автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.05, диссертация на тему:Создание перегружателя для крепких крупно-кусковых пород с клиновым тягово-транспортирующим органом

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (Новочеркасский политехнический институт)

На правах рукописи ОСТАНОВСКИИ Александр Аркадьевич

УДК 622.619: 622.869

' Г 5 ОД

СОЗДАНИЕ ПЕРЕГРУЖАТЕЛЯ ДЛЯ КРЕПКИХ КРУПНО-КУСКОВЫХ ПОРОД С КЛИНОВЫМ ТЯГОВО-ТРАНСПОРТИРУЮЩИМ ОРГАНОМ

Специальности 05.05.05 - "Подъемно-транспортные машины" 05.05.06 - "Горные машины"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск - 2000

Работа выполнена в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте).

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Г.Ш. Хазанович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Д.М. Беленький;

кандидат технических наук, доцент A.C. Логвинов.

Ведущее предприятие - ОАО "Копейский машиностроительный завод"

Защита состоится " f-?-" 2000 г. в/-^'"часов на за-

седании дисссратционного совётаЖ.063.30.11 при Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте) по адресу: 346428, г. Новочеркасск, Ростовской обл., ул. Просвещения, 132 (гл. корпус, к. 107)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке университета.

Автореферат разослан " ^ 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук

Д. Ерейский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Непрерывный рост потребностей в минеральном сырье и топливе, необходимость строительства тоннелей и других подземных сооружений, плотин, каналов и оросительных систем, возрастающие потребности строительной индустрии и переработки отходов производства, например, породных отвалов, ведут к возникновению больших грузопотоков по перемещению таких материалов как металлические руды, щебень, гравий, скальные породы и др.,1 обладающие высокой твердостью, абразивностьго и кусковатостыо. Это открывает широкие возможности для внедрения конвейерного транспорта, обеспечивающего высокую эффективность при" загрузке материала в составы железнодорожных вагонов, баржи и корабли, при складировании, доставке сырья в химической и металлургической промышленности, на горно-обогатительных комбинатах, проходке подготовительных выработок.

Анализ процесса транспортирования крепких крупнокусковых материалов с помощью существующих транспортных средств (ленточных и скребковых конвейеров) выявил их недостаточную эффективность из-за конструктивных и технологических недостатков.

Проблемы, вытекающие из трудности транспортирования крепких материалов, особенно остро стоят при проведения подготовительных выработок буровзрывным способом (БВС). Актуальность совершенствования техники и технологии БВС проведения горноподготовительных выработок обусловливается тем, что в настоящее время этим способом в Российской Федерации производится около 50% их общего объема.

Важнейшим направлением научных исследований и разработок в 1989-1999 годах, призванных разрешить проблему транспортирования пород крепостью/> 6 по шкале М.М. Протодьяконова, являются работы по созданию комплекса оборудования для проведения подготовительных выработок по крепким породам. Эти работы выполняются совместно Национальным научным центром горного производства (ННП-ГП) ИГД им А А. Скочинского и Шахтинским институтом Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) - 1ПИ ЮРГТУ (НПИ)

Одним из конструктивных решений, позволяющих решить проблему транспортирования крепких крупнокусковых пород от погрузочной машины к последующим транспортным средствам, является клиновой перегружатель (конвейер). Простота конструкции, отсутствие сложных кинематических и редукторных групп, звезд, тяговых цепей, отличающие новое транспортное устройство от выпускаемых в настоящее время, позволяет обеспечить непрерывную механизирован-

ную загрузку через перегружатель состава породой, образовавшейся за проходческий цикл.

Создание проходческого перегружателя с клиновым тягово-транспортирующим органом (ТТО) связано с необходимостью решения ряда вопросов: недостаточной изученностью рабочего процесса взаимодействия клиновых элементов ТТО с транспортируемым материалом, математического описания взаимодействия, отсутствием методов выбора основных конструктивных параметров клинового перегружателя. Таким образом, создание перегружателя для транспортирования крепких крупнокусковых пород, позволяющего при его применении повысить эффективность проведения подготовительных выработок БВС, является актуальной задачей.

Соответствие диссертации плану работ ЮРГТУ и целевым комплексным программам. Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления ЮРГТУ (НПИ) "Интенсивные ресурсосберегающие методы и средства разработки угольных пластов, использование углей и охрана труда", утвержденного ученым советом ЮРГТУ в 1994г.; программы "Уголь России", проект № 0-6 от 04.01.93 г., утвержденной ГРУК "Росуголь", договором между ГРУК "Росуголь" и ННЦ ГП - ИГД им. A.A. Скочинского по теме "Создать перегружатель ПК-1 и погрузочный модуль с клиновыми рабочими элементами по крепким породам" № 1549-30-95 от 16.08.95, выполненный с участием ШИ ЮРГТУ в рамках указанного проекта.

Цель работы. Повышение эффективности транспортирования крепких крупнокусковых пород при проведении подготовительных выработок БВС путем создания специализированного проходческого перегружателя на основе выбора его компоновочной схемы, рациональных конструктивных параметров по результатам исследований рабочих процессов.

Идея работы. Возможность повышения эффективности транспортирования крепких крупнокусковых пород за счет снижения удельных энергозатрат рассматривается путем применения перегружателя, реализующего захват и проталкивание материала по длине става с помощью клиновых элементов ТТО с приводом от силовых гидроцилиндров.

Научные положения, разработанные лично соискателем:

- физические процессы при взаимодействии элементов клинового ТТО с грузом при внедрении клина и проталкивании материала, непосредственно влияющие на сопротивления движению, энергоемкость и объем передачи груза в ячейках, определяются деформациями транспортируемого материала; последние вызваны погруженным состоянием активных плоскостей клиньев и малой относительной высотой

стенки неподвижного клина, что приводит к образованию локальных призм выпирания и послойному перемещению частиц с отставанием верхних слоев;

- объемы груза, передаваемые в последующие ячейки, определяются условным эквивалентным количеством материала в ячейке и рядом безразмерных соотношений, характеризующих ТТО и транспортируемый материал: высот слоя и клиньев; длины проталкивания и среднего размера куска; углов трения материала по поверхности клиньев и их заострения;

- установлены закономерности последовательной передачи объемов материала по ячейкам в виде рекуррентного соотношения, связывающего объемы материала в рассматриваемой, предыдущей и последующей ячейках, а также поступающего извне, например, от шахтной погрузочной машины (ШПМ);

- разработанная инженерная методика выбора рациональных параметров клинового перегружателя с гидроприводом возвратно-поступательного действия основана на моделировании рабочих процессов и минимизации удельных энергозатрат при транспортировании крупнокусковых пород, позволяет определять геометрические размеры ТТО и перегружателя в целом, скорость перемещений и параметры привода; установлено существенное влияние на удельные энергозатраты перечисленных факторов.

Новизна научных положений состоит в том, что.

- разработан принцип передачи груза по длине става с помощью последовательно установленных клиновых элементов с гидроприводом, позволяющий на его основе создавать новые транспортные средства без гибкого тягового органа;

- впервые установлены особенности физических процессов поведения сыпучего кускового материала при взаимодействии с подвижным клином, имеющим активные погруженные подпорные стенки и препятствие в виде неподвижного клина;

- на основе особенностей рабочего процесса взаимодействия клиновых элементов с кусковым материалом впервые разработаны математические модели, описывающие передачу порции материала в последующую ячейку за рабочий цикл ТТО в зависимости от его конструктивных параметров и характеристик транспортируемого груза;

- в отличие от общепринятого в теории проектирования конвейеров, выбор рациональных параметров ТТО клинового перегружателя, обеспечивающих эффективность транспортирования крепких крупнокусковых пород, производится по критерию удельных энергозатрат при заданном режиме подачи материала в совокупности с силовыми,

горнотехническими, геометрическими, весовыми, конструктивно-компоновочными, кинематическими и пропускными ограничениями.

В работе защищаются:

- конструктивно-компоновочные схемы перегружателей (конвейеров) с клиновым ТТО и гидроприводом возвратно-поступательного действия, защищенные охранными документами (а.с. 1654596 от 15.10.91 г. и патент № 2108955 от 20.04.98 г.);

- физическая картина процесса взаимодействия клиновых элементов ТТО с кусковым материалом, находящимся в ячейке перегружателя, протекающего при относительно малых высотах слоя, сопоставимых с высотами подвижных и неподвижных клиньев, наличии подпорной стенки малой относительной высоты при внедрении клина и препятствия при проталкивании груза в последующую ячейку;

- закономерности и математические модели формирования объемов материала, образующегося в ячейках и на выходе из ячеек за рабочий цикл ТТО в зависимости от конструктивных параметров перегружателя, уровня материала в желобе, при подаче груза в приемное устройство, например, от ШПМ и сопротивлений при перемещении груза по желобу;

- основные положения методики и алгоритм выбора основных конструктивных параметров клинового перегружателя в зависимости от технологических условий его применения;

- методика оценки рабочих качеств создаваемых образцов перегружателя в сравнении с существующими аналогами с помощью обобщенного показателя - удельных трудозатрат за период жизненного цикла их функционирования.

Значение работы. Научное значение работы состоит в разработке принципиально нового транспортного устройства с бестяговой связью и гидроприводом возвратно-поступательного действия, в котором с помощью клиновых элементов ТТО осуществляется перемещение кускового материала по длине става с более эффективными показателями транспортирования, установлении закономерностей рабочих процессов взаимодействия клиновых элементов с транспортирующим материалом и разработке математического аппарата для выбора рациональных параметров клинового ТТО перегружателя применительно к различным горнотехническим условиям проведения выработок БВС.

Практическое значение работы заключается в том, что ее результаты - инженерная методика и алгоритм выбора параметров клинового перегружателя использованы Копейским машзаводом (КМЗ) и ННЦ ГП - ИГД им. A.A. Скочинского при создании опытных образцов перегружателей различного конструктивного исполнения, испытания которых подтвердили их работоспособность в условиях

транспортирования крепких пород и более высокую их эффективность при использовании в аналогичных условиях в сравнении с существующими аналогами.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением современных методов исследований: анализом научно-исследовательских работ по теме диссертации; статистическими методами планирования и обработки экспериментов, проведенных на модельных установках и опытных образцах клиновых перегружателей; использованием современных ЭВМ для выполнения расчетов и обработки экспериментальных данных; оценками адекватности результатов теоретических и экспериментальных исследований (расхождение расчетных и опытных данных в большинстве точек исследованной области не превышает 25%, что удовлетворяет данному типу исследований); достаточным объемом экспериментальных данных (при доверительной вероятности 0,9, коэффициент вариации не превышает 0,18).

Внедрение результатов диссертационных исследований.

Результаты исследований настоящей работы использованы:

- в методике расчета производительности проходческих перегружателей с клиновым ТТО.

- при разработке методики выбора параметров клинового перегружателя;

- при создании и испытаниях опытных образцов проходческих клиновых перегружателей с гидроприводом возвратно-поступательного действия, разработанных КМЗ и ННЦ ГП -ИГД им. A.A. Скочинского.

Результаты исследований рекомендуются к использованию Шах-тинскому, Каменскому, Копейскому и другим профильным заводам угольного машиностроения при модернизации имеющегося и разработке нового поколения специализированных перегружателей, адаптированных к различным технологическим условиям.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях Шах-тинского института ЮРГТУ, г. Шахты 1989-1998 г.; на научных семинарах кафедры "Горные машины и оборудование" 1989-1998 г.; семинаре по угольному машиностроению Кузбасса г. Кемерово 22-23 октября 1991 г.; семинарах по подведению итогов конкурса молодежных разработок Минтопэнерго 3-5 декабря 1995 г. и 3-5 декабря 1997 г. в г. Москве (работа отмечена дипломом, приказ № 291 П); семинарах лаборатории технологии проведения выработок буровзрывным способом комплексами и агрегатами ННЦ ГП - ИГД им. A.A. Скочинского 19901997 г.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 9 статей, брошюра, получены авторское свидетельство и патент на изобретения.

