Выбор и обоснование рациональных параметров исполнительных органов агрегата для добычи железомарганцевых конкреций

Смирнов, Дмитрий Владимирович

Горные машины

автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Выбор и обоснование рациональных параметров исполнительных органов агрегата для добычи железомарганцевых конкреций

кандидата технических наук: Смирнов, Дмитрий Владимирович
город: Санкт-Петербург
год: 2009
специальность ВАК РФ: 05.05.06

Диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению на тему «Выбор и обоснование рациональных параметров исполнительных органов агрегата для добычи железомарганцевых конкреций»

Автореферат диссертации по теме "Выбор и обоснование рациональных параметров исполнительных органов агрегата для добычи железомарганцевых конкреций"

На правах рукописи СМИРНОВ Дмитрий Владимирович

ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ АГРЕГАТА ДЛЯ ДОБЫЧИ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫХ КОНКРЕЦИЙ

Специальность 05.05.06 - Горные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-о-:.}

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003467884

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Ведущее предприятие - ООО «Петротранс».

Защита диссертации состоится 25 мая 2009 г. в 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.7212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 24 апреля 2009 г.

Юнгмейстер Д.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Тарасов Ю.Д.

кандидат технических наук,

ст. науч. сотр. ОАО «Механобр-Техника»

Коровников Л.Н.

ученый секретарь

диссертационного совета д-р техн. наук, профессор

В.В.ГАБОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы работы. Существующие темпы развития промышленности влекут за собой увеличение потребления минерально-сырьевых ресурсов. Потребителями марганцевых руд являются предприятия металлургической промышленности и машиностроительные предприятия. При этом быстро возрастают потребности РФ в марганцевой руде. Так в 2000 г. потребность в марганцевой руде с содержанием марганца 40 - 60% составляла 2,2 млн. т. Ситуация усугубляется тем, что в настоящий момент в России нет про-мышленно освоенных месторождений марганца на суше.

По оценкам отечественных и зарубежных специалистов, альтернативным источником минерального сырья для цветной и черной металлургии являются подводные месторождения железомарганце-вых конкреций (ЖМК).

Железомарганцевые конкреции являются уникальным полезным ископаемым. В их минеральном составе присутствуют в тех или иных количествах практически все элементы периодической системы таблицы Менделеева.

Проведенные геологоразведочные работы в Балтийском море подтвердили наличие промышленных запасов железомарганцевых конкреций. Месторождения обладают следующими отличительными особенностями: малая глубина разработки (до 70-80 м); высокая плотность залегания (до 40 кг/м2); спокойный рельеф залегания; небольшая удаленность от промышленного города Санкт-Петербурга (до 100 миль).

Предложенные на настоящий момент технические средства добычи конкреций Финского залива мало эффективны. Короткие интенсивные волны на Балтике вызывают большую качку судна обеспечения, что в свою очередь ведет к высокой опасности при использовании тросовых систем добычи. Целесообразно использовать транспортные средства, которые легко реагируют на изменение качки, имеют высокое разрывное усилие транспортирующего органа при увеличении производительности системы, легко сочленяются с придонным добычным устройством, не нарушая его работу во время качки.

Обоснование облика агрегата добычи конкреций на основе создания новых технических средств и способов ведения добычи

является актуальной темой, что позволит повысить эффективность добычи, возможность обеспечить первичное обогащение добытых железомарганцевых конкреций и снизить уровень экологического загрязнения в зоне работы.

Цель работы: обоснование технических характеристик исполнительных органов агрегата придонной добычи, основанного на принципе захвата и удержания конкреций при помощи полостей разрежения, и выбор рациональных его параметров по результатам моделирования процесса движения агрегата на основе разработки механико-математической модели.

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке механико-математической модели процесса движения придонного добычного агрегата барабанного типа с переменной массой и использовании устройства с полостями разрежения в конструкции обечайки барабана добычного агрегата для захвата и удержания железомарганцевых конкреций; подтверждение результатами лабораторных исследований эффективности использования камер с полостями разрежения; установлена зависимость доли устойчиво захваченных единиц конкреций устройством захвата от времени их контакта; обоснование предельных величин скоростей движения добычного агрегата в зависимости от параметров тягового средства.

Основные задачи исследования:

1. Разработать основные требования к параметрам добычного агрегата на основе анализа недостатков современных технических средств для разработки месторождений морского дна.

2. Разработать механико-математическую модель процесса добычи железомарганцевых конкреций исполнительным органом с захватом на основе использования полостей разрежения. Разработать методику расчета основных параметров и конструкций добычного агрегата.

3. Определить влияние коэффициента перетекания на работу устройства захвата с полостями разрежения для добычного агрегата на основе экспериментальных исследований на стенде.

4. Обосновать компоновочную схему и параметры добычного комплекса.

Методы исследований. При решении поставленных задач

использовался комплексный метод исследований, включающий: анализ и обобщение литературных источников и патентных материалов, а также выполненных ранее научных исследований; математическое моделирование процессов движения придонного агрегата с использованием пакета программ Ма1ЬаЬ; экспериментальные исследования на стенде процессов захвата и удержания конкреций с использованием теории планирования; компьютерное моделирование и обработка, анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Защищаемые научные положения:

1. Гарантированный захват и удержание железомарганцевых конкреций устройством с полостями разрежения обеспечивается при средней линейной скорости обечайки барабана от 1 м/с до 1,5 м/с и без резкого изменения скорости движения добычного агрегата барабанного типа, при котором время разгона в пределах от 0 до 1 м/с должно составлять не менее 30 секунд, а изменения амплитуды скорости - не более 50 % от рабочего значения.

