факторного двухуровневого эксперимента характеризует все возможные комбинации. Трехфактор-ная матрица этого плана показана в таблице.

Преимущественные области применения _карьерного транспорта._

№ Параметры карьера

п/п Тип транспорта Объем Глубина Размеры

добычи разработки поля

1. Автомобильный - - -

2. Скиповой - + -

3. Клетевой - - +

4. Комбинированный + - -

5. Модульный - + +

6. Жел езн одорожн ы й + - +

7. Конвейерный + + +

8. Крутонаклоиный + + -

Знак + в таблице означает верхнюю границу значении фактора, а знак - - нижнюю. Из нее следует, что основными конкурентами мо-

дульного подъемника являются автомобильный транспорт, скиповой или клетевой подъемники. Для конкретных условий определенного карьера один из них всегда будет иметь максимальную эффективность, так как каждый тип транспорта имеет как положительные, так и отрицательные свойства экономического плана. Так как карьер является развивающейся системой и для предприятий небольшой производительности стартовым видом транспорта всегда является автомобильный, то выбор пути продолжения его применения зависит от конфигурации карьера, забойной техники, предельной глубины разработки, свойств горных пород, характера залегания полезного ископаемого и других факторов. Возможности адаптации к изменяющимся условиям эксплуатации являются главным достоинством модульной системы транспорта самосвалов.

Сравнительную оценку различных систем транспорта предлагается выполнять по обобщенным показателям. Представляется целесообразным для сравнительной оценки систем использовать удельные показатели. Так как удельный расход энергии для всех механических систем подъема и транспорта достаточно близок друг другу, то он не всегда может служить эффективным критерием их сравнения. Удельная материалоемкость системы на единицу длины транспортирования не дает возможности сделать общие выводы, поскольку определяется возможностями машин и горнотехническими условиями. На наш взгляд, серьезным критерием сравнения систем будут удельные затраты материалов на единицу продукции. Для сравнительной оценки систем целесообразен относительный показатель

Рг=р0М/М0р (25)

Еслирт > 1, то система с надежностью ро и уровнем затрат М0 лучше конкурирующей системы с надежностью р и уровнем материальных затрат М, Пусть базовой является система транспорта, в которой Р и Мимеют значения рби М& и пусть ее материалоемкость является

линейной функцией от произведения величины груза£?б, находящегося на трассе длиной Ь:

М6 = 061. (26)

При угле подъема трассы а6> скорости грузонесущего органа Уб и

высоте подъема Н величина = 1Н/¥бз1паб, а Мс> = Ш2 !Уй 5\п2а., где I- интенсивность процесса.

Материалоемкость системы циклического действия с одной полосой движения, определим как

где Q0— грузоподъемность, приходящаяся на один из п приводов, установленных на трассе с шагом ¿^

Увеличение числа ступеней п и угла наклона трассы снижают материалоемкость, однако так как надежность системы при этом падает, то целесообразность схемы транспорта и характеристики конкретных ее параметров следует оценивать по (25), которая позволяет комплексно определить выгодность любой системы подъема с любым набором машин по отношению к базовому варианту.

Разработка и внедрение силовых гндроцилнидров с гибким штоком в качестве привода транспортных машин различного назначения завершает диссертационную работу. Особенностью этого привода является применение в качестве гибкого штока стандартных канатов закрытой конструкции.

Гидроцилиндры использовались в управлении «Спецшахто-монтаж» как транспортю-монтажные устройства тяжелого горного оборудования. С их помощью осуществлялся подъем и перемещение грузов на козловых кранах, выполнялись монтажно-демонтажные работы в условиях угольных шахт, на поверхности производился надвиг шахтных копров. Гидроцилиндры типа ГГШ — 33/160 выпускались с диаметром штока — 33 мм, диаметром цилиндра- 160 мм, тяговым усилием — 360 кН, давлением эмульсии -20 МПа, скоростью перемещения -0,08 м/с, ресурсом уплотнитель-ной камеры без ее дозаправки вязкопластичным материалом — 500 циклов. Они широко использовались (более 160 гидроцилиндров) на шахтах Карагандинского бассейна для механизации демонтажа секций механизированных крепей, у которых в результате горного давления произошла потеря раздвижности гидростоек. Минугле-промом СССР были утверждены технические условия ТУ 12.25.0034-85 па выпуск гидроцилипдров с гибким штоком.

Вариант подъемного устройства (A.c. № 1368249) представлен на рис.9. Штучные грузы массой до 6000 кГ поднимались по 18-метровому гезенку со скоростью 0.08 м/с и смещались иа 6 м от устья гезенка для разгрузки непосредственно на грузовые платформы или вагонетки. Устройство такого типа на шахте им Костенко

путем предварительной проходки монтажного гезенка «Б» позволило из выработок «А» переместить секции механизированной крепи в выработку «С» и тем самым резко сократить сроки и трудоемкость монтажно-демонтажных работ в двух лавах шахты, расположенных на сближенных угольных пластах. Данная система монтажа полностью соответствует требованиям доставки тяжелых грузов на верхние рабочие площадки нагорного карьера.

Рис. 9. Подъемное устройство (А.с. Ж> 1368249)

Гидропривод тележки крана мостового типа (А.с, № 1116668) позволяет создавать монтажные краны с рабочим ходом оборудования до 100 метров.