Работа выполнена в Шахтинском институте Южно-Российского государственного технического университета в научно-исследовательской лаборатории кафедры "Горные машины и оборудование", коллективу которой автор выражает глубокую признательность за помощь в постановке задач исследований и их решении.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 приведен анализ ситуации, сложившейся в различных отраслях народного хозяйства, вытекающей из необходимости транспортирования возрастающих объемов крепких кусковых материалов и, главным образом, в угольной отрасли при осуществлении горноподготовительных работ БВС. В частности, при проведении горных выработок одной из трудоемких операций является уборка горной массы, составляющая в общем балансе проходческого цикла до 4050%. Снижение затрат времени на уборку и выдачу из забоя горной массы обеспечивает увеличение скорости проходки, улучшает экономические показатели проходческого цикла в целом. В связи с этим актуальное значение приобретает совершенствование средств, предназначенных для уборки горной массы, в том числе и транспортных, являющихся связующим звеном между погрузочными машинами и вагонетками.

Анализ сложившейся ситуации с учетом тенденций совершенствования буровзрывной технологии и техники горно-подготовительных работ (ГПР) в последние 10-15 лет позволяет выделить как одно из важнейших направлений развития на ближайший период времени: разработку вариантов технологических схем, предусматривающих использование перегружателей специальных типов для крепких пород.

В отечественной и зарубежной практике известны ленточные, скребковые и пластинчатые перегружатели. Эксплуатация указанных перегружателей при проведении подготовительных выработок по крепким породам выявила ряд существенных недостатков, ограничивающих их применение. Возможность их модернизации, включающая для ленточных утолщение ленты или применение новых современных лент, а для скребковых - увеличение калибра цепи или диаметров звеньев, приведет к увеличению габаритов перегружателей, что не всегда оправданно. В скребковых конвейерах для исключения заклинивания ТТО и обеспечения раздавливания им небольших кусков крепкой породы необходимо значительно увеличить мощность привода, что ведет к росту энергозатрат, увеличению габаритов и загромождению

призабойного пространства. Конструкция тто для перемещения крепких пород должна иметь минимальный зазор между движущимися частями - днищем желоба и боковыми стенками и вынесенную систему привода.

Совместные исследования и разработки ННЦ ГП - ИГД им. A.A. Скочинского и ШИ ЮРГТУ (НПИ) позволили найти удовлетворяющие перечисленным требованиям технические решения на основе погрузочных органов с клиновыми рабочими элементами - проталкива-телей горной массы.

Для создания специализированного проходческого перегружателя принято к разработке транспортное устройство, которое состоит из чередующихся активных рабочих и подпорных элементов - клиньев, образующих ячейки и осуществляющих в процессе взаимодействия с материалом перемещение его по длине става; при этом рабочие элементы совершают возвратно-поступательное движение от гидроцилиндров.

Рассматривая клиновой элемент, как основу для создаваемого транспортного устройства, выявлена совокупность общих признаков, присущих рабочим процессам, возникающих при взаимодействии с сыпучим материалом известных погрузочных элементов. Так, внедрение клина заостренной частью в рабочую среду аналогично процессу внедрения в штабель ковша погрузочной машины или клиновой рамки, а захват и проталкивание материала по желобу - процессу проталкивания материала лапой погрузочной машины типа ПНБ или скребком конвейера.

Вопросам изучения процессов взаимодействия с сыпучим и кусковым материалом погрузочных органов посвящены работы многих известных ученых: Г.В. Родионова, Я.Б. Кальницкого, С.С. Музгина, О.П. Иванова, В.Г. Сильня, Г.Ш. Хазановича, Ю.М. Ляшенко, О Д. Га-гина, В.Д. Ерейского, И.Ф. Рюмина, Е.А. Крисаченко, С.Е. Лоховини-на, A.C. Носенко; транспортных устройств - А.О. Спиваковского, Н.Г. Полякова, И.Г. Штокмана, Б.А. Кузнецова, Г.И. Солода, Ю.И. Михайлова, Д.М. Беленького, Л.Г. Шахмейстера, Н.Д. Самойлюка, В.К. Дьячкова, Б.М. Эйдермана, A.C. Логвинова, Ю.В Петрова и многих других.

Рассмотрение взаимодействия клиновых рабочих элементов с транспортируемым материалом позволило выделить следующие особенности протекания процесса: относительно малая высота слоя материала, сопоставимая с высотой клиньев; противоречивая роль неподвижных клиньев, служащих при внедрении подвижных клиньев подпорной стенкой, способствующей "удержанию" материала в ячейке, а при проталкивании груза в последующую ячейку - препятствием, сни-

жая эффективность его передачи. Недостаточная изученность процессов взаимодействия клиновых элементов с сыпучей средой определяет необходимость выполнения программы исследований для их математического описания и выбора основных параметров транспортного средства. Таким образом, для достижения цели диссертации в ней поставлены следующие основные задачи:

- разработать конструктивно-кинематическую схему транспортного устройства, используя в качестве основы клиновые рабочие элементы;

- выявить факторы, влияющие на процесс транспортирования материала клиновыми ТТО, и получить качественные представления о физической картине такого взаимодействия;

- установить количественные показатели, описывающие процессы взаимодействия клиновых ТТО перегружателя с транспортирующим материалом и на их основе разработать математические модели рабочего процесса, описывающие формирование объема, образующегося на выходе из ячейки и грузопотока при потактовом режиме его работы;

- произвести оценку адекватности разработанных математических моделей формирования грузопотока клиновыми ТТО реальному процессу;

- произвести оценку силовых и энергетических показателей процесса транспортирования материала клиновыми ТТО перегружателя в сравнении с существующими типами, прежде всего, со скребковыми;

- на основе разработанных математических моделей, описывающих формирование грузопотока клиновыми элементами перегружателей, разработать методику выбора рациональных конструктивных параметров и произвести их выбор;

- на базе конструктивно-кинематической схемы и выбранных рациональных параметров разработать техническую документацию и изготовить экспериментальный образец клинового перегружателя;

- провести испытания перегружателя и на их основе - оценку эффективности использования клиновых перегружателей в сравнении с существующими типами при транспортировании крепких крупнокусковых пород путем сопоставления выходных их характеристик по производительности, удельным энергозатратам, прогнозным показателям надежности.

Вторая глава посвящена разработке конструктивно-кинематических схем клинового перегружателя, изучению физической картины взаимодействия рабочих элементов ТТО с транспортируемым материалом, влияния основных конструктивных параметров на формирование объема материала, перемещаемого из данной ячейки в последующую за рабочий цикл ТТО, получения необходимых количест-

венных данных для разработки математических моделей, описывающих процессы формирования объема материала на выходе кз ячеек при цикличном ("потактовом") режиме работы.

Предложены следующие конструктивно-кинематические схемы исполнения клинового ТТО (а.с. 1684198 и патент № 2108955): подвижные клинья соединены тяговыми элементами и перемещаются относительно неподвижного днища, а неподвижные клинья жестко связаны с ним (этот вариант назван "скользящим" (рис. 1, а). Подвижные клинья жестко соединены с днищем и перемещаются вместе с ним, опираясь на направляющие, а неподвижные клинья установлены на боковых стенках желоба, обеспечивая минимальный зазор между их нижними гранями и движущимися днищем (этот вариант назван "грузонесущим" (рис. 1,6).

Схемы клиновых ТТО: а) ячейка клинового ТТО "скользящего " типа ПК-1; 1 - подвижный клин;

2 — шарнирная тяга; 3 — неподвижный клин; 4 - крепежные болты; 5 ~ борта; б- днище; б) общий вид клинового перегружателя "грузонесущего"

типа - ПК-2.

Перемещение материала с помощью клинового ТТО (на примере конвейера "скользящего" типа) происходит следующим образом. Подвижные клинья 1, характеризующиеся высотой Лп и углом заострения -Р„, осуществляют возвратно-поступательное перемещение внутри желоба П-образной формы с помощью шарнирных тяг 2, которые связаны с гидроцилиндром. Днище 6 перегружателя (конвейера) прижато к опорной поверхности подвижных клиньев, обеспечивая минимальный зазор. Прямоугольные пазы, выполненные с боковых стенках желоба, обеспечивают прямолинейность перемещения клиньев. Неподвижный клин 3 с параметрами высота клина /гн и утол заострения рн находится внутри желоба между двумя подвижными клиньями, жестко закреплен с помощью болтов 4 к днищу желоба, ограничивая ход клиновому ТТО - А. Для предотвращения пересыпания материала на краях желоба установлены борта 5. Подвижный клин, совершая ход - Д, своей заостренной частью внедряется в материал, в результате чего порция "перетекает" через его наклонную грань и оказывается за его вертикальной стенкой. При изменении направления движения подвижного клина происходит проталкивание им порции материала через заостренную часть установленного неподвижного клина в последующую ячейку. Далее порция материала попадает в зону действия очередной пары подвижного и неподвижного клиньев, и цикл повторяется.

Анализ условий проникновения клина в разрыхленную массу и проталкивания материала по желобу перегружателя позволили принять в качестве основных влияющих факторов на формирование объема материала при выходе из ячейки тс, которые в первую очередь необходимы для разработки создаваемого перегружателя: высота вертикальных стенок неподвижного и подвижного клиньев //„ и Ап , углы их заострений рн и Р„ , ход ТТО - Д, а также высота слоя материала в ячейке-Нел-

Рассмотрение особенностей рабочего процесса при взаимодействии клиновых элементов с материалом выявило необходимость проведения экспериментальных исследований на модельных установках.

Экспериментальные исследования, проведенные на двух модельных установках, в том числе с прозрачной боковой стенкой,для изучения рабочих процессов при "потактовом" режиме работы ТТО, позволили выявить физическую картину, происходящую в ячейке при внедрении клина в сыпучую массу и проталкивания материала в последующую ячейку через препятствие (неподвижный клин), на основе анализа послойного перемещения частиц транспортируемого груза.

Установки, выполненные в масштабе X = 2,5; 3 моделируют транспортируемый материал и конструктивные элементы клинового

ТТО с соблюдением геометрических критериев подобия; средние размеры кусков породы (йср = 0,05-0,06 м) уменьшались также пропорционально масштабу моделирования. Выдерживалось кинематическое подобие - скорость движения подвижного клина принималась такой, что продолжительность цикла модели и натуры близки между собой. Это позволило получить соотношение статических и динамических нагрузок модели и натуры, равное А.3. Выбор свойств транспортируемого груза, изменение которых существенно влияет на процесс транспортирования и эксплуатационные возможности создаваемого устройства, а именно углы естественного откоса и трения в модели и в натуре принимались приблизительно равными, крепость пород по шкале М.М. Протодьяконова соответствует предельным условиям работы перегружателей.

В обоих случаях физическая картина процесса (деформация штабеля, траектория перемещения частиц) в отдельных фазах транспортирования фиксировалась эскизированием и фотосъемкой.