2. Экспериментально установлено, что устойчивое удержание захваченных конкреций при движении придонного добычного агрегата барабанного типа с камерами разрежения происходит при максимальном использовании суммарной поверхности рабочего сектора захватывающего устройства и при значении коэффициента перетекания от 0 до 0,55, и при этом суммарная площадь свободного пространства между приемным отверстием камеры и конкрецией не должна превышать 25% площади всасывающего отверстия камеры.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, разработанных в диссертации, подтверждается использованием апробированных математических методов, удовлетворительной сходимостью (погрешность в пределах 5%) результатов аналитических и экспериментальных исследований на стенде с применением современных средств измерений и методов исследований.

Практическая ценность работы:

- разработана конструкция транспортирующего агрегата на основе захвата с использованием полостей разрежения защищенная патентом;

- разработана конструкция экспериментального стенда, обеспечивающего исследование процесса захвата и удержания кон-

креций с использованием полостей разрежения в широком диапазоне изменения режимных параметров;

- разработанные методики с высокой точностью позволяют определить основные параметры придонного добычного и транспортирующего агрегатов;

- применение захватов с полостями разрежения в конструкции исполнительных органов агрегатов добычи и транспортирования конкреций позволит в значительной степени уменьшить загрязнение окружающей среды, увеличить глубину разработки залежей конкреций и обеспечат возможность проведения предварительного обогащения конкреций на добычном агрегате.

Реализация результатов работы. Методика расчета промежуточного привода и придонного добычного агрегата, а также материалы по патенту №2301338 МПК Е21С50/00 (2006.01), дата публикации 2007.06.20 «Комплекс для разработки полезных ископаемых шельфовой зоны Мирового океана» и заявка № 2008121079 - «Способ селективного отбора и предварительного обогащения железо-марганцевых конкреций и устройство для его реализации», а также варианты конструкций промежуточного привода и придонного добычного агрегата с полостями разрежения приняты к внедрению в ООО «Петротранс». Материалы диссертационной работы используются при чтении дисциплин: «горные машины и оборудование для подземных горных работ», «механизация горных работ» для студентов и для магистров по направлению 150400 «технологические машины и оборудование».

Личный вклад автора:

- обоснован новый агрегат сбора и транспортирования желе-зомарганцевых конкреций;

- исследована механико-математическая модель процесса движения придонного добычного агрегата;

- разработаны рациональные режимы работы устройства захвата с полостями разрежения и соответствующие им конструкции исполнительных органов агрегата добычи железомарганцевых конкреций.

Апробация работы. Результаты исследований и основные материалы диссертационной работы обсуждались на 5-ой Межрегиональной научно-практической конференции «Освоение мине-

ральных ресурсов Севера: проблемы и решения» (г. Воркута, 2007гг.), научной конференции молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (г.Санкт-Петербург, 2005, 2006гг.), межкафедральных семинарах ГЭМФ СПГГИ (ТУ) (2005, 2006, 2007гг.). Награждение золотой медалью на престижных выставках в г. Севастополе, г. Нюрнберге, г. Женева, г. Сеул, г. Санкт-Петербург на выставке в ЛенЭкспо и бронзовой медалью в г. Париже за разработку «Устройство для сбора железомарганцевых конкреций на шельфовых месторождениях», так же дипломами в г. Брюссель.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, из них 1 патент, 6 работ опубликованы в журналах рекомендованных ВАК России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 151 странице, содержит 61 рисунок, 16 таблиц, список литературы из 112 наименований и 4 приложения.

Во введении дается общая характеристика работы.

В главе 1 приведен анализ современных средств разработки залежей твердых полезных ископаемых морского дна и океана и методики их основных расчетов.

В главе 2 даны результаты математического моделирования процесса работы промежуточного привода и движения придонного агрегата сбора железомарганцевых конкреций.

В главе 3 содержатся результаты лабораторных стендовых исследований процесса взаимодействия устройства захвата с различными образцами.

В главе 4 даны варианты перспективных конструкций устройств и агрегатов ведения добычи железомарганцевых конкреций со дна морей, а также методика определения экономической эффективности их использования.

В заключении приводятся общие выводы и рекомендации.

Автор выражает искреннюю благодарность профессорам СПбГГИ (ТУ) Ветюкову М.М., Маховикову Б.С., Тимофееву И.П., Юнгмейстеру Д.А., доцентам Бойцову Ю.П., Большунову A.B. за консультации и помощь в работе над диссертацией.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Гарантированный захват и удержание железомар-ганцевых конкреций устройством с полостями разрежения обеспечивается при средней линейной скорости обечайки барабана от 1 м/с до 1,5 м/с и без резкого изменения скорости добычного агрегата барабанного типа, при котором время разгона в пределах от 0 до 1 м/с должно составлять не менее 30 секунд, а изменения амплитуды скорости - не более 50 % от рабочего значения.