Перспективным устройством для технологических машин шахт и карьеров является гидроцилиндр для скрепероструговой установки (А.с. № 1059169). Вынесенный из зоны работ он обладает большими возможностями. Возвратно-поступательное перемещение рабочего органа, которым может быть волокуша, скрепер, струг, рыхлитель, грузовая платформа, отвал грейдера или бульдозера позволяют прогнозировать на базе этого авторского свидетельства разработку транспортных или технологических машин, как для шахт, так и для карьеров.

Гидравлический шаговый привод (рис.10) является основой встроенных механизмов подачи. Шаговый привод целесообразно применить для самоходных тележек на первоначальном этапе доставки монтажного оборудования на верхний участок карьера.

Рис АО. Шаговый привод (А.с. М1404693)

Гидравлический силовой механизм работает следующим образом: рабочая жидкость под давлением поступает в полость "Л" гидроцилиндра с гибким штоком. Рабочая жидкость воздействует на поршень 4 , обеспечивая

зажим клиньев 5, предварительно сцепленных с гибким штоком 2 при помощи подпружиненной оправки б. Одновременно жидкость воздействует и на ступенчатый поршень 7.При этом дополнительно усиливается зажим клиньев 5, а ступенчатый поршень 8 усиливает зажатие эластичного сальника 9 в зависимости от развиваемого в полости "А" давления. При обратном ходе рабочая жидкость подается в полость "Б" гидроцилиндра, и по щелям между составными элементами поршня 4 поступает к ступенчатому поршню 7, размыкающему клинья 5 и поддерживающему их в состоянии расцепления с гибким штоком 2, а также воздействует на ступенчатый поршень 8, ослабляя зажатие эластичного сальника 9.

Применение вынесенного гидропривода для доставки оборудования по склонам методом волочения с использованием рельсовых направляющих решает проблему доставки машин на рабочие площадки карьера в условиях бездорожья. В качестве доказательства возможности осуществления этого в диссертации приведена схема и результаты опытно-промышленного эксперимента, проведенного в производственных условиях шахты Абайская по надвижке 270-тонного четырехстоечного надшахтного копра с укосиной тремя гидроцилиндрами ГГШ-33/160, с использованием маслостанции СНУ-5 и двухступенчатой системы управления. Подача эмульсии во все рабочие цилиндры одновременно осуществлялась дроссельным делителем потока. Для точной регулировки давления жидкости в каждом цилиндре были применены три индивидуальных золотниковых распределителя. Система управления позволила получить мягкие регулировочные характеристики. Апериодичный закон перемещения копра соответствовал аналогичным данным по применению для перемещения грузов волоком с помощью лебедок оснащенных асинхронными двигателями с фазным ротором.

Для доставки особо тяжелых грузов предложена схема уравновешенного подъемного устройства (A.c. №1205475), которая имеет один гидроцилиндр и две грузовых тележки, обеспечивающих маятниковое их перемещение.

Транспортные проблемы монтажа тяжелой горной техники на карьере могут решаться применением современного гидроприводного оборудования с гибким штоком.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой дано решение актуальной научно-практической задачи повышения эффективности монтажа технологического оборудования на верхних участках нагорных карьеров за счет применения силовых гидроцилиндров с гибким штоком, имеющее существенное значение для горно-рудной промышленности Российской Федерации.

В результате выполненного исследования получены следующие научные выводы и практические рекомендации.

1 Циклическое перемещение грузов по горизонтальным и слабонаклонным выработкам методом волочения упругими тяговыми органами и силовыми гидроцилиндрами с гибким штоком однотипно как для вынесенного, так и для встроенного привода.

2. При перемещении грузов на санях, салазках или волокушах по крутонаклонным выработкам шахт, бермам и откосам карьеров с углом наклона трасс больше угла трения для материалов поверхностей скольжения динамические нагрузки в тяговых органах уменьшаются с ростом крутизны трассы и увеличиваются с ростом скорости перемещения поршневых блоков привода.

3. Уменьшение интенсивности подачи рабочей жидкости в гидроцилиндры с применением параллельно включенного дросселя позволяет интенсифицировать процесс демпфирования колебаний тяговых усилий, а применение управляемого дросселирования кроме того интенсифицирует и процесс пуска

4. Установка газожидкостного аккумулятора в привод гидроцилиндра подачи интенсифицирует процесс демпфирования колебаний усилий в тяговых органах более эффективно при работе в фазе зарядки по сравнению с фазой разрядки аккумулятора, а также при росте давления газа его первичной зарядки и увеличении физического объема.

5. Увеличение собственной массы сосудов подъемных установок с противовесом и шкивами трения без применения хвостовых канатов расширяет область применения этой системы, которая за счет применения клетевых автоподъемников для спуска горной массы к основанию карьера с применением генераторного

режима работы приводных электродвигателей повышает эффективность, экономичность и экологическую безопасность разработки доломитов Боснийского месторождения.

6. Использование относительных геометрических параметров сосудов крутонаклонных подъемников позволяет моделировать их устойчивость, оценивать предельную скорость перемещения, а также определять координаты центра тяжести и размер жесткой базы сосудов..

7. Экологическая безопасность разработки Боснийских доломитов может быть повышена за счет применения безвзрывной технологии с применением экскаваторов типа ЭКГ-5В с активным ковшом, внутри карьерного автотранспорта, капитального рудоспуска и модульных автоподъемников для выполнения вспомогательных, технологических и траиспортмэ-мс::тажных операций.