Главным методическим принципом при построении плана эксперимента явилось изменение одного фактора при постоянстве остальных. Изменение условий проведения опытов выполнялось относительно их базовых величин, в качестве которых принимались, как правило, средние значения исследуемого диапазона (Б - базовые значения):

- углы заострения неподвижного, под- . . 0 ,„,

Р„ 14; 1а (Ь); Л н, рп, град

- высота вертикальной стенки непод- , _ . „ „

г 1 1о, 1: Ы,1\ 4», / (Ь) вижного, подвижного клиньев Лн, Лп. мм

ход подвижного клина, мм 400; 500 (Б); 600

относительная высота слоя материала в ? ^

:ке Къ ;

угол наклона трассы к горизонту Р„ер, 0

град

Углы заострений клиньев рн и Р„ изменялись одновременно; опыты проводились с использованием неподвижных и подвижных клиньев одинаковых форм и размеров. Шаг расстановки неподвижных клиньев и ход ТТО за один цикл изменялись одновременно; в каждой компоновке ТТО ход подвижных клиньев реализовался предельный для данного шага расстановки неподвижных клиньев.

Количество опытов в серии составляло не менее 5, при этом с учетом реального среднеквадратического отклонения ошибка в определении среднего значения при уровне достоверности р = 0,9 составляет 16%.

Воспроизведение и анализ физической картины взаимодействия клинового ТТО при внедрении клина и проталкивания груза выполне-

ны на основе обработки и обобщения контурных схем и фотографий по номерам циклов, а также траекторий движения нумерованных кусков. Схемы деформаций штабеля составлялись для различных типоразмеров клиньев и хода ТТО, а также высоты транспортируемого слоя (рис. 2).

Характер движения частиц в ячейке конвейера Проталкивание

**!т I I I | %

Внедрение

ь-Олм

А У/ >•

А // 2

гоа не юо я О Л >

- /А

и^и/

/со 200 ЗОО *Й7 ¿СО

Д - £0С/1Н

Рис. 2

На основании опытных данных в каждой серии опытов вычислялась средняя порционная масса груза, вышедшая из последней ячейки -С„ыХ., масса груза в ячейках до и после очередного цикла Сг^у^ (7/„; (1 - номер цикла, j - номер ячейки ), определялась средняя высота слоя Нел.

Перечисленные данные использованы при построении зависимостей, характеризующих рабочий процесс взаимодействия клинового ТТО с сыпучим кусковым материалом: (¿вых^/Щы, ^ю Рт Эн,

А) и разработке математических моделей производительности.

Силовые и энергетические характеристики устанавливались по данным замеров давлений в полостях гидроцилиндров. В качестве основных приняты коэффициенты сопротивлений перемещения груза -Сй'гр и ТТО по направляющим желоба - (й'тто, по которым рассчитывается удельная энергоемкость и необходимая мощность.

В результате наблюдений установлена физическая картина механизма взаимодействия клиновых элементов ТТО, погруженных в слой кускового материала: относительно малая высота слоя в ячейке и противоречивая роль неподвижного клина, служащего для внедрения клина подпорной стенкой, а при проталкивании груза препятствием при-

водят к дефермации материала в ячейке. Это способствует образованию призм выпирания и послойному перемещению частиц с отставанием верхних слоев по отношению к нижним, что непосредственно влияет на объемы передачи груза по ячейкам и силовые показатели процесса.

В третьей главе дается математическое описание рабочего процесса передачи единичного объема материала клиновыми ТТО из данной ячейки перегружателя в последующую, в зависимости от основных конструктивных факторов, и формирования грузопотока при потактовом режиме их работы; производится оценка адекватности разработанных моделей экспериментальным данным.

Результаты экспериментальных исследований процесса передачи единичного объема в последующую ячейку ТТО позволили установить, что количество груза на выходе из ячейки - УвЬ1Х зависит от объема, находящегося в ячейке перед началом цикла и долевого участия в процессе основных конструктивных параметров .

У вых. / юн Нел) Ь щ ^ге Рн, Рп,Л1

С другой стороны, опыты позволили установить, что объем материала на выходе из ячейки целесообразно соизмерять с некоторым эквивалентным (эталонным) объемом груза УжеЛ, определяемым размерами ячейки ВК1, А и высотой подвижного клина Л„ с учетом влияния крупности кусков, т.е.:

Ку— Удых / Узка.П = Увых Ц Ьжв.П ' А ■ Вм), где иэкв.п - эквивалентная высота подвижного мина, определяемая по методике Е А. Крисаченко

(п)~0,5Ип (1+<1^1 Лп + О,/Лп / (1ср). (I)

Таким образом, экспериментальные зависимости, характеризующие объем материала на выходе из горизонтальной ячейки устанавливались в следующей безразмерной форме:

КУ=/(Нс1/11жвм, Ясг/АЖЙ„; tg {3„А« а„, tg Р„Л« а„;

(А+ Р„)/(/Ф).

Исходя из предположения, что влияние каждого из безразмерных факторов Нсл/Ьп, НЛгн; и т.д. независимо, выражение для коэффициента передачи Ку отыскивалось в виде

5

ку = п^« ,

И=1

где К„ - коэффициент функционального влияния параметра в цикле.

По результатам статистической обработки опытных данных установлено:

Кх =АХ

\—е ~(а1 Нел /^ЗКв.пУ

(2)

где Л*1 - коэффициент влияния высоты слоя; А\ - коэффициент, характеризующий предельную высоту слоя материала, транспортируемого ТТО; а\ - параметр, характеризующий кривизну экспоненты процесса транспортирования при проталкивании груза ТТО;

Кг - коэффициент, характеризующий "проникающую" способность подвижного клина

К2-=\-В2(1% р„/1§а.и);

Вг - коэффициент, характеризующий "перетекание" груза через наклонную грань подвижного клина; а„ - угол трения материала о наклонную грань подвижного клина, град;

- коэффициент, характеризующий "удерживающую" способность неподвижного клина

= е-(а3^сл/1*зкв.н)2 ■ (3)

аз - параметр, характеризующий кривизну экспоненты процесса транспортирования при внедрении подвижного клина; кзк,..а - эквивалентная высота неподвижного клина, м, вычисляется по (1) заменой Лп на//„;

К4 - коэффициент, характеризующий способность неподвижного клина препятствовать "перетеканию" материала при проталкивании в последующую ячейку,

/?4 - коэффициент, характеризующий процесс проталкивания груза по желобу ТТО через наклонную грань неподвижного клина;

К<, - коэффициент, характеризующий влияние длины проталкивания,

П(Л+Аи/0?Рн)'<*д>Н2

ЛГ5=1-<Д

На основе статической обработки опытных данных А\ - 4,3; 0-1 = 0,30; аэ = 0,12; Вх = 0,1; В2 = 0,1.

Ошибка в определении средних значений при уровне доверительной вероятности 0,9, полученная с использованием * - распределения Стьюдента, не превысила 10%, что доказывает адекватность разработанной математической модели, описывающей процесс передачи объема материала в последующую ячейку за рабочий цикл ТТО, реальному процессу.

При разработке математической модели процесса потактовой передачи объемов груза по длине става конвейера по завершении циклов ТТО использованы экспериментальные исследования на модельной установке, закономерности рабочего процесса передачи объема материала в последующую ячейку за цикл и гипотеза, состоящая в предположении, что процессы в ячейках перегружателя протекают идентично. Груз перемещается только в направлении транспортирования с учетом некоторого перетока груза в обратном направлении. Принятые за основу допущения позволили заключить, что грузопоток, образующийся на выходе из последней /-й ячейки, определяющий производительность транспортного устройства, является совокупным результатом передачи груза последовательно во всех ячейках, в которых окончание предшествующего (г-1)-го цикла в рассматриваемой у-й ячейке является исходным состоянием очередного 1-го цикла с измененным параметром системы - высоты слоя НслЦ- Последний влияет на значение коэффициентов К\и Кг (формулы 2 и 3) при неизменных конструктивных параметрах ТТО с учетом дополнительного объема материала, поступающего в ячейку от внешнего источника, например ШПМ. Эти положения легли в основу разработки математической модели объемов груза, формируемых в ячейках клинового перегружателя по окончании произвольного /-го цикла ТТО: объем груза в любойу-й ячейке по завершении ТТО очередного /-го цикла Уц определяется суммой объемов оставшегося материала в ячейке от предыдущего (/-1)-го цикла поступившего в рассматриваемую у-ю ячейку из (/-

\)-я - У6Ь1Х-1(]-1) и от внешнего источника (ШПМ) - (УШпм)ц в 1-м цикле за минусом объема материала, вышедшего изу-й ячейки в этом же г-м цикле Ув1ис.у, (рис. 3):

Уц - У0-1)0 + Уеих.1,0-1) + (Ушпм)ч - УсыхХ] ■ (4)

Эта гипотеза подтверждена также по результатам обработки опытных данных на натурных образцах (гл. 5).

В главе 4 на основе математической модели (4), описывающей по-тактовый процесс передачи объема груза по длине става, принятой технологической схемы загрузки состава вагонеток, требований, предъявляемым к перегружателям, разработана инженерная методика выбора основных конструктивных параметров создаваемого транспортного устройства. Необходимость создания методики вызвана мно-

говариантностью сочетаний параметров при конструировании перегружателя, т.к. равные значения, характеризующие процесс транспортирования, могут быть получены при различных конструктивных параметрах ТТО; различными могут быть также длины перегружателей Ьпк и углы наклона трассы - рПер.к

Формирование объема материала в ячейке по окончании цикла клинового ТТО: а) начало цикла; б) окончание цикла.

а)

б)

Рис. 3.

В качестве целевой функции принята удельная энергоемкость транспортирования аилп [Дж/(м3-м)], входящая в число стандартных показателей, характеризующих эффективность процесса, и являющаяся критерием, охватывающим многие показатели функционирования транспортного устройства.

Применительно к клиновому перегружателю удельная энергоемкость вычисляется как отношение средней работы за цикл перегружателя полной длины -Аф к произведению среднего объема груза, вышедшего из последней 1-й ячейки за рассматриваемое число циклов /, и длины перегружателя /,п:

/ [УсрЫ Ьп ].

В связи с тем, что система уравнений, описывающих целевую функцию aWLn = / (ßH, ßn, hKy hn, A, Ln) => min и ограничения нелинейны, в качестве метода нахождения оптимального сочетания параметров принят целенаправленный двухэтапный перебор вариантов:

- на первом этапе вычисляется поле из я„.£1|К(],2...,К) данных, характеризующих удельную энергоемкость для различных длин перегружателя Llu< и углов наклона трассы ß,ICp.K при некоторых сочетаниях конструктивных параметров: ß,«, ß™, hHKy h пк и Дк;

- на втором этапе из вычисленных значений, полученных при вполне определенных значениях оптимизируемых параметров перегружателя, для сопоставления сохраняются только такие значения, для которых будет справедлива следующее соотношение

^ и/, н к ^n-tnmin ^ ß

а г

wLnrtun

где S - допустимый уровень отклонений.

Система ограничений, с соблюдением которых ведется поиск наилучшего решения, разделена на следующие группы: силовые (энергетические), горнотехнические, геометрические, весовые, конструктивно-компоновочные, кинематические и пропускные.

Т.к. в технологических схемах проведения выработок БВС предусматривается загрузка горной породой, образовавшейся за проходческий цикл, составов вагонеток различной длины, подаваемых параллельно линии става перегружателя, то в зависимости от типа, количества вагонеток и числа обменов состава - п0вм длина перегружателя Ln и угол наклона трассы ßnep будут различны. Эти обстоятельства учтены при расчете целевой функции, для нахождения которой составлены схемы алгоритма и программа. Особенность программы заключается в многоцикловом построении ее структуры, что объясняется особенностями потактового режима работы ТТО, необходимостью осуществления вписываемости призабойного оборудования в принятое сечение выработки, выполнением условий самотечной загрузки горной массой состава вагонеток, ограничения длины перегружателя и установленной мощности. Поэтому в первом блоке, исходя из заданных горногеологических и горнотехнических условий проведения выработки, характеристик применяемого призабойного оборудования, числа обменов состава вагонеток п0бм первоначально вычисляются значения длины перегружателя Lr[K, угла наклона трассы перегружателя рпф.к,

производительности насоса маслостанции ()я, диаметра поршня гидроцилиндра Дц и габаритной ширины перегружателя Ви .