Различные компоновки комплекса для добычи железомар-ганцевых конкреций определяются: мощностью залегания слоя конкреций, глубиной моря и рельефом дна. Для различных комбинаций указанных горно-геологических условий разработаны следующие варианты компоновки добычного комплекса. Первый вариант: придонный агрегат барабанного типа с накопительным бункером, гибкая связь с надводным судном. По мере сбора конкреций необходим периодический подъем придонного барабана на поверхность для разгрузки. Горно-геологические условия характеризуются незначительной глубиной залегания железомарганцевых конкреций. Второй вариант: придонный агрегат в виде барабана с бункером ограниченной вместимости, гибкая связь с надводным судном, транспортирующее устройство периодического действия (рис. 1).

Рис.1. Комплекс для ведения добычи железомарганцевых конкреций: 1 - судно обеспечения; 2 - грузонесущий кабель; 3 - придонный добычной агрегат; 4 - транспортирующая лента; 5 - ковш; 6 - промежуточный привод; 7 -трубный став

Для этого варианта горно-геологические условия характеризуются средней глубиной добычи конкреций и средней величиной

интенсивности залегания конкрециеносного слоя. Третий вариант: барабан с бункером средней вместимости или шагающий придонный агрегат, гибкая связь с надводным судном, непрерывно действующее транспортирующее устройство. Горно-геологические условия характеризуются значительными глубинами разработки железо-марганцевых конкреций, а также высокой интенсивностью залегания.

Рассмотрим способ добычи конкреций по первому варианту. В качестве придонного добычного агрегата используется барабан особой конструкции (рис. 2), принцип действия которого заключается в том, что скорость движения от надводного плавсредства при помощи грузонесущего кабеля передается придонному добычному агрегату. За счет сил трения качения происходит вращение барабана добычного агрегата.

добычного агрегата; У^ — линейная скорость обечайки барабана; Мт - момент силы трения качения; ntl - масса лыжи; т2 - масса барабана; /3- угол между канатом и осью перемещения агрегата; а - радиус барабана; b - расстояние до сборника конкреций

Барабан, вращаясь, накатывается на железомарганцевые конкреции, лежащие в илу, конусообразными отверстиями эластичной обечайки барабана.

Разрежение в зоне сектора неподвижного коллектора будет обеспечивать захват и удержание конкреций на поверхности обечайки конусообразными отверстиями. При этом достигается пер-

винное обогащение конкреций, то есть исключается захват и транспортирование пустой вмещающей породы.

Дальнейшее вращение барабана приводит к тому, что конкреции, удерживаемые разрежением на поверхности обечайки, достигают верхнего края сектора коллектора, где заканчивается зона разрежения. Под действием силы тяжести конкреции разгружаются в бункер добычного агрегата, после заполнения которого, при помощи транспортирующего агрегата, доставляются на надводное плавсредство.

Производительность добычного агрегата вычисляется по формуле:

<2 = 2 ■я-а-Ь-Ы-т-п-/(у),кг/с, (1)

где а - радиус барабана, м; Ь - ширина барабана, м; N - количество конических отверстий на 1м2 поверхности обечайки барабана, т -средняя масса конкреций, кг; и- частота вращения барабана, с"1; XV) - р - вероятность захвата конкреций обечайкой барабана. Анализ экспериментальных исследований по захвату конкреций показал, что вероятность захвата обратно пропорциональна скорости движения придонного добычного агрегата по дну и как следствие угловой скорости вращения барабана. Зависимость /(у) = р представлена на рис. 3.

о -I------;

О 0.5 1 1,5 2 2,5

Скорость движения V, м/с

Рис. 3. График зависимости вероятности захвата железомарганцевых конкреций от скорости движения придонного добычного агрегата

На основе не линейной зависимости на рис. 3 и уравнения (1) был построен график зависимости производительности придонного добычного агрегата от скорости его движения Q =ЛУ) с учетом снижения вероятности захвата железомарганцевых конкреций (рис. 4).

О 0,5 1 1,5 2 2,5

Скорость движения V, м/с

Рис.4. График зависимости производительности добычного агрегата от скорости его перемещения с учетом падения вероятности захвата ЖМК

Увеличение скорости движения добычного агрегата от 0 до 1,5 м/с связано с плавным увеличением производительности, в этот период снижение вероятности захвата компенсируется увеличением площади отработки поля залежей железомарганцевых конкреций. При дальнейшем увеличении скорости движения добычного агрегата происходит падение производительности из-за снижения вероятности захвата железомарганцевых конкреций.

Анализируя график на рис. 4 можно установить рациональные параметры движения придонного добычного агрегата. Максимальная производительность обеспечивается при скорости движения добычного агрегата равной 1,5 м/с. Обеспечение постоянной скорости движения добычного агрегата в условиях подводной добычи связано с рядом сложностей, поэтому возможны изменения скорости в диапазоне от 1 до 1,7 м/с. Однако, при работе со скоростью более 1,5 м/с, кроме снижения производительности, будет происходить увеличение лобового сопротивления движению добычного агрегата. Это неизбежно приведет к увеличению натяжения тягового каната и повышенным нагрузкам на добычной агрегат, что может привести к повреждениям или отказам. Следовательно, рациональной скоростью движения добычного агрегата является диапазон от 1 до 1,5 м/с, при этом производительность для рассмотренных условий будет составлять 28 - 32 кг/с железомарганцевых конкреций.