8. Оценка экономической эффективности вариантов транспорта и технологических схем монтажа оборудования на карьерах может быть выполнена на основании обобщенных показателей технологической надежности систем и их удельной материалоемкости.

9. Для освоения добычи доломита на Боснийском месторождении и увеличения его производственной мощности без строительства тоннеля для вскрытия верхнего участка целесообразно было использовать модульные карьерные автоподъемники адаптивного типа со встроенным приводом по Ах. № 1404693 от собственного двигателя и подъемное устройство по A.c. № 1368249 для последующего монтажа тяжелого технологического оборудования

10. Пакет A.c. Ms 1116668, 1205475 и 1368349 на модификации гидроцилиндров с гибким штоком расширяет возможности обеспечения монтажно-демонтажных работ как на рабочих площадках карьера, так и для перемещения грузов по его наклонным трассам в тележках.

Основные положения диссертации опубликованы в работах

1. Климов Б.Г., Климов С.С. Подъемные устанои::» со шклпаг.ш трснпл без хвостовых канатов //Известия вузов. Горный журнал.- 1981.-№ 7 .-С. 96-98

2. A.c. Ks 1116668 Гидропривод тележки крана мостового типа. Чурккн В.Г., Негруцкий СБ., Мнроненко В Г., Климов СБ. и др.-4 с. -1982.

3. A.c. Ks 1205475 Подъемнее устройство. Негруцкий СБ.. Чуркин Б .Г., Климов СБ.-4 С.-1983.

4. A.c. Ns 105 9269 Гидроцилинндр для скрепероструговой установки. "Чур-кик Б.Г., Негруцкий С.Б., Юштиов С.Б.-З е.-1983.

5. A.c. № 1404693 Гидравлический шаговый привод. Негруцкий С.Б.. Климов СБ., Негруцкий Б.Ф., и Чурки» В.Г.-З е.-1984 :,..

6. A.c. Ns 1368249 Подъемное устройство, Негруцкий СБ. Чуркин В Р., Климов СБ. и Негруцкий Б-Ф.-6 с.-1986. •

7. Климов С.Б. Динамическая устойчивость сосудов наклонных но^гмкикоп i¡ Иззгстия вузов. Горный журнал,- 1986,- Кг 8.- С83-87.

íí. Климов Б.Г., Климов С.1>. О выборе &:ашин непрерывного и циклического действия в системах транспорт а горных предприятий // Фи^кко-технич^кке i;poif:j;¿>,4разработки полезных ископаемых 198&.-.NVÍ .-С. 95-v б. 9- Климов СБ. Эстафстгшй камерный аэтонодъешшк адаптивного пша //.. Труды СКГМИ (ГТУ),- 2006.- Юбилейный выя,- С.230-239. J 0. Юшмо'з С.Б. Динамика П1дроцилиндроз с гибким, штоком для транспортных устройств горных п?>едпр*1ятий // Известия высших учебных

Северо-Кагк&зсг&й? регион. Технические нау*си.--2006.-н!зилож. к Кг 3.81-8-4,

■11. Климов С.Б. Пер^ющегше шркых мтгши П. б »ОМ тягойым органом // Труди молодых учешлх В л kúb кпзского научного дентра РАН (Юбилейный Сборник Х°2).- 200'?.- С75-84.

12. ■ Клймо® СБ. Способы г юлу чек и а мягкой характеристики гидропривода csviosoro механизма /1 Труды молодых ученых Владикавказского научного центра РАН (Юбилейный сборник Кг2).- 2006,- С.361-165. i 3. Агуэаров P.A., Хййой'ов А.З., Климов СБ. Опыт и проблем и Боснийского мосюрождекп« долом^тоь И Горный журнал № 9.-2006.-0.7-i 1.

Формат 60у84 1/Í6. Объем ! .0 пл. Тираж 100 экз. Заказ К? 289.

.íí;-.!.'- tt iíl. I .¡^lAVt/J L^^W'tiri^ -r 1 » ^ i JJ i

V i ЗДЗ': С'J ГыГ: T uO «TfcpeK».

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Климов, Сергей Борисович

Введение

1 Состояние вопроса и задачи диссертации

1.1 Средства транспорта на глубоких карьерах

1.2 Клетевые автоподъемники

1.3 Проблемы и перспективы разработки Боснийского месторождения

1.4 Задачи диссертации

2 .Динамика перемещения горных машин с гидроприводом

2.1 Вынесенный механизм подачи

2.1.1 Общая характеристика

2.1.2 Перемещение грузов по слабонаклонным трассам

2.1.3 Физическое моделирование процессов движения машин с упругим тяговым органом

2.2 Встроенный механизм подачи

2.3 Сравнительная оценка механизмов подачи

2.4 Выводы

3. Анализ особенностей динамики движения машин на крутонаклонных подъемниках

3.1 Перемещение горных машин гибким тяговым органом

3.2 Способы получения мягких характеристик гидравлического силового механизма 54 3.2.1 Введение искусственной утечки 54 3.2.2. Применение гидравлического аккумулятора

3.3 Исследование влияния искусственной утечки на динамику перемещения: грузов

3.4 Использование гидроаккумуляторов для гашения колебаний усилий в тяговом органе