Вычисленные значения Дц и В„ принимаются из стандартных рядов, принятых при проектировании в угольном машиностроении.

Во втором блоке программы расчета целевой функции при уже выбранных значениях Ьщ<, Эпер.к, (}п, Дц и Вп производится моделирование процесса транспортирования клиновым ТТО при изменении

в заданных пределах оптимизируемых параметров рн, Рп, йн, /хп и А.

Результаты моделирования рабочего процесса транспортирования материала с помощью клинового ТТО позволили сделать вывод о существенном влиянии на величину акы конструктивных параметров клинового ТТО. Отношения наибольших и наименьших значений удельной энергоемкости для всех вариантов длин перегружателей ан£птах/Яи£птт составляет 4,0-4,4, в случае применения погрузочных машин цикличного типа МПКЗ и непрерывного действия типа 2ПНБ2.

Минимальные значения удельных энергоемкостей я»/.тип находятся в пределах 42,0-55,0 кДж/м3- м. Для скребковых конвейеров они составляют 18-25 кДж/(м3- м) при транспортировании угля и мягких пород крепостью/< 5, и 68-81,0 кДж/(м3- м) при транспортировании пород крепостью/= 12-16.

Для оценки результатов расчета целевой функции введено понятие - сравнительная удельная энергоемкость К„, представляющая собой отношение конкретного и минимального значений удельной энергоемкости. Результаты имитационного моделирования показали, что на значение сравнительной удельной энергоемкости влияют, главным образом, отношение высот клиньев А„ !Нп и относительная длина ячейки 1Я ¡йер при весьма незначительном влиянии углов заострения клиньев Р н и Рп и хода А. Минимальные значения сравнительной энергоемкости (Ка =1,0) получены при й„ /кп = 0,8 и 1Я /<1д> ~ (5,8-9,0), образуя уровень I наилучших сочетаний. Несколько худший {Ка —1,1) уровень II получен при 1га /1га - 0,6 и 1Я 1(1^, = (5,4-9,0) и т.д. (рис. 4). Это позволяет, руководствуясь полученной номограммой, принимать для реализации такие соотношения конструктивных параметров ТТО, в первую очередь Лн /Лп и 1Я при сравнительно широком диапазоне значений в заданных ограничениях углов заострения ри и рп и хода клиньев А, которые соответствуют критерию минимальных энергозатрат при транспортировании груза.

Влияние соотношения высот неподвижного и подвижного клиньев А/А„ и относительной длины ячейки I/ с1С1, на сравнительные значения удельной энергоемкости Ка = аЛ.1,пк/акЬпо при 5=0,15.

ап 0,$ 0,7\ \

о,б-

0,50,4-

цз-вг-

о

Ьн/Ьп О/

\

Д' А&-

О.

■щУ Ш-'/Са -

V

X4-

N

эдг—? у

Яа-2.2

Ш: Ка 3-1Н

Гл. 2,3

-лАс

5

9 /О //

Рис. 4

Глава 5 посвящена испытаниям опытных образцов клиновых перегружателей. Целью стендовых испытаний являлась сравнительная оценка работоспособности созданных конструкций при их эксплуатации в условиях, близких к производственным, путем установления основных выходных характеристик: производительности, энергоемкости, максимальных нагрузок, а также прогнозных показателей надежности и ремонтопригодности; разработка рекомендаций по выбору рациональной конструкции перегружателя как объекта для проведения шахтных испытаний. Наряду с этим, базируясь на натурных образцах, доказана достоверность гипотезы о потактовом формировании объемов материала в ячейках перегружателя на основе сопоставления расчетных и опытных данных объема (массы) груза из перегружателя.

В качестве характеристики режима принимались две независимые величины:

- объем груза, подаваемый в загрузочное устройство за один цикл,

н-»

Кт = 0,133; 0,095 м3/цикл;

- количество циклов ТТО в течение которых производится подачг груза в приемную ячейку 1=1.

Основным соотношением, характеризующим образцы клиновые перегружателей принята зависимость

т.е. соотношение грузопотоков на выходе и входе перегружателя I функции порядкового номера ТТО М.

Нагрузки при работе перегружателей измерялись во всех режима? испытаний в целях оценки силовых и энергетических характеристт создаваемого оборудования в сравнении с выпускаемым. Стендовые исследования и испытания показали, что клиновые перегружатели ПК-1 и ГТК-2 ( рис.1.) в укороченном варианте являются ра ботоспособными, обеспечивают транспортировку крупнокусковой (дс 600 мм) горной массы, обладающей высокой крепостью (по шкале проф. М.М. Протодьяконова до 16) с максимальным грузопотоком пр! длительной эксплуатации: ПК-1 - 2,7 м3/мин, ПК-2 - 2,5 м3/мин, доста точную для использования их с погрузочными машинами 2ПНБ2 I МПКЗ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение новой научно технической задачи, состоящей в создании принципиально новогс транспортного средства - клинового перегружателя без гибкого тяго вого органа, обеспечивающего с меньшей удельной энергоемкость« транспортирование крепких крупнокусковых материалов. Проведен ные экспериментальные и теоретические исследования позволил1 сформулировать следующие научные и практические результаты.

1. Анализ состояния вопроса в области транспортирования креп ких материалов, в том числе и крепких крупнокусковых пород прг проведении подготовительных выработок БВС показал, что для дан ных условий ни в отечественной, ни в зарубежной практике нет достаточно надежных в эксплуатации средств, обеспечивающих с приемле мымн показателями их перемещение. Решением проблемы могут стаи устройства, конструктивно-кинематические схемы которых основань на принципиально новых способах перемещения груза, например, < помощью клиновых элементов, опробованных ранее на погрузочны> органах и проталкивателях горной массы.

2. Разработаны и защищены охранными документами конструктивно-кинематические схемы клиновых конвейеров (перегружателей

с гидроприводом возвратно-поступательного действия, в которых обеспечивается минимальный зазор между клиновым ТТО и желобом, что исключает заклинивание кусков крепкой породы, отличающиеся от аналогов (скребковых конвейеров) отсутствием редукторов, гидромуфт, звезд, тяговых цепей, упрощающее конструкцию устройства и повышающие за счет этого надежность.

3. Установлены особенности рабочего процесса взаимодействия клиновых элементов с сыпучим кусковым материалов, на основании которых разработаны математические модели передачи объема груза в последующую ячейку за цикл ТТО в зависимости от его конструктивных параметров и характеристик транспортируемого груза.

4. Разработана методика и программное обеспечение выбора основных конструктивных параметров клинового перегружателя. Методика основана на минимизации удельных энергозатрат в условиях проведения подготовительных выработок с системой ограничений, позволяет определять производительность перегружателя, его геометрические размеры, параметры привода.

5. Разработаны, созданы и испытаны межведомственной комиссией с участием автора опытные образцы проходческих перегружателей различного конструктивного исполнения. Испытания доказали возможность использования клинового ТТО в перегружателях, работоспособность предлагаемых конструкций, высокую эффективность за счет снижения удельных энергозатрат при транспортировании крепких крупнокусковых пород. Прогнозируется повышенная надежность в сравнении с существующими аналогами - скребковыми конвейерами.

Основные положения диссертационной работы отражены в следующих публикациях автора.

1. Ляшенко Ю.М., Остановский A.A. Разработка погрузочно-транспортного комплекса для безлюдной технологии проведения выработок по крепким породам // Второй семинар по подземному машиностроению Кузбасса (22-23 октября 1991 г.), Кемерово, 1991. - С. 6769.

2. Остановский A.A. Перспективы создания проходческого перегружателя для крепких пород // Вопросы горной электромеханики: Сб. науч. тр. / Новочсрк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ. 1994. - С. 82-86.

3. Проходческие перегружатели с клиновыми рабочими элементами и гидроприводом поступательного действия // Ляшенко И.В., Хаза-нович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Никитин Е.В., Остановский A.A., Чирков В.Н. / Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск, 1995. - 87 с. Деп. В

ВИНИТИ 07.06.95, № 1688-895.

4. Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Остановский A.A. Процессы формирования грузопотока тягово-транспортирующим органом клинового проходческого перегружателя // Научно-технические проблемы строительства и охраны горных выработок: Сб. науч. тр. / Новочерк. гос. техн. ун-^г. Новочеркасск: НГТУ, 1996. - С. 131-136.

5. Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Никитин Е.В., Остановский A.A. Стендовые испытания клиновых проходческих перегружателей для крепких крупнокусковых пород // Совершенствование машин и технологий в горно-обрабатывающей промышленности и стройинду-стрии. Тез. докл. науч.-техн. конф. Шахтинского ин-та НГТУ. Шахты, апрель 1996 г. / Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1996. -С. 11-12.

6. Хазанович Г III, Ляшенко Ю.М., Никитин Е.В., Остановский A.A. Исследование рабочих процессов клиновых погрузочных и транспортных машин на экспериментальных стендах // Механизация и электрификация горных работ: Материалы XXXXV науч.-техн. конф. Шахтинского ин-та НГТУ. Апрель, 1996 г. / Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ,1996. - С. 40-44.

7. Остановский A.A. Разработка и выбор параметров клинового перегружателя возвратно-поступательного действия // Механизация и электрификация горных работ: Материалы XXXXV науч.-техн. конф. Шахтинского ин-та НГТУ. Апрель, 1996 г. / Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1996. - С. 44-48.

8. Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Никитин Е.В., Остановский A.A., Ляшенко И.В., Чирков В.Н. Создание образцов проходческих погрузочно-транспортных модулей для интеграции многомашинных технологий // Технология и механизация горнопроходческих работ: Сб. науч. тр. / Юж.-Рос. Отд. АГН РФ; Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1997. - С.63-70.

9. Хазанович Г.Ш., Носенко С.И., Ляшенко Ю.М., Хазанович В.Г., Остановский A.A., Никитин Е.В. Разработка гидрофицированных погрузочных и транспортных модулей горнопроходческих машин // Научно-технические проблемы строительства вертикальных стволов, околоствольных дворов, горизонтальных и наклонных выработок: Сб. науч. тр. / ОАО "Ростовшахтострой; Новочерк. гос. техн. ун-т, 1998. -С. 159-164.

10. Хазанович Г.Ш., Лукьянова Г.В., Остановский A.A. Математические модели и методика выбора рациональных параметров перегружателя с клиновым тягово-транспортирующим органом / Юж.-Рос. гос. техн ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999. 30 с.

11. A.c. 1684198 ССР, МКИ В 65 G 25/00, 25/08. Конвейер для

транспортирования сыпучих и кусковых материалов / В.Г. Сильня, Г.Ш. Хазанович, A.A. Остановский (СССР). - № 4753039/03. Заявл. 07.09.89; Опубл. 15.10.91, Бюл. № 38.

12. Патент 2108955 РФ МКИ В 65 G 25/00, 25/08. Конвейер для транспортирования сыпучих и кусковых материалов / Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Никитин Е.В., Остановский A.A., Каргин Р.В. (РФ). -№ 96103745/03. Заявл. 26.02.96; Опубл. 20.04.98, Бюл. № 11.

Отпечатано: ЧПБурыхин Б.М. Лицензия: серия РЛД№ 65-186 от 10.01.2000 г. Адрес: г.Шахты, Шевченко, ¡43 Тираж: 100 эт. Усл.п.л. 1,0

ТОМ 1.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Прогрессивные технологические схемы проведения подготовительных выработок с использованием перегружателей.