Движение придонного добычного агрегата описывается уравнением динамики системы с переменной массой: т V + ут = Qx,

где т = 2m, + т2 + —■ - приведенная масса системы (Jc - moat

мент инерции барабана; тг - масса барабана с грузом является переменной). Приведенная масса равна сумме начальной приведенной массы /ипр.о (бункер придонного добычного агрегата пуст) и произведению коэффициента увеличения массы агрегата на его перемещение х: тпр = /«Пр о + ах.

Обобщенная сила Qx равна Qx = FmiU, cos P~Fa---, где P -

x тяг a

угол между вектором силы тяги каната Fmii, и вектором скорости v .

Следовательно, можно выразить уравнение динамики придонного агрегата:

dv 2 п о г МТ

m«p i:+av - cos P~F* —

at a

Возможны два варианта поведения системы. Первый вариант: нормальная сила реакции опоры катящегося барабана массой m2g (см. рис.2) значительно больше силы реакции опорных лыж 2-mxg. В результате проведения ряда арифметических преобразований получаем уравнение второго порядка для перемещения:

mnpx + cc{xf + х(с + agf') = cVt, (2)

где m„p - приведенная масса; а - коэффициент увеличения массы

Am . s

агрегата, а =-, где Am - масса захваченного груза за один обо-

2л а

рот барабана, а - радиус барабана; с - жесткость каната; / - коэффициент сопротивления движению; V- скорость перемещения каната, связанного с судном обеспечения; t - время.

Для второго варианта, когда нормальная сила реакции опорных лыж значительно больше силы реакции барабана, в уравнении (2) коэффициент/ заменяется на коэффициент трения скольжения /.

В результате решения уравнения (2), при помощи пакета программ MatLab, были получены графики движения придонного агрегата (рис.5).

агрегата:

а) и в) - графики увеличения скорости движения судна; б) и г) - графики зависимости скорости придонного агрегата от времени

При резком увеличении скорости движения надводного судна обеспечения (рис. 5,а), от 0 до 1 м/с в течение 4 секунд или менее, наблюдаются минимальное время разгона и возникновение высокоамплитудных колебаний скорости движения придонного добычного агрегата (рис. 5,6) в это время. Если увеличение скорости движения надводного судна обеспечения от 0 до 1 м/с происходит за время более 30 секунд (рис. 5,в), то увеличивается время разгона добычного агрегата и колебания скорости движения в это время несущественны (рис. 5,г).

Эффективный захват и удержание железомарганцевых конкреций устройством с полостями разрежения происходит при условии, когда средняя линейная скорость обечайки барабана находится в диапазоне от I м/с до 1,5 м/с, а время увеличения скорости движения добычного агрегата от 0 до 1 м/с составляет более 30 секунд.

Для подтверждения работоспособности основных узлов комплекса (промежуточный привод и придонный добычной агрегат) и как следствие всего добычного комплекса в целом, разработан и собран экспериментальный стенд (рис.6) по исследованию захватывающих устройств с полостями разрежения.

В опытах в качестве исследуемых образцов использовалась гладкая конвейерная лента, лента с изрезанной поверхностью и керамзит, как имитация железомарганцевых конкреций. В соответствии с методикой испытаний были проведены серии опытов. Установлено два режима протекания процесса захвата и удержания железомарганцевых конкреций и транспортирующей ленты к камере разрежения - захватывающего устройства.

Первый вариант (рис.7,а и рис.7,6) - с плотным контактом исследуемого объекта и захватывающего устройства, при этом исключаются любые перетекания жидкости в систему из внешней среды. Второй вариант (рис. 7,в и рис. 7,г) - с не плотным контактом исследуемого объек-Рис. 6. Общий вид лабораторного стенда та и захватывающего устройства. В этом случае происходят постоянные перетекания воды в систему из внешней среды. Экспериментальные исследования показали, что захватывающее устройство стабильно удерживает исследуемые образцы при реализации любого из двух возможных режимов протекания процесса.

Рис. 7. Процессы удержания исследуемых образцов: а) и б) - плотный контакт; в) и г) - неплотный контакт

Измерения переменных величин проводились: манометром измерялось наружное давление Ртр, датчик которого был установлен на дне емкости с водой; вакуумметром измерялось давление в камере разряжения Ркам, датчик которого располагался в отверстии всасывающего трубопровода; динамометром измерялось усилие прижатия Т7 исследуемого образца к камере разрежения.

Исследуемый образец жестко закреплялся на дне емкости и при помощи винтовой пары создавалось вертикальное усилие и фиксировалось значение динамометра на момент отрыва образца от захвата; расход жидкости О, измерялся при помощи расходомера, установленного в выходном трубопроводе.

В процессе исследования было установлено, что одним из важнейших показателей работы захватывающего устройства с полостями разрежения является коэффициент перетекания Кпер. Коэффициент перетекания это отношение расхода в дросселе к производительности насоса КПГ1, = — • Дросселем в данном случае являет-

Qн

ся суммарная площадь свободного пространства между приемным отверстием камеры и конкрециями. Коэффициент перетекания изменяется в пределах от 0 до 1. Чем ближе коэффициент перетекания к единице, тем выше вероятность отказа захватывающего устройст-

ва. Коэффициент перетекания зависит от производительности насоса, эластичности устройства захвата и от формы конкреций. На рис. 8 представлен график зависимости коэффициента перетекания от производительности насоса при различных сечениях всасывающего трубопровода устройства захвата (различных сечениях дросселя).