3.5 Синтез ходовой части крутонаклонных подъемников

3.6 Подъемные установки со шкивами трения без хвостовых канатов 74 3.7. Выводы

4. Совершенствование средств монтажа оборудования при разработке Боснийского месторождения доломитов

4.1 Проблемы разработки месторождения

4.2 Варианты транспортных систем нагорных карьеров

4.3 Сравнительная оценка систем транспорта по обобщенным показателям

4.4 Разработка и внедрение силовых гидроцилиндров с гибким штоком

4.5 Выводы

Введение 2006 год, диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению, Климов, Сергей Борисович

Актуальность. Для перемещения штучных грузов по горным выработкам в шахтах и на рудниках, а также по бермам и откосам на карьерах, нашли широкое применение канатные устройства в виде транспортных и монтажных лебедок. Однако, как показывает практика, мощность их приводов, а также ограниченные навивочные размеры барабанов не позволяют осуществлять транспортировку габаритных и массивных элементов горных машин методом их волочения. К таким элементам относится подземное оборудование шахт, органы навивки, копры. Например, это имеет место при строительстве или реконструкции объектов рудничного подъема и использовании прогрессивного метода монтажа способом надвига. При такой технологии предварительно выполняется комплектация и сборка сооружения или машины на специальной монтажной площадке, а затем в готовом виде они перемещаются методом волочения по почве или по специальным направляющим на место постоянной эксплуатации.

Подобные проблемы характерны при разработке месторождений открытым способом на глубоких и нагорных карьерах. Доставка оборудования в сборе по кратчайшему пути часто бывает более эффективной, чем его демонтаж и доставка узлами по карьерным дорогам к местам производства капитального ремонта. Подобные ситуации встречаются также при выполнении монтажных работ, когда сборочные единицы горной техники доставляются на рабочие площадки карьеров с применением волокуш, саней, салазок или других приспособлений.

Для выполнения таких задач в управлении «Спецшахтомонтаж» ПО «Карагандауголь» были разработаны, изготовлены, апробированы и достаточно широко внедрены в практику горного производства оригинальные механизмы в виде силовых гидроцилиндров с гибкими тяговыми органами, ВПО «Лицензинторг» санкционировало поставку фирме «Айкхоф» (ФРГ) гидроцилиндров с гибким штоком в соответствии с лицензионным соглашением. Силовые гидроцилиндры с гибкими тяговыми органами запатентованы в 11 странах мира, среди которых США, Великобритания, Япония, ФРГ, Швеция, Канада и др., а способ уплотнения длинномерных пористых тел и гидроцилиндр в 8 странах, среди которых Франция, Италия, Финляндия, Австралия и др.

Диссертация посвящается совершенствованию приводов на базе силовых гидроцилиндров с гибким штоком для выполнения монтажных работ технологического оборудования нагорных карьеров с применением этого типа устройств.

Целью работы является обоснование возможности эффективного применения силовых гидроцилиндров с гибким штоком для доставки тяжелого горного оборудования на рабочие площадки нагорных карьеров.

Основная идея заключается в использовании для перемещения массивного шахтного и карьерного оборудования волоком по почве выработок встроенных или вынесенных силовых гидроцилиндров, обладающих высокими удельными тяговыми характеристиками мягкого типа.

Научные положения, выносимые на защиту:

- гидроцилиндры с гибким штоком минимизируют динамику тяговых органов при монтажно-транспортных операциях шахтного оборудования при перемещении его волоком по почве выработок или склонам гор за счет создания искусственной мягкости характеристик привода;

- применение метода базисной точки при фазовом исследовании процесса перемещения грузов позволяет установить, что демпфирующее действие газожидкостного аккумулятора наиболее эффективно выполняется в фазе его зарядки и эквивалентно по этому признаку системе привода с искусственной уточкой;

- использование гидропривода с гибким штоком при создании машин и устройств для нагорных карьеров прогнозирует разработку оборудования с максимальными удельными тяговыми характеристиками при минимальной материалоемкости.

Методы исследования: обобщение и анализ литературных источников по опыту эксплуатации карьерного оборудования и объемного гидропривода, математическое и физическое моделирование, технические расчеты и опытно-промышленная проверка функционирования гидроцилиндров с гибким штоком и системой дроссельного регулирования.

Практическая ценность диссертации подтверждается получением 5 авторских свидетельств на изобретения в СССР и РФ, 19 зарубежными патентами в развитых индустриальных странах Европы, Азии, Австралии и Америки, лицензионным соглашением с фирмой «Айкхоф» (ФРГ) на поставку силовых гидроцилиндров с гибким штоком и их широким применением ПО «Карагандауголь» для монтажа шахтного оборудования.

Научная ценность работы характеризуется установлением закономерностей перемещения грузов на шахтах и карьерах волоком при их доставке к местам работы или ремонта; определением параметров конструктивных средств гашения динамических колебаний в гибких тяговых органах на базе гидравлических аккумуляторов и дроссельных устройств; обоснованием метода сравнения технологических и транспортных систем на основе относительных показателей, а также применением метода базовой точки при анализе и оптимизации параметров систем.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются сходимостью теоретических расчетов с результатами лабораторных и опытно-промышленных испытаний, а также тенденциями развития современных средств карьерного оборудования.