1.2. Критический обзор конструкций и схем выпускаемых перегружателей для проведения выработок по крепким породам.

1.3. Клиновой рабочий элемент с возвратно-поступательным движением как основа конструкции перегружателя для крепких крупнокусковых пород.

1.4. Анализ исследований процессов взаимодействия транспортирующих элементов с сыпучим кусковым материалом.

1.5. Задачи исследования процессов при взаимодействии клиновых элементов тягово-транспортирующего органа (ТТО) с транспортируемым материалом и выбору параметров перегружателя.

2. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПЕРЕГРУЖАТЕЛЯ. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КЛИНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С СЫПУЧИМ КУСКОВЫМ МАТЕРИАЛОМ.

2.1. Разработка конструктивно-кинематической схемы перегружателя с клиновым ТТО возвратно-поступательного действия.

2.2. Основные зависимости и совокупность факторов, влияющих на процесс передачи груза клиновым ТТО, силовые и энергетические характеристики. Общая программа исследований.

2.3. Экспериментальные исследования процессов в единичной ячейке.

2.4. Исследование процессов порционного формирования грузопотока клиновым ТТО.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛА КЛИНОВЫМИ ТТО.

3.1. Разработка математической модели формирования объема материала на выходе из рабочей ячейки.

3.2. Выбор вида однофакторных зависимостей.

3.3. Вычисление параметров математической модели на основе экспериментальных данных.

3.4. Оценка адекватности математической модели передачи объема материала в последующую ячейку реальному процессу.

3.5. Разработка математической модели процесса порционного формирования грузопотока клиновыми ТТО.

3.6. Разработка методики оценки рабочих качеств перегружателей.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

4. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ КЛИНОВОГО ПЕРЕГРУЖАТЕЛЯ.

4.1. Разработка конструктивной схемы опытных образцов перегружателей.

4.2. Основные положения методики выбора рациональных параметров клинового перегружателя.

4.3. Разработка схемы алгоритма и программы выбора рациональных параметров перегружателя.

4.4. Анализ полученных результатов. Выбор параметров экспериментального образца перегружателя.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

5. ИСПЫТАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ КЛИНОВЫХ ПЕРЕГРУЖАТЕЛЕЙ.

5.1. Характеристика и краткое описание конструкции объектов стендовых испытаний.

5.2. Методика и программа стендовых испытаний.

5.3. Технические приемы проведения стендовых испытаний.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

Актуальность проблемы. Непрерывный рост потребностей в минеральном сырье и топливе, необходимость строительства тоннелей и других подземных сооружений, плотин, каналов и оросительных систем, возрастающие потребности строительной индустрии и переработки отходов производства, например, породных отвалов, ведут к возникновению больших грузопотоков по перемещению таких материалов как металлические руды, щебень, гравий, скальные породы и др., обладающие высокой твердостью, абразивностью и кусковатостью. Это открывает широкие возможности для внедрения конвейерного транспорта, обеспечивающего высокую эффективность при загрузке материала в составы железнодорожных вагонов, баржи и корабли, при складировании, доставке сырья в химической и металлургической промышленности, на горно-обогатительных комбинатах, проходке подготовительных выработок.

Анализ процесса транспортирования крепких крупнокусковых материалов с помощью существующих транспортных средств (ленточных и скребковых конвейеров) выявил их недостаточную эффективность из-за конструктивных и технологических недостатков.

Проблемы, вытекающие из трудности транспортирования крепких материалов, особенно остро стоят при проведении подготовительных выработок буровзрывным способом (БВС). Актуальность совершенствования техники и технологии БВС проведения горноподготовительных выработок обуславливается тем, что в настоящее время этим способом в Российской Федерации производится около 50% их общего объема.

Важнейшим направлением научных исследований и разработок в 1989-1999 годах, призванных разрешить проблему транспортирования пород крепостью/> 6 по шкале М.М. Протодьяконова, являются работы по созданию комплекса оборудования для проведения подготовительных выработок по крепким породам, выполняемые совместно Национальным научным центром горного производства (ННЦ ГП) ИГД им А.А. Ско-чинского и Шахтинским институтом Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) - ШИ ЮРГТУ (НПИ).

Одним из конструктивных решений, позволяющих решить проблему транспортирования крепких крупнокусковых пород от погрузочной машины к последующим транспортным средствам, является клиновой перегружатель (конвейер). Простота конструкции, отсутствие сложных кинематических и редукторных групп, звездочек, тяговых цепей, отличающие новое транспортное устройство от выпускаемых в настоящее время, позволяет обеспечить непрерывную механизированную за-| i грузку через перегружатель состава породой, образовавшейся за проходческий цикл.

Создание проходческого перегружателя с клиновым тягово-транспортирующим органом (ТТО) связано с необходимостью решения ряда вопросов: недостаточной изученностью рабочего процесса взаимодействия клиновых элементов ТТО с транспортируемым материалом, математического описания взаимодействия, отсутствием методов выбора основных конструктивных параметров клинового перегружателя. Таким образом, создание перегружателя для транспортирования крепких крупнокусковых пород, позволяющее при его применении повысить эффективность проведения подготовительных выработок БВС, является актуальной задачей.

Соответствие диссертации плану работ ЮРГТУ (НПИ) и целевым комплексным программам. Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления ЮРГТУ (НПИ) «Интенсивные ресурсосберегающие методы и средства разработки угольных пластов, Использование углей и охрана труда», утвержденного Ученым советом ЮРГТУ в 1994 г.; программы «Уголь России», проект № 0-6 от 04.01.93 г., утвержденной ГРУК «Росуголь», договором между ГРУК «Росуголь»'и ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского по теме «Создать перегружатель ПК-1 и погрузочный модуль с клиновыми рабочими элементами по крепким породам» № 1549-30-95 от 16.08.95, выполненный с участием ШИ ЮРГТУ (НПИ) в рамках указанного проекта.

Цель работы. Повысить эффективность транспортирования крепких крупнокусковых пород при проведении подготовительных выработок БВС путем создания специализированного проходческого перегружателя на основе выбора его компоновочной схемы, рациональных конструктивных параметров по результатам исследований рабочих процессов.

Идея работы. Возможность повышения эффективности транспортировании крепких крупнокусковых пород за счет снижения удельных энергозатрат рассматривается путем применения перегружателя, реализующего захват и проталкивание материала по длине става с помощью клиновых элементов ТТО с приводом от силовых гидроцилиндров.

Научные положения, разработанные лично соискателем:

- физические процессы при взаимодействии элементов клинового ТТО с грузом при внедрении клина и проталкивании материала, непосредственно влияющие на сопротивления движению, энергоемкость и объем передачи груза в ячейках, определяются деформациями транспортируемого материала; последние вызваны погруженным состоянием активных плоскостей клиньев и малой относительной высотой стенки неподвижного клина, что приводит к образованию локальных призм выпирания и послойному перемещению частиц с отставанием верхних слоев;

- объемы груза, передаваемые в последующие ячейки, определяются условным(эквивалентным)количеством материала в ячейке и рядом безразмерных соотношений, характеризующих ТТО и транспортируемый материал: высот слоя и клиньев; длины проталкивания и среднего размера куска; углов трения материала по поверхности клиньев и их заострения;

- установлены закономерности последовательной передачи объемов материала по ячейкам в виде рекуррентного соотношения, связывающего объемы материала в рассматриваемой, предыдущей и последующей ячейках, а также поступающего извйе, например, от шахтной погрузочной машины (ШПМ);

- разработанная инженерная методика выбора рациональных параметров клинового перегружателя с гидроприводом возвратно-поступательного действия основана на моделировании рабочих процессов и минимизации удельных энергозатрат при транспортировании крупнокусковых пород, позволяет определять геометрические размеры

ТТО и перегружателя в целом, скорость перемещений и параметры привода; установлено существенное влияние на удельные энергозатраты перечисленных факторов.

Новизна научных положений состоит в том, что:

- разработан принцип передачи груза по длине става с помощью последовательно установленных клиновых элементов с гидроприводом, позволяющий на его основе создавать новые транспортные средства без гибкого тягового органа; 1

- впервые установлены особенности физических процессов поведения сыпучего кускового материала при взаимодействии с подвижным клином, имеющем активные погруженные подпорные стенки и препятствие в виде неподвижного клина;

- на основе особенностей рабочего процесса взаимодействия клиновых элементов с кусковым материалом впервые разработаны математические модели, описывающие передачу порции материала в последующую ячейку за рабочий цикл ТТО в зависимости от его конструктивных параметров и характеристик транспортируемого груза;

- в отличие от общепринятого в теории проектирования конвейеров, выбор рациональных параметров ТТО клинового перегружателя, обеспечивающих эффективность транспортирования крепких крупнокусковых пород, производится по критерию удельных энергозатрат при заданном режиме подачи материала в совокупности с силовыми, горнотехническими, геометрическими, весовыми, конструктивно-компоновочными, кинематическими и пропускными ограничениями.

В работе защищаются:

- конструктивно-компоновочные схемы перегружателей (крнвейе-ров) с клиновым ТТО и гидроприводом возвратно-поступательного действия, защищенные охранными документами (а.с. 1654596 от 15.10.91 г. и патент № 2108955 от 20.04.98 г.), отличающиеся от скребковых конвейеров отсутствием сложных кинематических и редукторных групп, цепей, звезд, упрощающее ремонт и эксплуатацию и позволяющее с лучшими технико-экономическими показателями транспортировать крепкие породы;

- физическая картина процесса взаимодействия клиновых элементов ТТО с кусковым материалом, находящимся в ячейке перегружателя, протекающего при относительно малых высотах слоя сопоставимых с высотами подвижных и неподвижных клиньев, наличии подпорной стенки малой относительной высоты при внедрении клина и препятствия при проталкивании груза в последующую ячейку;

- закономерности и математические модели формирования объемов материала, образующегося в ячейках и на выходе из ячеек за рабочий цикл ТТО в зависимости от конструктивных параметров перегружателя, уровня материала в желобе, при подаче груза в приемное устройство, например, от ШПМ и сопротивлений при перемещении груза по желобу;

- основные положения методики и алгоритм выбора основных конструктивных параметров клинового перегружателя в зависимости от технологических условий его применения;

- методика оценки рабочих качеств создаваемых образцов перегружателя в сравнении с существующими аналогами с помощью обобщенного показателя - удельных трудозатрат за период жизненного цикла их функционирования.

Значение работы. Научное значение работы состоит в разработке принципиально нового транспортного устройства с бестяговой связью и гидроприводом возвратно-поступательного действия, в котором с помощью клиновых элементов ТТО осуществляется перемещение кускового материала по длине става с более эффективными показателями транспортирования, установлении закономерностей рабочих процессов взаимодействия клиновых элементов с транспортирующим материалом и разработке математического аппарата для выбора рациональных параметров клинового ТТО перегружателя применительно к различным горнотехническим условиям проведения выработок БВС.

Практическое значение работы заключается в том, что ее результаты - инженерная методика и алгоритм выбора параметров клинового перегружателя использованы Копейским машзаводом (КМЗ) и ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского при создании опытных образцов перегружателей различного конструктивного исполнения, испытания которых подтвердили их работоспособность в условиях транспортирования крепких пород и более высокую их эффективность при использовании в аналогичных условиях в сравнении с существующими аналогами.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением современных методов исследований: анализом научно-исследовательских работ по теме диссертации; статистическими методами планирования и обработки экспериментов, проведенных на модельных установках и опытных образцах клиновых перегружателей; использованием современных ЭВМ для выполнения расчетов и обработки экспериментальных данных; оценками адекватности результатов теоретических и экспериментальных исследований (расхождение расчетных и опытных данных в большинстве точек исследованной области не превышает 20%, что удовлетворяет данному типу исследований); достаточным объемом экспериментальных данных (при доверительной вероятности 0,9, коэффициент вариации не превышает 0,18).