Рис. 8. График зависимости коэффициента перетекания /Опер от производительности насоса при различных сечениях всасывающего трубопровода

Как видно из графика (рис. 8), при значении коэффициента перетекания в диапазоне от 0 до 0,55 и суммарной площади сечения микро каналов, в качестве которых могут выступать порезы поверхностей объекта и камеры или щели между этими поверхностями при попадании между ними стороннего объекта, не превышающей 25% от площади сечения всасывающего трубопровода, наблюдается незначительное снижение коэффициента перетекания при увеличении производительности насоса, что свидетельствует о стабильной работе устройства захвата в этом режиме и, как следствие, стабильном удержании конкреций.

Результаты опыта доказываются еще на одном примере, в котором в качестве исследуемого образца использовалась конвейерная лента с изрезанной поверхностью (моделирование процесса захвата транспортирующей ленты промежуточным приводом, см. рис.1). Результат исследования представлен графиком зависимости коэффициента перетекания от производительности насоса (рис. 9), при этом коэффициент перетекания, равный 0,25, так же практически не зависит от производительности, что не противоречит графику

на рис. 8.

5 Mi

i с t

сх 02 i 0,15

0,1 □да

Зависимость коэффициента перетекания от производительности насоса отражена на графике (рис. 10) при различном значении процентного использования рабочего пространства захватывающего устройства. Из графиков видно, что снижение коэффициента перетекания при увеличении производительности насоса и 100% использовании рабочего пространства устройства захвата происходит с большей интенсивностью, чем в других случаях, что обеспечивает более устойчивый захват при одинаковом значении производительности. Кроме того, критическое значение производительности насоса, при котором происходит отрыв конкреций от устройства захвата, в случае 100% использования рабочего пространства имеет минимальное значение.

о CPS o.i 0.15 аг ops аз o,3s о.<

П|ми1водит«лыюстъ нас«» Q, Л,'с

Рис. 9. График зависимости коэффициента перетекания от производительности насоса при удержании ленты с изрезанной поверхностью

1 0,9

! 0,8

555=

Ч- " :

Х-______!

,03 ¡1 ! 1.0*8

► 11%

>■■■ 78% — 100%

(1JT5

0,15 02 0,25 Производительность О. л/с

0,3

0,3i

0,4

Рис.10. Зависимость коэффициента перетекания от производительности насоса при различном значении процентного использования рабочего пространства захватывающего устройства

Эффективная работоспособность захватывающего устройства с полостями разрежения обеспечивается при значении коэффициента перетекания .Кпер в диапазоне от 0 до 0,55, при суммарной

площади свободного пространства между приемным отверстием камеры и конкрецией не превышающего 25% площади всасывающего отверстия камеры и при максимальном использовании рабочего пространства устройства захвата.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научную работу, в которой на базе выполненных автором теоретических и экспериментальных исследований содержится новое решение актуальной научной задачи, заключающейся в выборе и обосновании рациональных параметров исполнительного органа агрегата добычи конкреций на основе использования устройств с полостями разрежения для разработки месторождений железомарганцевых конкреций, реализация которой будет способствовать повышению эффективности агрегатов для подводной добычи и возможности проведения предварительного обогащения на добычном агрегате.

1. Разработана математическая модель движения придонного добычного агрегата барабанного типа с переменной массой.

2. Получено решение дифференциального уравнения для варианта транспортирования добычного агрегата тяговым канатом судна обеспечения, позволяющее определить предельные параметры переходных процессов и доказано, что время разгона придонного добычного агрегата от 0 до 1 м/с должно быть не менее 30 секунд, в противном случае возникающие колебания скорости движения агрегата могут привести к повышению вероятности его отказов.

3. Экспериментально установлена возможность эффективного захвата и удержания ЖМК сферической формы. Определены вероятностные характеристики эффективности захвата определенного количества ЖМК и построен график зависимости вероятности захвата от скорости перемещения придонного добычного агрегата.

4. Экспериментально установлено, что наиболее благоприятный режим работы добычного агрегата это удержание захваченных конкреций без перетекания. Если же удержание будет происходить с постоянными перетеканиями, то для нормальной работы устройства захвата на основе камеры разрежения необходимо условие, при котором сумма площадей отверстий перетеканий не должна превышать 25% от площади сечения всасывающего трубопровода.

5. Эффективная удержание конкреций захватывающим уст-

ройством с полостями разрежения происходит при значении коэффициента перетекания Änep в диапазоне от 0 до 0,55 и при максимальном использовании рабочего пространства устройства захвата.

6. Разработан новый способ ведения добычи железомарган-цевых конкреций со дна морей при помощи камеры с полостями разрежения и конструкция добычного комплекса для его реализации. Новый способ добычи обеспечивает повышение экологической безопасности в зоне работы.

7. Использование конструкции добычного комплекса с обоснованными параметрами приняты к внедрению в ООО «Петрот-ранс». Ожидаемый экономический эффект составляет 1 млн. руб./год.

8. Разработанные идеи, запатентованная конструкция и устройство получили награды на выставках в городах Санкт-Петербург (2007-2008), Москва (2007), Севастополь (2006), Брюссель (2007), Женева (2007), Париж (2008), Сеул (2008), что говорит о перспективности создания такой глубоководной техники.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Смирнов Д.В. Придонное устройство добычи железомар-ганцевых конкреций со дна мирового океана и расчет его основных параметров // Записки горного института, 2006, Т 167(2), - С. 133136.