Реализация и апробация работы. Результаты исследований нашли применение при скоростном методе монтажа механизированных крепей на шахте имени Костенко в Карагандинском угольном бассейне, при разработке технических условий ТУ 12.25. 0034-85 на выпуск гидроцилиндров с гибким штоком, при создании монтажного крана для сборки секций механизированной крепи «Пиома», надвижке копра на шахте Абайская. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Всесоюзной конференции «Проблемы разработки мощных угольных пластов» (г. Караганда, 1984), региональной научно-практической конференции «Молодые ученые и специали-сты-ускорению научно-технического прогресса» (г. Караганда, 1985), научно-технической конференции СКГМИ (г. Владикавказ 5 2006), на кафедрах «Технологические машины и оборудование» и «Детали машин» СКГМИ и техсовете карьероуправления «Кавдоломит» (г. Владикавказ, 2006).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 13 работ, из них 5 авторских свидетельств на изобретения и 5 статей в рецензируемых научных журналах РФ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 125 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков, список использованных источников из 90 наименований и имеет 5 приложений на 10 станицах.

Заключение диссертация на тему "Применение гидроцилиндров с гибким штоком для монтажа оборудования нагорных карьеров"

4.5 Выводы

1. Снижение производственной мощности Боснийского карьера является следствием перехода промышленности на рыночные отношения и связано с ростом стоимости железнодорожных перевозок доломита.

2. Выемка запасов нижнего участка месторождения требует восстановления горных работ на верхнем участке и выбора параметров бульдозерию-взрывной подвалки с использованием имеющихся рудоскатов.

3 Сравнительная оценка систем транспорта по обобщенным показателям позволяет выполнить предпроектные работы с минимальными затратами.

4. Эффективность применения силовых гидроцилиндров с гибким штоком для монтажно-транспортных операций по А.с. № 1405693 и А.с. № 1368249 позволяет рассчитывать на их использование при монтаже оборудования на верхних участках нагорных карьеров.

5. Наиболее перспективным и привлекательным является разработка машин и устройств на базе А.с. № 1059169 для выемки и транспортировки доломитов месторождения.

6. Подъемное устройство по А.с. №1205475 с двумя транспортными тележками позволяет при сохранении рабочего давления увеличить его грузоподъемность и использоваться при исчерпании возможностей подъемников одноконцевого типа.

7. Для выполнения монтажных работ непосредственно на рабочей площадке карьера или в его основании может быть применен гидропривод тележки мостового крана по А.с. № 1116668

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой дано решение актуальной научно-практической задачи повышения эффективности монтажа технологического оборудования на верхних участках нагорных карьеров за счет применения силовых гидроцилиндров с гибким штоком, имеющее существенное значение для горно-рудной промышленности Российской Федерации.

В результате выполненного исследования получены следующие научные выводы и практические рекомендации.

1 Циклическое перемещение грузов по горизонтальным и слабонаклонным выработкам методом волочения упругими тяговыми органами и силовыми гидроцилиндрами с гибким штоком однотипно как для вынесенного, так и для встроенного привода.

2. При перемещении грузов на санях, салазках или волокушах по крутонаклонным выработкам шахт, бермам и откосам карьеров с углом наклона трасс больше угла трения для материалов поверхностей скольжения динамические нагрузки в тяговых органах уменьшаются с ростом крутизны трассы и увеличиваются с ростом скорости перемещения поршневых блоков привода.

3. Уменьшение интенсивности подачи рабочей жидкости в гидроцилиндры с применением параллельно включенного дросселя позволяет интенсифицировать процесс демпфирования колебаний тяговых усилий, а применение управляемого дросселирования кроме того интенсифицирует и процесс пуска

4. Установка газожидкостного аккумулятора в привод гидроцилиндра подачи интенсифицирует процесс демпфирования колебаний усилий в тяговых органах более эффективно при работе в фазе зарядки по сравнению с фазой разрядки аккумулятора, а также при росте давления газа его первичной зарядки и увеличении физического объема.

5. Увеличение собственной массы сосудов подъемных установок с противовесом и шкивами трения без применения хвостовых канатов расширяет область применения этой системы, которая за счет применения клетевых автоподъемников для спуска горной массы к основанию карьера с применением генераторного режима работы приводных электродвигателей повышает эффективность, экономичность и экологическую безопасность разработки доломитов Боснийского месторождения.

6. Использование относительных геометрических параметров сосудов крутонаклонных подъемников позволяет моделировать их устойчивость, оценивать предельную скорость перемещения, а также определять координаты центра тяжести и размер жесткой базы сосудов.

7. Экологическая безопасность разработки Боснийских доломитов может быть повышена за счет применения безвзрывной технологии с применением экскаваторов типа ЭКГ-5В с активным ковшом, внутрикарьерного автотранспорта, капитального рудоспуска и модульных автоподъемников для выполнения вспомогательных, технологических и транспортно-монтажных операций.

8. Оценка экономической эффективности вариантов транспорта и технологических схем монтажа оборудования на карьерах может быть выполнена на основании обобщенных показателей технологической надежности систем и их удельной материалоемкости.