Внедрение результатов диссертационных исследований.

Результаты исследований настоящей работы использованы:

- в методике расчета производительности проходческих перегружателей с клиновым ТТО;

- при разработке методики выбора параметров клинового перегружателя;

- при создании и испытаниях опытных образцов проходческих клиновых перегружателей с гидроприводом возвратно-поступательного действия, разработанных КМЗ и ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского.

Результаты исследований рекомендуется к использованию Шах-тинскому, Каменскому, Копейскому и другим профильным заводам угольного машиностроения при модернизации имеющегося и разработке нового поколения специализированных перегружателей, адаптированных к различным технологическим условиям.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях Шах

11 тинского института ЮРГТУ, г. Шахты 1989-1998 г.; на научных семинарах кафедры «Горные машины и оборудование» 1989-1998 г.; семинаре по угольному машиностроению Кузбасса г. Кемерово 22-23 октября 1991 г.; семинарах по подведению итогов конкурса молодежных разработок Минтопэнерго 3-5 декабря 1995 г. и 3-5 декабря 1997 г., в г. Москве (работа отмечена дипломом, приказ № 291 П); семинарах лаборатории технологии проведения выработок буровзрывным способом комплексами и агрегатами ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского 1990-1997 г.

Публикации', по теме диссертации опубликовано 9 статей, брошюра, получены авторское свидетельство и патент на изобретения.

Работа выполнена в Шахтинском институте Южно-Российского государственного технического университета в научно-исследовательской лаборатории кафедры «Горные машины и оборудование», коллективу которой автор выражает глубокую признательность за помощь в постановке задач исследований и их решении.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений, изложена на 250 страницах, в том числе на 157 страницах представлен текст, 55 страницах рисунки, 24 страницах таблицы, список использованных источников из 130 наименований приведен на 13 страницах. Приложения из 131 страницы представлены отдельной брошюрой.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. На основе выбора рациональных параметров клинового ТТО разработана техническая документация и изготовлены опытные образцы клиновых перегружателей ПК-1 - «скользящего» - и ПК-2 - «грузонесу-щего» в укороченных вариантах.

2. Выполненные согласно методики испытания экспериментальных образцов в условиях, близким к производственным, позволили определить производительность перегружателей при поцикловом режиме подачи материала в загрузочную ячейку и составившей - 2,2-2,5 м3/мин, достаточной для использования их в комплекте с погрузочными машинами 2ПНБ2 и МПК-3. Произведено сопоставление экспериментальных данных по производительности перегружателей и прогнозных, произведенного на основе моделирования рабочего процесса транспортирования груза по ячейкам клиновым ТТО согласно разработанной математической модели (3.9). При этом относительная ошибка между экспериментальными и расчетными значениями не превысила при установившемся грузопотоке 5%, что доказывает адекватность математической модели порционного формирования.

3. Проведенные исследования нагрузок при транспортировании груза клиновым ТТО позволили установить фактические удельные энергозатраты, составившие для перегружателя ПК-1- 40,8 кДж/м3-м, ПК-2 -48,1 кДж/м3-м и сопоставить их по этому показателю с базовыми аналогами - скребковыми. Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что в реальных условиях при использовании последних при транспортировании крепких крупнокусковых пород их удельная энергоемкость превысит значения для клиновых перегружателей за счет эффекта заклинивания.

4. Наблюдением за состоянием основных конструктивных элементов ТТО и перегружателей в целом, их функционирования при перемещении принятого объема груза ( Vpec = 355 т), позволили установить высокую работоспособность созданных транспортных устройств и прогнозировать повышенную надежность в сравнении со скребковыми аналогами.

5. На основе всего комплекса экспериментальных исследований натурных образцов и анализа полученных результатов для испытания в шахтных условиях принята конструкция перегружателя «грузонесуще-го« типа, исключающая возможность заклинивания ТТО.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение первой научно-технической задачи, состоящей в создании нового транспортного средства - клинового перегружателя без гибкого тягового органа, обеспечивающего с меньшей удельной энергоемкостью транспортирование крепких крупнокусковых материалов и показавшего высокие эксплуатационные возможности. Проведенные экспериментальные и теоретические исследования позволили сформулировать следующие научные и практические результаты.

1. Анализ состояния вопроса в области транспортирования крепких материалов, в том числе и крепких крупнокусковых пород при проведении подготовительных выработок БВС показал, что для данных условий ни в отечественной, ни в зарубежной практике нет достаточно надежных в эксплуатации средств, обеспечивающих приемлемыми показателями их перемещение. Решением проблемы могут стать устройства, конструктивно-кинематические схемы которых основаны на принципиально новых способах перемещения груза, например, с помощью клиновых элементов, опробованных ранее на погрузочных органах и протал-кивателях горной массы.

2. Разработаны и защищены авторскими свидетельствами конструктивно-кинематические схемы клиновых конвейеров (перегружателей) с гидроприводом возвратно-поступательного действия, в которых обеспечивается минимальный зазор между клиновым ТТО и желобом, что исключает заклинивание кусков крепкой породы, и отличающиеся от аналогов (скребковых конвейеров) отсутствием редукторов, гидромуфт, звезд, тяговых цепей, упрощающее конструкцию устройства и повышающее за счет этого надежность.

3. Установлены особенности рабочего процесса взаимодействия клиновых элементов с сыпучим кусковым материалом, на основании которых разработаны математические модели передачи объема груза в последующую ячейку за цикл ТТО, в зависимости от его конструктивных параметров и характеристик транспортируемого груза.

4. Разработана методика и программное обеспечение выбора основных конструктивных параметров клинового перегружателя. Методика основана на минимизации удельных энергозатрат в условиях проведения подготовительных выработок с системой ограничений, позволяющая определять производительность перегружателя, его геометрические размеры, параметры привода.

5. Разработаны, созданы и испытаны межведомственной комиссией с участием автора опытные образцы проходческих перегружателей различного конструктивного исполнения. Испытания доказали возможность использования клинового ТТО в перегружателях, работоспособность предлагаемых конструкций, высокую эффективность за счет снижения удельных энергозатрат при транспортировании крепких крупнокусковых пород. Прогнозируется повышенная надежность в сравнении с существующими аналогами - Скребковыми конвейерами.

Основные положения диссертационной работы отражены в следующих публикациях автора.

1. Ляшенко Ю.М., Остановский А.А. Разработка погрузочно-транспортного комплекса для безлюдной технологии проведения выработок по крепким породам // Второй семинар по угольному машиностроению Кузбасса (22-23 октября 1991 г.), Кемерово, 1991 - С. 67-69.

2. Остановский А.А. Перспективы создания проходческого перегружателя для крепких пород // Вопросы горной электромеханики: Сборник научных трудов/ Новочерк. гос. тех. ун-т, Новочеркасск: НГТУ, 1994. - С. 82-86.

3. Проходческие перегружатели с клиновыми рабочими элементами и гидроприводом поступательного действия // Ляшенко И.В., Хазано-вич Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Никитин Е.В., Остановский А.А., Чирков В.Н.: Новочерк. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск, 1995. - 87 с. - Деп. в ВИНИТИ 07.06.95, № 1688-395.

4. Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Остановский А.А. Процессы формирования грузопотока тягово-транспортирующим органом клинового проходческого перегружателя // Научно-технические проблемы строительства и охраны горных выработок: Сб. науч. тр. / Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1996. - С. 131-136.

5. Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Никитин Е.В, Остановский А.А. Стендовые испытания клиновых проходческих перегружателей для крепких крупнокусковых пород / Совершенствование машин и технологий в горнодобывающей промышленности и стройиндустрии. Тезисы докладов научно-технической конференции Шахтинского института НГТУ Шахты, Апрель 1996 г. / Под ред. А.В. Чистякова; Новочерк. гос. тех ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1996. - С. 11-12.

6. Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Никитин Е.В, Остановский А.А. Исследование рабочих процессов клиновых погрузочных и транспортных машин на экспериментальных стендах // механизация и электрификация горных работ: Материалы XXXXV научно-технической конференции Шахтинского института НГТУ. Апрель 1996 г. / Новочерк. гос. техн. ун-т. i Новочеркасск: НГТУ, 1996. - С. 40-44. '

7. Остановский А.А. Разработка и выбор параметров клинового перегружателя возвратно-поступательного действия // Механизация и электрификация горных работ: Материалы XXXXV Научно-технической конференции Шахтинского института НГТУ. Апрель 1996 г. / Новочерк. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: НГТУ, 1996. с. 44-48.

8. Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Никитин Е.В., Остановский

А.А., Ляшенко И.В., Чирков В.Н. Создание образцов проходческих по-грузочно-транспортных модулей для интеграции многомашинных технологий // Технология и механизация горнопроходческих работ: Сб. науч. тр. / Юж.-Рос. отд. АГН РФ; Новочерк. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: НГТУ, 1997 - С. 63-70.

9. Хазанович Г.Ш., Носенко С.И., Ляшенко Ю.М., Хазанович В.Г., Остановский А.А., Никитин Е.В. Разработка гидрофицированных погрузочных и транспортных моделей горнопроходческих машин // Научно-технические проблемы строительства вертикальных стволов, околоствольных дворов, горизонтальных и наклонных выработок: Сб. науч. тр. / АО «Ростовшахтострой», Новочерк. гос. техн. ун-т. - НГТУ, 1998. -С. 159-164.

10. Хазанович Г.Ш., Лукьянова Г.В., Остановский А.А. Математические модели и методика выбора рациональных параметров перегружателя с клиновым тягово-транспортирующим органом / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999. - 30 с.

11. А.С. 1684198 СССР, МКИ В 65 G 25/00, 25/08. Конвейер для транспортирования сыпучих и кусковых материалов / В.Г. Сильня, Г.Ш. Хазанович, А.А. Остановский (СССР) - № 4753039/03. Заявлено 07.09.89; Опубл. 15.10.91. Бюл. № 38.

12. Патент 2108955 РФ МКИ В 65 G 25/00, 25/08. Конвейер для транспортирования сыпучих и кусковых материалов / Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Никитин Е.В., Остановский А.А., Каргин Р.В. (РФ), - № 96103745/03. Заявлено 26.02.96; Опубл. 20.04.98, Бюл. № 11.

1. Малышев Ю.Н., Зыков В.М. Будущее угольной промышленности России // Уголь. 1997. - № 11. - С. 3-7.

2. Гондусов А.Ф. О стратегии развития угольной промышленности России // Уголь. 1995. - № 4. - С. 19-21.

3. Яновский А.Б., Шумсков С.П., Волков В.Т., Скрыль А.И. Задачи научного обеспечения реструктуризации угольной промышленности // Уголь. 1998. -№ 1. - С. 13-18.

4. Саламатин А.Г., Петров А.И., Разин В.К. Горноподготовительные работы: Проблемы и направления развития // Уголь. 1996. - № 6. -С. 6-9.

5. Концепция развития техники и технологии проведения подготовительных выработок на ХШ пятилетку и дальнейшую перспективу // Минуглепром СССР 16.04.90 г. № 16-2-19/266. - М., 1994 - 14 с.

6. Гриднев А.П., Бранчугов В.К. Основные направления развития угольной промышленности России на период до 2000 и 2010 гг. // Уголь. -1993. -№ 9. С. 6-13.