2. Юнгмейстер Д.А. Привод транспортного органа агрегата для добычи железомарганцевых конкреций / Д.А. Юнгмейстер, Д.В.Смирнов // Записки горного института, 2005, Т 167(2), - С. 99101.

3. Юнгмейстер Д.А. Расчет параметров исполнительного органа агрегата для добычи конкреций морского дна / Д.А. Юнгмейстер, A.B. Большунов, Д.В. Смирнов // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2006, №5, - С. 89-94.

4. Смирнов Д.В. Исследование и выбор параметров исполнительных органов агрегата для добычи железомарганцевых конкреций // Двенадцатая Санкт-Петербургская ассамблея молодых ученых и специалистов. 2007 г., Санкт-Петербург, с. 183.

5. Смирнов Д.В. Придонное устройство разработки морских

залежей железомарганцевых конкреций // Освоение минеральных ресурсов севера: проблемы и решения. Труды 5-й межрегиональной научно-практической конференции, 2007, Воркута: «ВГУ», С. 59-61.

6. Комплекс для разработки полезных ископаемых шельфо-вой зоны мирового океана. Пат. РФ № 2301338 / Д.А. Юнгмейстер, Б.С. Маховиков, Д.В. Смирнов, А .Я. Бурак // МПК Е21С50/00 (2006.01), дата публикации 2007.06.20.

7. Юнгмейстер Д.А. Лабораторные исследования добычного исполнительного органа агрегата сбора железомарганцевых конкреций / Д.А. Юнгмейстер, A.B. Большунов, Д.В. Смирнов // Записки горного института, 2008, Т 178, - С. 198-200.

8. Юнгмейстер Д.А. Комплекс для ведения добычи железомарганцевых конкреций со дна моря / Д.А. Юнгмейстер, Д.В.Смирнов // Горное оборудование и электромеханика, 2008, №1, - С. 49-50.

9. Юнгмейстер Д.А., Ветюков М.М., Платовских М.Ю., Смирнов Д.В. Расчет параметров и экспериментальные исследования исполнительных органов придонного агрегата для сбора железомарганцевых конкреций / Д.А. Юнгмейстер, М.М. Ветюков, М.Ю. Платовских, Д.В. Смирнов // Горное оборудование и электромеханика, 2008, №11,-С. 53-56.

РИД СПГГИ. 13.04.2009. 3.174. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Смирнов, Дмитрий Владимирович

Введение.

Глава 1. Анализ способов и особенностей конструкций устройств для ведения добычи придонных полезных ископаемых.

1.1. Запасы железомарганцевых конкреций и анализ возможностей использования их в производстве.

1.2. Технические средства для добычи полезных ископаемых морского дна.

1.2.1. Драги.

1.2.2. Канатно-ковшовые устройства.

1.2.3. Донные агрегаты.

1.3. Анализ теоретических исследований.

1.3.1. Задачи механики нитей в расчетах судовых устройств.

1.3.2. Динамические воздействия на судно обеспечения.

1.3.2.1. Динамические нагрузки при спускоподъемных операциях.

1.3.3. Гидродинамические силы, действующие на элементы буксируемых систем.

1.3.3.1. Обеспечение необходимой скорости и глубины хода аппаратуры.

1.3.3.2. Устойчивость движения буксируемых систем на волнении.

1.4. Определяющие требования к комплексу оборудования для промышленной глубоководной добычи полиметаллических конкреций в океане.

1.5. Цели и задачи исследования.

Глава 2. Теоретические исследования исполнительных органов агрегата для добычи железомарганцевых конкреций.

2.1. Расчет тягового усилия промежуточного привода.

2.2. Определение основных параметров для расчета многоприводных ленточных конвейеров.

2.2.1. Приближенный статический расчет многоприводных конвейеров.

2.3. Расчет транспортирующего органа.

2.4. Расчет придонного добычного устройства.

2.5. Принцип действия добычного и транспортирующего органов агрегата для добычи железомарганцевых конкреций.

2.6. Выводы.

Глава 3. Экспериментальные исследования устройства с полостью разрежения.

3.1. Постановка задач экспериментальных исследований.

3.2. Проверка работоспособности устройства с полостью разрежения.

3.3. Разработка методики проведения экспериментальных исследований.

3.3.1. Цели и задачи испытаний устройства захвата с полостями разрежения.

3.3.2. Условия проведения испытаний.

3.4. Обработка результатов измерений.

3.5. Исследование коэффициента перетекания.

3.6. Исследование модели промежуточного привода.

3.7. Исследование модели придонного добычного устройства.

Введение 2009 год, диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению, Смирнов, Дмитрий Владимирович

Актуальность темы диссертации. Существующие темпы развития промышленности влекут за собой увеличение потребления минерально-сырьевых ресурсов. Потребителями марганцевых руд являются предприятия металлургической промышленности и машиностроительные предприятия. При этом быстро возрастают потребности РФ в марганцевой руде. Так в 2000 г. потребность в марганцевой руде с содержанием марганца 40 — 60% составляла 2,2 млн. т. Ситуация усугубляется тем, что в настоящий момент в России нет промышленно освоенных месторождений марганца на суше.

Обоснование облика агрегата добычи конкреций на основе создания новых технических средств и способов ведения добычи является актуальной темой, что позволит повысить эффективность добычи, возможность обеспечить первичное обогащение добытых железомарганцевых конкреций и снизить уровень экологического загрязнения в зоне работы.