9. Для освоения добычи доломита на Боснийском месторождении и увеличения его производственной мощности без строительства тоннеля для вскрытия верхнего участка целесообразно было использовать модульные карьерные автоподъемники адаптивного типа со встроенным приводом по А.с. № 1404693 от собственного двигателя и подъемное устройство по А.с. № 1368249 для последующего монтажа тяжелого технологического оборудования

10. Пакет А.с. №№ 1116668, 1205475 и 1368349 на модификации гидроцилиндров с гибким штоком расширяет возможности обеспечения мон-тажно-демонтажных работ как на рабочих площадках карьера, так и для перемещения грузов по его наклонным трассам в тележках.

Библиография Климов, Сергей Борисович, диссертация по теме Горные машины

1.Васильев М.В. Современный карьерный транспорт.- М.: Госгортех-издат, 1.60,- 320 с.

2. Транспорт на горных предприятиях / Б.А. Кузнецов, А.А. Ренгевич, В.Г.Шорин, Н.Я.Биличенко.-М.:Недра, 1969.-656с.

3. Юдин А.В. Научно-технические основы создания перегрузочных систем комбинированного транспорта в глубоких карьерах: Дис.докт. техн. наук.- Свердловск, 1989.-325 с.

4. Юдин А.В.,Мальцев В.А. Эволюция перегрузочных комплексов на глубоких карьерах // Горный журнал.-2002.-№4.-С.41-44

5. Сапаков Е. А., Кондров И.Д. Обоснование комбинации бестранспортной и циклично-поточной технологий разработки на угольном разрезе «Молодежный» // Горный журнал.-2005.-№11 .-С.63-65

6. Кучерский Н.И., Мальгин О.Н. Сытенков В.Н. Ларионов Е.Д. и др. Эффективность проектируемого комплекса ЦПТ-руда с крутонаклонным конвейером для карьера «Мурунтау» // Горный журнал.-2005.-№11 .-С.59-63

7. Логинов И.Г., Слепян В.И., Мальгин О.Н. Конструктивные особенности крутонаклонного конвейерного подъема скальных руд на карьере «Мурунтау» // Горный журнал.-2005.-№11.-С.63-65

8. Григорьев В.Н.,Дьяков В.А.,Пухов Ю.С. Транспортные машины и комплексы подземных разраболток.-М.; Недра, 1976.399с

9. ДанияровА.Н., Акашев З.Т.,Тазабеков И.И. Компенсация избыточной деформации тяговых органов многоприводных пластинчатых конвейеров // Тезисы докл. 1 Всесоюзной конф. «Динамические процессы в горных машинах и стационарных установках».-Тбилиси.1989.-С.45

10. Ю.Васильев М.В. Нетрадиционные виды транспорта для карьеров малой мощности //Горный журнал.-1987.-№4.-С.22-24

11. П.Васильев М.В. Новый вид подъема горной массы из карьера // В кн. Шахтный и карьерный транспорт. Вып. 9.М.: Недра. 1984. -С 246-252

12. Васильев М.В. Автомобильно-конвейерный транспорт и реконструкция горнорудных предприятий // В кн. Шахтный и карьерный транспорт. Вып 4. М.: Недра.-1978.-С. 277-285

13. Ибатуллин Р.И., Макшуков Х.З. Опыт реконструкции Сибайского карьера//Горный журнал.-№ 1.- 1989.С. 15-18.

14. Васильев М.В. Комбинированный транспорт на карьере. М.; Недра. 1975,- 360с.

15. Проектирование и конструирование транспортных машин и комплексов. :Учебник для вузов под редакцией И.Г. Штокмана. — М.: Недра, 1986,- 392с.

16. Белоцерковский A.M., Волков Ю.Н., Шашин А.Я. Механическое оборудование наклонного скипового подъема.-М.: Углетехиздат, 1954,- 104с.

17. Потапов М.Г. Карьерный транспорт.- М.: Недра, 1980.- 264-с

18. Потапов М.Г. Карьерный транспорт.- М.: Недра.-1985.- 239с.

19. БаранниковН.М., Бельмач В.А. Стационарные установки карьеров-Издательство Красноярского университета. Красноярск, 1988 — 232с.

20. М.В. Васильев. Перспективы транспорта на открытых и подземных разработках железных руд // В кн. Шахтный и карьерный транспорт. Вып 6 М.: Недра, 1980.-С.5-11

21. Давыдов С .Я., Мальцев A.M. Контейнерный пневмотранспорт и его использование для перемещения насыпных грузов. МЦМ ССР ЦНИИЭиИ ЦМ. Москва.- 1981,48с.

22. Николаев Ю.А. Транспортная проблема глубоких шахт и карьеров и пути её решения //Горный журнал.-№12.-1991.-С 48-50

23. Буянов Ю.Д., Баринова Л.С., Буткевич Г.Р. Новый вид транспорта-струнная транспортная система- и перспективы его применения на горнодобывающих предприятиях промышленности строительных материалов // Горный журнал.- № 7.- 2002.С. 76-78

24. Сисин А.Г., Белобров В.И., Файнблит М.А., Акишев А.Н. Эффективность автомобильно-клетевых подъемников АНК-120 на глубоких карьерах // Горный журнал.-1995.-№5.-С. 19-21

25. Дремин А.И., Перепелицын А.И., Крутиков Н.Н., Бондарев B.C. и др. Подъемник для доставки груженых автосамосвалов со дна карьера на поверхность // Горный журнал.-1993 .-№7.-С.49-51

26. Макеев А.Ю. Гравитационный транспорт на карьерах // Горный журнал.-2004.-№2.-С.63-6429.0садчий В.И. Подъем горной массы в контейнерах- перспективный путь решения транспортных проблем на глубоких карьерах // Горный жур-нал.-2004.-№ 10.-С.84-85

27. Семенов Г.М. Комбинированный транспорт глубоких карьеров на основе контейнерных подъемников // Горный журнал.-2004.-№1 .-С 80-81

28. Шарин В.В. Способ транспортирования на глубоких карьерах // Патент 2046951 RU Опубл. 27.10.1995.