7. Литвинский Г.Г. Проблемные вопросы горноподготовительных работ // Технология и механизация горнопроходческих работ: Сб. науч. тр. / Юж.-Рос. отд. АГН РФ, Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1997.-С. 12-16. 1

8. Хазанович Г.Ш., Кузнецов А.И., Калинин Э.В. Совершенствование горноподготовительных работ на шахтах Российского Донбасса // Уголь. 1996. - № 12. - С. 12-20.

9. Орлов В.В., Янчур В.М., Бабичев Н.С., Петров A.M., Понома-ренко А.К., Гудзь А.Г. Проведение и крепление горных выработок. М.: Недра, 1965.-491 с.

10. Александров В.Е., Петров Н.Г. О совершенствовании буровзрывного способа проведения выработок//Уголь. 1983.-№ 9.-С. 33-34.

11. Ляшенко И.В. Системное исследование проблем интенсификации добычи угля. М.: Недра, 1983. 268с.

12. Дмитрак Ю.А., Кузьмин А.А. Механизация проведения выработок буровзрывным способом. М.: Недра, 1974. - С. 182.

13. Лукьянов В.Г., Крец В.Г., Косарев Н.Ф. Совершенствование погрузочно-транспортных работ при проведении горизонтальных выработок. М.: ЦНИИЭИУголь, 1976.

14. Иванов В.Г., Кравцов Б.И., Ганзен Г.А., Муравьев Д.С., Нильва Э.Э., Елагин Л.И. Выбор технологии транспортных работ при проведении наклонных выработок. М.: ЦНИИЭИУголь, 1973.

15. Шумовский О.П. и Любенко Г.Ф. Применение перегружателей в комплекте с породопогрузочными машинами. М.: Углетехиздат, 1957.

16. Техника и технология горноподготовительных работ в угольной промышленности / Под ред. Э.Э. Нильвы. М.: Недра, 1991.

17. Отраслевая методика определения экономической эффективности новой техники и совершенствование производства в угольной промышленности // ЦНИИ экономики и научно-технической информации угольной промышленности. М., 1973.

18. Альбом типовых карт по техническому обслуживанию и текущему ремонту очистного и проходческого оборудования шахт // Ч. 2. Механизированные крепи для пологих пластов, станции насосные мех-крепей (ИГД им. А.А. Скочинского), 1981.

19. Альбом типовых технологических карт по техническому обслуживанию и текущему ремонту очистного и проходческого оборудования шахт // Ч. 3. Скребковые конвейеры, перегружатели, ленточные конвейера. (ИГД им. А.А. Скочинского), 1981.

20. Альбом типовых технологических карт по техническому обслуживанию и текущему ремонту очистного и проходческого оборудования шахт // Ч. 4. Погрузочные и буропогрузочные машины. (ИДГ им.1. A.А. Скочинского), 1987.

21. Методика расчета производительности шахтных погрузочных машин. Часть II. Составители: проф, д.т.н. Г.Ш. Хазанович, проф. к.т.н.

22. B.В. Ленченко, проф. к.т.н. С.И. Носенко. Шахты. 1996.

23. ЕНИР. Сборник Е36. Горнопроходческие работы. Вып. 1. Строительство угольных шахт и карьеров. Госстрой СССР М.: Строй-издат, 1988. - 108 с.

24. Единые нормы выработки (времени) для шахт Донецкого и Львовско-Волынского угольных бассейнов.Москва.-1973.

25. A.C.I 146471 СССР, МКИ Е 21 F 13/003 В 65665/02. Погрузочная машина / В.Г. Сильня, Г.Ш. Хазанович, В.В. Волков, В.Е. Александров, Г.Д. Гудков (СССР) № 2972443/22-03; Заявл. 11.08.80; Опубл. 23.03.85, Бюл. № 11.

26. А.С. 1170169 СССР, МКИ Е 21 F 13/00. Рабочий орган погрузочной машины / В.Г. Сильня, В.Е. Александров, Г.А. Гиршович, В.В. Семенов, Г.Ш. Хазанович (СССР) № 3707132/29-03; Заявл. 05.03.84; Опубл. 30.07.95, Бюл. № 25.

27. А.С. 870311 СССР, МКИ Е 21 F 13/02. Рабочий орган погрузочной машины / Ю.М. Ляшенко, Г.Ш. Хазанович, В.Г. Сильня, В.Е. Александров (СССР) № 3542073/03. Заявл. 25.01.83, Опубл. 30.04.84, Бюл. 16.

28. А.С. 1377411 СССР, МКИ Е 21 F 13/00. Рабочий орган погрузочной машины / Ю.М. Ляшенко, В.Г. Сильня, Г.Ш. Хазанович (СССР) -№ Заявл. 02.07.86, Опубл. 29.02.88, Бюл. № 8.

29. А.С. 1374596 СССР, МКИ Е 21 F 13/00 G 65/02. Рабочий орган погрузочной машины / Г.Ш. Хазанович, Ю.М. Ляшенко, Е.В. Никитин, В.Г. Сильня, В.Е. Александров (СССР) № 6442726/03; Заявл. 22.02.89, Опубл. 15.01.91, Бюл. №2.

30. А.С. 1661454 СССР, МКИ Е21 F 13/00. Рабочий орган погрузочной машины / Ю.М. Ляшенко, Г.Ш. Хазанович (СССР) № 462690/03; Заявл. 30.01.89, Опубл. 07.07.91, Бюл. №25.

31. А.С. 1086189 СССР, МКИ Е21 F 13/02. Рабочий орган погрузочной машины / Ю.М. Ляшенко, Г.Ш. Хазанович, В.Г. Сильня (СССР) -№ 3555052/29-03; Заявл. 21.02.83; Опубл. 15.04.84, Бюл. № 14.

32. А.С. 870311 СССР, МКИ В 65 665/02. Погрузочная машина / В.Г. Сильня, Г.Ш. Хазанович, В.В. Волков (СССР) № 26223029/27-11; Заявл. 01.06.78; Опубл. 17.10.81, Бюл. №37.

33. А.С. 983255 СССР, МКИ Е21 F 13/00. Погрузочный орган непрерывного действия. / В.Г. Сильня, Г.Ш. Хазанович, С.Е. Лоховинин, Л.В. Уросов (СССР) №3308843/03; Заявл. 14.05.81; Опубл. 17.08.82, Бюл. №7.

34. Патент ФРГ № 2645396, МКИ Е21 F 13/00. Погрузочная машина / Josef V.d. Sanden, Rottach-EgernVjrrichtung Jum приоритет от 22.06.87; Опубл. 14.02.77.

35. New roadheader from F.R.G // Mining jorndl. -1987. № 7914.1. P.319.

36. Machines for Mining Headings // Mining magazine. 1987, july. -P.33-49.

37. A.C. 973872 ССР, МКИ E21 F 13/00. Погрузочный орган непрерывного действия / Г.Ш. Хазанович, С.Е. Лоховинин, В.Г. Сильня, А.В. Уросов (СССР) № 3221445/03; Заявл. 04.01.81; Опубл. 15.04.82, Бюл. 42.

38. А.С. 118519 ССР, МКИ Е21 F 13/02. Рабочий орган погрузочной машины / Е.И. Киселев, В.В. Семенов, С.И. Носенко, В.Н. Семерни-ков, А.С. Носенко (СССР) № 3649686/03; Заявл. 04.08.83; Опубл.0702.85, Бюл. №5.

39. А.С. 1209900 СССР, МКИ Е21 F 13/00. Рабочий орган погрузочной машины / С.И. Носенко, В.Н. Семерников, А.С. Носенко, Е.И. Киселев, В.В. Семенов (СССР) № 3812117/03; Заявл. 18.09.84; Опубл.0702.86, Бюл. №5.

40. Родионов Г.В. Некоторые вЬпросы теории рабочего цикла погрузочных машин периодического действия//Вопросы механизации погрузки скальных пород: Сб. тр. / ГГИ ЗСФ АН СССР Новосибирск, 1957.-Вып. 19.-С. 177-201.

41. Родионов Г.В., Михерев П.А. Основные закономерности при взаимодействии ковша со штабелем насыпного груза // Вопросы механизации погрузки скальных пород: Сб. тр. / ГГИ ЗСФ АН СССР Новосибирск, 1957. - Вып. 19. - С. 7-18.

42. Родионов Г. В. Усилия, действующие на ковш при черпании скальных пород: Сб. тр. / ГГИ ЗСФ АН СССР. Новосибирск, 1957. -Вып. 19. - С. 47-54.

43. Родионов Г.В. О методике определения основных технических параметров породопогрузочных машин // Горные машины / ЦИТИугля. М., Углетехиздат, 1958. №3. -с. 67-72.

44. Родионов Г.В., Костылев А.Д. О геометрической форме ковшей породопогрузочных машин. Уголь, 1955. - № 9. - С. 30-34.

45. Кальницкий Я.Б. Производительность машиной погрузки // Тр. ин-та Гипроникель. JI. - С. 62-85.

46. Кальницкий Я.Б., Зеленкин В.Н. Опыт и перспективы применения погрузочных машин для выпуска руды в днищах блоков.

47. Кальницкий Я.Б. Методика определения усилия и выбора мощности двигателя погрузочной машины // Науч. тр. / Проект и науч,-иссл. ин-т Гипроникель. 1958. Вып. 2. - С. 34

48. Кальницкий Я.Б., Абрамсон К.И., Родионов Г.В. Подземная механизированная погрузка. Госгоршахтиздат, 1961.

49. Погрузочные машины для сыпучих и кусковых материалов / К.С. Гурков, Я.Б. Кальницкий и др. М.: Машгиз, 1962. - 287 с.

50. Музгин С.С., Ваганов Р.В. Исследование работы механизмов захвата самоходных погрузочных машин при торцевом выпуске горной массы // Науч. тр. / ИГД АН КазССР. Алма-Ата, 1979. - Т.57. - С. 79-93.

51. Музгин С.С., Ваганов Р.В. Исследование Работы механизмов захвата самоходных погрузочных машин при торцевом выпуске горной массы // Науч. тр. / ИГД АН КазССР. Алма-Ата, 1979. - Т.57. - С. 79-93.

52. Водяник Г.М., Дровников А.Н., Васильев Ю.А. Погрузочная машина бокового захвата с автоматическим регулированием режимов работы // Известия Северо-Кавказского научного центра. ВШ. Технические науки. 1973. - №1 - С. 29.

53. Хазанович Г.Ш., Лоховинин С.Е. К вопросу формирования грузопотока погрузочными органами с нагребающими лапами / Новочеркасск, 1982. 32 с. - Библиогр.: 12 назв. Рук. деп. ЦНИИТЭЦИТяж-маш 20.12.82, 11039 ТМ-Д82.

54. Хазанович Г.Ш., Лоховинин С.Е. К вопросу формирования грузопотока погрузочными органами с нагребающими лапами // Шахтный и карьерный транспорт. М.: Недра, 1984. - № 9. - С. 159-164.

55. Хазанович Г.Ш., Лоховинин С.Е. Исследование и разработка регулятора подачи к погрузочной машине с парными нагребающими лапами // Шахтный и карьерный транспорт. М.: Недра, 1980. - №6. -с.202-208.

56. Сильня В.Г., Михайлов В.Г. К теории работы ковшевого погрузочного органа в уклоне // Тр. НПИ. Новочеркасск, 1961. - Т. 130.-С.5.-19.

57. Сильня В.Г. Методика экспериментального исследования ковшовой погрузочной машины в уклоне // Тр. НПИ. Новочеркасск, 1961. -Т. 130. - С.35-46.