Целью работы: обоснование технических характеристик исполнительных органов агрегата придонной добычи, основанного на принципе захвата и удержания конкреций при помощи полостей разрежения, и выбор рациональных его параметров по результатам моделирования процесса движения агрегата на основе разработки механико-математической модели.

Идея работы: разность давлений внутри камеры разрежения и внешней средой позволяет захватывать и стабильно удерживать железомарганцевые конкреции различной формы. Разработка конструкций и методик расчета исполнительных органов с полостями разрежения позволят создать высокоэффективный добычной комплекс.

Работа соответствует специальности 05.05.06. — Горные машины, ее формуле, а также пунктам «Обоснование и оптимизация параметров и режимов работы машин и оборудования и их элементов», «Обоснование и выбор конструктивных и схемных решений машин и оборудования во взаимосвязи с горнотехническими условиями, эргономическими и экологическими требованиями».

Защищаемые научные положения

1. Гарантированный захват и удержание железомарганцевых конкреций устройством с полостями разрежения обеспечивается при средней линейной скорости обечайки барабана от 1 м/с до 1,5 м/с и без резкого изменения скорости добычного агрегата барабанного типа, при котором время разгона в пределах от 0 до 1 м/с должно составлять не менее 30 секунд, а изменения амплитуды скорости - не более 50 % от рабочего значения.

Основные задачи исследования:

4. Обосновать компоновочную схему и параметры добычного комплекса. Методы исследований

При решении поставленных задач использовался комплексный метод исследований, включающий: анализ и обобщение литературных источников и патентных материалов, а также выполненных ранее научных исследований; математическое моделирование процессов движения придонного агрегата с использованием пакета программ Ма&аЬ; экспериментальные исследования на стенде процессов захвата и удержания конкреций с использованием теории планирования; компьютерное моделирование и обработка, анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Практическая ценность работы:

- разработана конструкция экспериментального стенда, обеспечивающего исследование процесса захвата и удержания конкреций с использованием полостей разрежения в широком диапазоне изменения режимных параметров;

Реализация результатов работы: Методика расчета промежуточного привода и придонного добычного агрегата, а также материалы по патенту №2301338 МПК Е21С50/00 (2006.01), дата публикации 2007.06.20 «Комплекс для разработки полезных ископаемых шельфовой зоны Мирового океана» и заявка № 2008121079 - «Способ селективного отбора и предварительного обогащения железомарганцевых конкреций и устройство для его реализации», а также варианты конструкций промежуточного привода и придонного добычного агрегата с полостями разрежения приняты к внедрению в ООО «Петротранс». Материалы диссертационной работы используются при чтении дисциплин: «горные машины и оборудование для подземных горных работ», «механизация горных работ» для студентов и для магистров по направлению 150400 «технологические машины и оборудование».

Апробация работы

Результаты исследований и основные материалы диссертационной работы обсуждались на 5-ой Межрегиональной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения» (г. Воркута, 2007гг.), научной конференции молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (г.Санкт-Петербург, 2005, 2006гг.), межкафедральных семинарах ГЭМФ СПГГИ (ТУ) (2005, 2006, 2007ц\). Награждение золотой медалью на престижных выставках в г. Севастополе, г. Нюрнберге, г. Женева, г. Сеул, г. Санкт-Петербург на выставке в ЛенЭкспо и бронзовой медалью в г. Париже за разработку «Устройство для сбора железомарганцевых конкреций на шельфовых месторождениях», так же дипломами в г. Брюссель.

Заключение диссертация на тему "Выбор и обоснование рациональных параметров исполнительных органов агрегата для добычи железомарганцевых конкреций"

3.8. Общие выводы и рекомендации по совершенствованию конструкции промежуточного привода и придонного добьшного устройства ,

Анализ существующих направлений по добычи железомарганцевых конкреций со дна моря и их транспортирование на поверхность, а так же результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований показывают, что предпочтительными являются альтернативные способы, так как они не базируются на механизмах для разработки наземных полезных ископаемых.

Модернизация добычной техники в первую очередь должна проводиться в направлении обязательного снижения уровня негативного воздействия на окружающую среду, а также возможность проведения первичного обогащения добытых конкреций.

Проведенные экспериментальные исследования подтвердили работоспособность устройств с полостями разрежения, как в качестве транспортирующего, так и придонного добычного агрегатов.

Одним» из важнейших показателей работоспособности системы захвату с полостями' разрежения является коэффициент перетекания. Значение коэффициента перетекания находится в пределах от 0 до 1, при этом, чем ближе оно к 1, тем выше вероятность отказа системы захвата. Увеличение производительности насоса может снизить значение коэффициента перетекания только в том случае, когда суммарная площадь свободного пространства между устройством захвата и конкрециями больше 25% от площади всасывающего« трубопровода, а сам коэффициент перетекания больше 0,5.

Экспериментально установлено, что> при малых значениях производительности насоса, менее 0,25 л/с, усилие горизонтального сдвига для конвейерной ленты с постоянными перетеканиями больше, чем для конвейерной ленты без перетеканий. При увеличении производительности более 0,25 л/с наблюдается иная картина, усилие сдвига для ленты без перетеканий значительно возрастает. Это связано с тем, что при достижении' определенного значения^ давления в камере устройства захвата, зависящегр от эластичности захвата, происходит его вертикальное сжатие и увеличение сил трения на поверхности контакта ленты с захватом.