29. Потапов М.Т. Карьерный транспорт,- М.: Недра, 1972.- 264с

30. Ильин С.А. Развитие гравитационного транспорта на нагорных карьерах // Горный журнал.-1996.-№7-8.-С.53-57

31. Нгуен Тхан Туан Эффективная технология открытой разработки месторождения типа «гора-залежь» // Горный журнал .-1994.-№2„-С. 25-29

32. Лазоватский Г.А. Эффективность использования породе- и рудо-скатов на открытых горных разработках // Горный журнал.-1991 .-№3.-С.15-19.

33. Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М.: Недра, 1980. - 631 с.

34. Карьерные рудоспуски / Ржевский А.В., Арсентьев А.И., Пермяков Р.С. и др. М.: Недра, 1969. - 208с

35. Мкртчян Б.И., Петросян Ф.А., Мкртчан К.Б. Опыт эксплуатации карьерных рудоспусков в условиях Каджаранского месторождения. // Горный журнал. 1988. -№ 9. с. 42-43

36. Каган Г.Ф. Теория и практика перепуска руды по глубоким рудоспускам.- Владикавказ. Терек. 1998,- 71с,

37. Абегян И.Х., Мкртчян Б.И., Саргсян Э.С. и др. Повышение эффективности эксплуатации рудоспусков на нагорных карьерах. // Горный журнал. 1991. - №3.-С. 19-21

38. Царикаев В.К. Повышение экологической эффективности эксплуатации рудоспусков. Владикавказ, Терек 2001.- 175с

39. Ильин С.А. Перепуск горной массы по крутому борту карьера // Горный журнал,-1991.- № 2.-С. 52-55

40. Негруцкий С.Б. Гидроцилиндр с гибким штоком для механизации вспомогательных работ на шахтах: Автореферат дис. .канд. техн. наук.-Караганда, 1987.-24 с

41. Панкевич Ю.Б., Хартман Г. Технологические схемы ведения горных работ при использовании комбайнов Wirtgen Surface Miner // Горный журнал.- 1995,- № в.- С 30-33

42. Дзюба В.М., Панкевич Ю.Б. Результаты испытаний карьерного комбайна Wietgen 2600SM на магнезитовых месторождениях России // Горный журнал.- 1995,- № 6 .-С.34-36

43. Панкевич Ю.Б., Хартман Г, Дженес П. Комбайновая выемка горных пород на карьерах Узбекистана // Там же с 39-41

44. Супрун В.И., Панкевич Ю.Б. Исследование эксплуатационных параметров работы комбайна Wirtgen 3000SM на разрезе «Каражира» //Там же. С 37-38

45. Итаров Ю.К., Кутузов Б.Н. Взрывная технология разработки нагорных месторождений крутыми слоями // Горный журнал. 1991. № 2. С.14-16

46. Харебов Г.З. Разработка технологии отбойки горной массы в уступах повышенной высоты на нагорных карьерах кумулятивными зарядами. Автореферат дисс.к.т.н.- Владикавказ, 2004. -.20с.

47. Итаров Ю.К., Климов Б.Г., Дзугкоев В.В., Хадонов Б.М. Особенности формирования бортов на горных карьерах. III Всесоюзный семинар «Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья». Часть II, Бишкек, 1991, С. 4-6

48. Курленя М.В., Маттис А.Р., Бойко Г.Х. и др. Новый экскаватор Уралмашзавода //Горный журнал.- 1991.-№ 5.-С. 59-61

49. Иофин C.JI. Совершенствование организации и управления исследованиями в горном производстве // Цветная металлургия. 1988. - № 5.- С. 1-4

50. Недорезов И.А. Повышение производственного потенциала землеройных машин на основе новых рабочих органов. Автореферат дисс. д.т.и. ЦНИИС.-М. 1973

51. Буткевич Г.Р. Направления развития технологии открытых разработок на основе анализа изобретений // Горный журнал. -1989.- № 11 .-С. 15-17

52. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика М.: Машиностроение, 1971, 672 с.

53. Выбор параметров гидропневматического аккумулятора для гидроприводов горных машин. Краткий научный отчёт. М., ИГД им. А.А.Скочинского, 1964, 49 с.

54. А.с. 1404693 Гидравлический тяговый привод. С. Б. Негруцкий, С.Б.

55. Климов, Б.Ф. Негруцкий, В.Г. Чуркин.- Бюл. из. №23., 1988.

56. Выбор параметров выемочных машин. Научно — методические основы. Докукин А.В., Фролов А.Г., Позин Е.З. М., Наука, 1976.

57. Картавый Н.Г. Исследование и выбор основных параметров выемочных машин угледобывающих агрегатов. Дис. на соиск. учен, степени докт. техн. наук, М., 1970. 380 с. (МГИ).