58. Сильня В.Г. Основные результаты экспериментального исследования работы ковшовой погрузочной машины в уклоне // Тр. НПИ. -Новочеркасск, 1961. Т. 130. - С.47-64.

59. Сильня В.Г., Михайлов В.Г. К теории работы ковшового погрузочного органа в уклоне // Тр. НПИ. Новочеркасск, 1961,- Т. 130.-С.5-17.

60. Сильня В.Г., Гагин О.Д., Хазанович Г.Ш. Экспериментальное исследование модели ковшового погрузочного органа в условиях наклонной выработки // Тр. НПИ. Новочеркасск, 1961. - Т. 130. - С. 19-34.

61. Сильня В.Г., Хазанович Г.Ш., Хребто И.Ф. Экспериментальные исследования модели погрузочного органа с нагребающим носком // Изв. Сев.-Кавк. науч. центра ВШ. Техн. науки. 1981. - №4. - С.62-65.

62. Ляшенко Ю.М. К определению сопротивления внедрению погрузочного органа в виде рамки с клиновым носком в сыпучий материал // Грузоподъемные и погрузочные машины: Сб. межвуз. Новочеркасск, 1985. - С.120-124.

63. Ляшенко Ю.М. К определению сопротивлений внедрению погрузочного органа в виде рамки с клиновым носком в сыпучий материал // Грузоподъемные и погрузочные машины: Сб. межвуз. Новочеркасск, 1985. -С.120-124.

64. О геометрии рабочего органа ковшовых погрузочных машин / О.Д. Гагин, О.П. Иванов и др. // Тр. НПИ. Новочеркасск, 1963. - Т. 158. - С.79-83.

65. Гагин О.Д., Иванов О.П., Сильня В.Г. Некоторые вопросы теории взаимодействия ковшового погрузочного органа с породой // Вопросы рудничного транспорта: Сб. науч. тр. -М.: Недра, 1965. -Вып. 9. -С.28.

66. Гагин О.Д., Сильня В.Г., Иванов О.П. Обоснование расчетной модели для описания процесса взаимодействия рабочего органа погрузочной машины со штабелем сыпучего материала / НПИ. Новочеркасск, 1970. -Т.214. -С.122-1241.

67. Ерейский В.Д., Сильня В.Г., Иванов О.П. Некоторые вопросы теории взаимодействия элементов ковша со штабелем насыпного груза // Механизация и автоматизация горных работ: Докл. III науч. сессии / НПИ. Новочеркасск, 1970. - С.9-12.

68. Ерейский В.Д., Полежаев В.Г., Иванов О.П. К вопросу сопротивлений внедрению ковша в сыпучий материал // Грузоподъемные и транспортные установки: Сб. науч. тр. / НПИ. Новочеркасск, 1975. -Т.313. -С.93-95.

69. Ерейский В.Д. Определение сопротивлений зачерпыванию сыпучего материала ковшовым погрузочным органом // Сб. науч. тр. / НПИ. Новочеркасск, 1975. - Т.313. - С.96-100.

70. Способ совмещения зачерпывания сыпучего материала ковшовым погрузочным органом / В.Д. Ерейский, В.Г. Полежаев и др. // Грузоподъемные и транспортные установки: Сб. науч. тр. / НПИ. Новочеркасск, 1975. - Т.313. - Вып. II. - С.90-93.

71. Рюмин К.Ф., Михайлов В.Г. Улучшение конструкции погрузочной машины ГНЛ-30 и исследование ее работы по породе в условиях восстающих выработок // Науч. тр. / НПИ. Новочеркасск, 1961. -Т. 130. -С.79-94.

72. Рюмин К.Ф., Кравченко П.Д. Основные положения методики и стенд для исследования режимов работы погрузочных машин бокового захвата // Механизация и автоматизация горных работ: Докл. III науч. сессии / НПИ. Новочеркасск, 1970. - С. 100-103.

73. Рюмин К.Ф., Водяник Г.М. Научные основы создания математической модели системы «погрузочная машина 1ПНБ2 забой (штабель)» // Гидропневмоавтоматика и гидропривод технологических машин: Межвуз. сб. - Новочеркасск, 1982. - С.3-16.

74. Кравченко П.Д. Исследование и выбор рациональных режимных параметров погрузочных машин бокового захвата: Автореф. канд. дисс. Новочеркасск, 1971. -25 с.

75. Погрузочная машина типа ПНБ с автоматическим регулированием режима погрузкй / А.П. Гадючко, П.Д. Кравченко, И.Ф. Рюмин и др. // Грузоподъемные и транспортные установки: Сб. науч. тр. / НПИ. -Новочеркасск, 1975. Т.313. - Вып. II. -С.61-66.

76. Крисаченко Е.А. и др. // Исследование погрузочных машин транспортных установок и вопросы их расчета: Сб. науч. тр. / НПИ. -Новочеркасск, 1970. -Т.214. С. 127-134.

77. Крисаченко Е.А. Взаимодействие рабочего органа погрузочной машины с парными нагребающими лапами со штабелем крупнокускового материала. Науч. тр. / НПИ. - Новочеркасск, 1971. - Т.273. - С.71-78.

78. Носенко А.С., Хазанович Г.Ш. Результаты экспериментальных исследований модели погрузочного органа с клиновыми нагребающими лапами // Межвуз. сб.: Грузоподъемные и погрузочные машины. Новочеркасск. РИО: НПИ, 1985. - С. 125-131.

79. Спиваковский А.О. Рудничный транспорт. М.: Углешахтиз-дат, 1953.

80. Развитие и совершенствование шахтного и карьерного транспорта '/ Под ред. А.О. Спиваковского. М.: Недра, 1973. - 360 с.

81. Спиваковский А.О. Рудничный транспорт. М.: Углетехиздат, 1958.-592 с.

82. Подземные конвейерные установки / А.О. Спиваковский, Н.Д. Самойлюк, Г.И. Солод, Л.Г. Шахмейстер. -М.: Госгортехиздат, 1960. -475 с.

83. Спиваковский А.О. Общая теория конвейеров. М.: МИРГЭМ,1964.-69 с.

84. Поляков Н.С., Штокман И.Г. Основы теории и расчеты рудничных транспортных установок. -М.: Госгортехиздат, 1962. -491 с.

85. Поляков Н.С., Крот В.П., Денисенко Е.В. и др. Забойный передвижной скребковый конвейер с повышенной скоростью транспортирования. Уголь Украины, 1973, № 5. - С.38-39.

86. Штокман И.Г. Динамика тяговых цепей рудничных конвейеров. -М.: Углетехиздат, 1959.

87. Штокман И.Г., Эппель Л.И. Прочность и долговечность тяговых органов. М.: Недра, 1967.

88. Транспорт на горных предприятиях / Под общ. ред. Б.А. Кузнецова. М.: Недра, 1969. - 655 с.

89. Солод Г.И. Расчет шахтных пластинчатых и комбинированных конвейеров: Сб. статей по вопросу горного дела и горной механики. -М.: ЦИТИугля, 1961.

90. Солод Г.И., Дедов Н.И. К вопросу фактической производительности забойных скребковых конвейеров. Науч. тр. КНИУИ, 1966. -Вып. 22. -М. -С.35-38.

91. Михайлов Ю.И. Конвейерная доставка руды на шахтах криворожского бассейна. -М.: Металлургиздат, 1957. 239 с.

92. Михайлов Ю.И. Конвейерный транспорт при подземной добыче руды. М.: Недра, 1966. - 304 с.

93. Михайлов Ю.И., Шкута Э.И., Короткова Е.С. Механизация погрузки и доставка в очистных забоях рудных шахт. М.: Недра, 1973. - 293 с.

94. Беленький Д.М. Выбор рациональных параметров и типоразмеров пластинчатых конвейеров { Горнодобывающая промышленность Казахстана, 1961, № 1.

95. Беленький Д.М. Магистральный конвейеры. М.: Недра, 1965. -С. 196.

96. Беленький Д.М. Надежность пластинчатых конвейеров: Сб. горные машины и автоматика, 1967, № 8.

97. Беленький Д.М., Кузнецов Д.Г. Пластинчатые конвейеры. -М.: Недра, 1971. 184 с.

98. Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. Элементы статистической динамики транспортных машин. М.: МГИ, 1970. 101 с.

99. Шахмейстер Л.Г., Зарман JT.H. Магистральные подземные конвейеры. М.: Недра, 1968. - 207 с.

100. Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. Расчет ленточных конвейеров для шахт и конвейеров. М.: ЦНИЭИуголь, 1972. - 53 с.

101. Шахмейстер Л.Г., Солод Г.И. Подземные конвейерные установки / Под ред. А.О. Спиваковского. -М.: Недра, 1976. 432 с.

102. Самойлюк Н.Д. Подземные скребковые конвейеры: ИНИЭИ-УИ. Серия «Механизация и автоматизация производственных процессов».-М., 1970.-110 с.

103. Самойлюк Н.Д. Подземные скребковые конвейеры. М.: ЦНИЭИуголь, 1970. - 110 с.

104. Дьячков В.К. Ленточные конвейеры перспективных типов / Подъемно-транспортное оборудование. -М.: НИИинформтяжмаш, 6-71125, 1971, №25.-42 с.

105. Эйдерман Б.А. Методика оценки параметров транспортирующего органа при стабилизации грузопотока на скребковом конвейере // ИГД им. А.А. Скочинского. М.:, 1978.

106. Исследование динамики и выбор параметров скребковых конвейеров погрузочных машин. Дисс. А.С. Логинова. Новочеркасск, 1973.

107. Шмаль Ю.Д. Методика расчета скребково-ленточного конвейера: В сб. горно-транспортное оборудование разрезов. К.: Техника, 1973. 1 I

108. Шмаль Ю.Д., Семко Б.П. Скребково-ленточный конвейер для крупнокусковой породы. В сб. конвейерные установки для открытых и подземных работ. М., 1969. - №2, 69-3.

109. Шмаль Ю.Д. Определение параметров скребковых конвейеров самоходных машин: В сб. Горно-транспортное оборудование карьеров. К.: Техника, 1969.

110. Шмаль Ю.Д. Определение сопротивлений движению тягового органа скребковых конвейеров. К.: Техника, 1971.

111. Шмаль Ю.Д. Разработка и исследование конвейеров карьерных погрузочных машин для крупнокусковых скальных пород: Автореф. канд. дисс. Днепропетровск, 1971.

112. Петров Ю.А. О дополнительных условиях в цепи скребкового конвейера погрузочной машины при транспортировании крепких горных пород: Тр. ин-та Гипроникель. Вып. 34. - JL, 1967.

113. Петров Ю.А., Медведев Г.Н. Экспериментальные исследования работы скребкового конвейера погрузочной машины при транспортировании крепких насыпных грузов: Тр. ин-та Гипроникель. Вып. 36. -Л., 1968.

114. Петров Ю.А. Экспериментальные исследования прочности двухшарнирных тяговых цепей погрузочной машины: Тр. ин-та Гипроникель. Вып. 37. - Л., 1968.

115. Петров Ю.А. О частичном заклинивании тягового органа скребкового конвейера: Тр. ин-та Гипроникель. Вып. 37. - Л., 1968.

116. Петров Ю.А. Нагрузки тяговых цепей одноцепных скребковых конвейеров шахтных погрузочных машин: Тр. ин-та Гипроникель. -Вып. 50. Л., 1971.

117. Барон Л.И. Горно-технологическое породоведение. М.: Наука, 1977.

118. Статистические методы в инженерных исследованиях (лабораторный практикум): Учеб. пособие / Бородюк В.П. и др. Под ред. Г.К. Круга. М.: Высш. шк., 1983. - 216 с.