58. Докукин А.В. Статистическая динамика горных машин. М., Машиностроение, 1978, 153 с.

59. Игнатьев А.Д., Безуглов В.М., Свириденко А.Ф. Анализ проходимости стругов. // Изв. Вузов. Горный журнал, 1980, №3, С. 52-56.

60. Зиновьев В.П. Исследование и разработка средств снижения динамических нагрузок узкозахватных выемочных комбайнов. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. М., 1975, 24 с.

61. Перемещение угледобывающих комбайнов с предварительно натянутым тяговым органом / Бойко Н.Г., Гуляев В.Г., Афендиков Н.Г. и др. Изв. Вузов. Горный журнал, 1976, № 8, С. 96 - 101.

62. Исследования в области монтажа надшахтных копров методом надвига. Негруцкий Б.Ф., Богданов B.C., Демченко Г.И., Тимонин А.З. Издание КНИУИ, Караганда, 1971, 123 с.

63. Струговая выемка угля. Под ред. А.Д. Игнатьева. М., Недра, 1978,237с.

64. Выбор параметров гидропневматического аккумулятора для гидроприводов горных машин. Краткий научный отчёт. М., ИГД им. Скочинского, 1964, 49с.

65. А.с. 1059169 СССР, МКИ Е 21 С 27/42, Е 21 С 27/32. Гидроцилиндр для скрепероструговой установки. В.Г. Чуркин, С. Б. Негруцкий, С.Б. Климов, приоритет от 29.4 1982

66. Климов Б.Г., Климов С.Б. Подъемные установки со шкивами трения без хвостовых канатов.// Изв. Вузов. Горный журнал„-№7, 1981.- С.96-98

67. Климов С.Б. Динамическая устойчивость сосудов наклонных подъемников // Известия вузов. Горный журнал,- 1986,- № 8.- С.83-87.

68. Ильин С.А. Технология открытой разработки нагорных месторождений (часть 6).Учебное пособие.- М.:МГГУ, 2000.- 110 с.

69. А.с. 1368349 СССР, Подъемное устройство.С.Б. Негруцкий, В.Г., Чур-кин, С.Б. Климов и Б.Ф. Негруцкий.- Б.и. №3 ,1988.

70. Климов Б.Г., Климов С.Б. О выборе машин непрерывного и циклического действия в системах транспорта горных предприятий // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1988.- №1.-С.95-96

71. Осецкий В.М. Техническая механика.- М.: Госгортехиздат, 1962.-471с

72. Гавриленко Б.А.,Минин В.А.,Рождесчтвенский С.Н.- Гидравлический привод .- М.:-Машиностроение.-1968,502 с.

73. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах.-М.:НедраД973.-511 с.

74. Подъемники // Ивашков И.И., Бовин Г.М., Меклер А.Г., Гушманов В.А.-М: Машгиз, 1957.-311 с.

75. Федорова З.М. Рудничные подъемные установки .-М.: Углетехиз-дат,1988,- 542 с.

76. Белый В.Д., Найденко И.С. Шахтные многоканатные подъемные установки.-М.: Недра, 1966.-312 с.

77. ГОСТ 3377-75. Надежность в технике. Термины и определения.— М.: Госстандарт, 1975.

78. Алотин JI. М., Степанов П. Б. Моделирование и расчет транспортных систем горных предприятий.— Алма-Ата: Наука, 1979.-69 с.

79. Климов Б. Г. Исследование выемочно-транспортных комплексов угольной шахты с целью повышения эффективности их функционирования //Докт. дис.— М.: МГИД978.- 380 с.

80. Основные положения по проектированию подземного транспорта новых и действующих шахт.— М.: ИГД им. А. А. Скочинского, 1977.-174 с.

81. Солодовник JI. М., Палей Б. 3., Короткова Т. X. Влияние показателей надежности оборудования на удельную металлоемкость транспортной системы на подъеме горной массы из карьера // Траспортные и горные машины.— Киев: Наук, думка, 1984.

82. А.с. № 1116668 Гидропривод тележки крана мостового типа. Чуркин

83. В.Г., Негруцкий С.Б., Мироненко В.Г., Климов С.Б. и др.-4 с. -1982.

84. А.с. № 1205475 Подъемное устройство. Негруцкий С.Б. Чуркин В.Г., Климов С.Б.-4 С.-1983.

85. Климов С.Б. Эстафетный карьерный автоподъемник адаптивного типа // Труды СКГМИ (ГТУ).- 2006.- Вып.№13- С.230-239.

86. Климов С.Б. Динамика гидроцилиндров с гибким штоком для транспортных устройств горных предприятий // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки.-2006.-Прил к №3.1. С.81-84.

87. Климов С.Б. Перемещение горных машин гибким тяговым органом // Труды молодых ученых Владикавказского научного центра РАН (Юбилейный сборник №2).- 2006,- С.75-84.

88. Климов С.Б. Способы получения мягкой характеристики гидропривода силового механизма // Труды молодых ученых Владикавказского научного центра РАН (Юбилейный сборник №2).- 2006.- С. 165-169.

89. Агузаров Р.А., Хадонов А.В., Климов С.Б. Опыт и проблемы Боснийского месторождения доломитов // Горный журнал № 9.- 2006.-С.7-11.