На основании проведенных экспериментальных исследований установлено, что снижение коэффициента перетекания за счет эластичности устройства захвата возможно только» при варианте попадания стороннего объекта между промежуточным приводом и транспортирующей лентой, при этом низкое качество поверхности транспортирующей ленты не может компенсироваться эластичностью устройства.

На основании экспериментальных исследований зафиксировано, ^то снижение коэффициента перетекания при увеличении производительности насоса и 100% использовании рабочего пространства захвата происходит с большей интенсивностью, чем в случае с частичным использованием рабочего пространства, что обеспечивает более устойчивое удержание при одинаковом значении1 производительности. Кроме того критическое значение производительности насоса, при котором происходит отрыв конкреций от захвата, имеет минимальное значение при 100%-м использовании рабочего пространства.

Анализируя результаты экспериментальных исследований можно заключить, что эффективная работоспособность захватывающего устройству с полостями разрежения обеспечивается при значении коэффициента перетекания 7<Гпер в диапазоне от 0 до 0,55, при суммарной площади свободного пространства между приемным отверстием камеры* и конкрецией не превышающего 25% площади всасывающего отверстия камеры и при максимальном использовании рабочего пространства устройства захвата.

Глава 4. Рекомендации по внедрению комплекса для ведения добычи железомарганцевых конкреций

4.1. Описание комплекса для разработки полезных ископаемых морского дна

Комплекс для разработки полезных ископаемых шельфовой зоны Мирового Океана, состоящий из надводного плавсредства, транспортирующего бесконечного тягово-несущего органа с ковшами, придонной добычной установки, его тягово-несущий орган выполнен в виде конвейерной ленты, а ковши выполнены в виде ковшей-поплавков, расположенных с заданным интервалом и выполненных с двумя полостями, одна из которых заполнена л несжимаемым веществом с плотностью менее 1 т/м , и снабжен размещенными на ставе между ветвями конвейерной ленты гидростатическими промежуточными приводами, каждый из которых содержит электродвигатель, ведущую шестерню, ведомый барабан, и дополнительную конвейерную ленту с отверстиями и штырями, расположенными по всей длине, натяжной механизм, насос и опору с отверстиями, при этом системой патрубков, закрепленных на опоре, насос связан с замкнутыми объемами, образуемыми в результате прижатия отверстий в опоре и отверстий в дополнительной конвейерной ленте, установленной с возможностью взаимодействия ее штырей с ведущей шестерней и выполненной с возможностью фрикционного контакта с конвейерной лентой и скольжения относительно опоры.

Комплекс показан на чертежах, где на рис. 4.1 представлена общая схема комплекса, на рис, 4.2 представлен промежуточный привод (узел I на рис. 4.1), на рис. 4.3 представлено сечение А-А на рис. 4.2.

Рис. 4.1. Общая схема добычного комплекса

13 8 4 5 9 3

17 15 16

3 2

Рис. 4.3. Промежуточный привод, сечение А-А Представленный комплекс для разработки полезных ископаемых шельфовой зоны океана, в частности Балтийского моря, состоит из судна обеспечения 1, транспортирующего тягово-несущего органа, который содержит конвейерную ленту 2, к которой с интервалом, заданным производительностью установки, прикреплены ковши-поплавки 3. Они состоят из собственно ковшей, имеющих усиленную со стороны взаимодействия ковша с грунтом режущую кромку с резцом. Одна грузовая 4 полость ковша предназначена для непосредственного забора полезного ископаемого, а другая полость 5, i заполнена несжимаемым веществом с плотностью менее 1 т/м", например пенополистерол с плотностью 15 кг/м3. При этом достигается нулевая плавучесть конвейерной ленты с ковшами. Ковши-поплавки 3 расположены на ленте с интервалом, определяемым заданной производительностью.

Комплекс для разработки полезных ископаемых шельфовой зоны Мирового Океана содержит гидростатические промежуточные приводы 6 в транспортирующем бесконечным тягово-несущим органе комплекса. Гидростатические промежуточные привода размещены между ветвями конвейерной ленты 2 и крепятся на ставе 7, выполненным в виде колонны труб. Количество промежуточных приводов зависит от глубины разработки. С увеличением глубины, увеличивается и количество промежуточных приводов. Каждый из них содержит электродвигатель 8, редуктор 9, насос 10, систему патрубков 11, присоединенных к опоре 12 с отверстиями для создания разряжения в системе, натяжной механизм 13. Натяжной механизм с помощью пружины перемещает ведомый барабан 14 и. тем самым создает натяжение дополнительной 15 конвейерной ленты промежуточного привода, 'необходимое для его нормальной работы. При этом плоскость контакта опоры 12 и дополнительной 15 конвейерной ленты выполнена с высокой чистотой, что уменьшает трение при их контакте и позволяет скользить дополнительной 15 ленте вдоль опоры 12. Дополнительная 15 конвейерная лента промежуточного привода выполнена со штырями 16 и сквозными отверстиями 17. Благодаря ведущей шестерни 18 и штырям 16, происходит перемещение дополнительной 15 конвейерной ленты.

В качестве придонной добычной установки используется шагающая машина. Конструкция шагающей машины с движущейся рабочей головкой 19 состоит из сварной фермы 20 с прикрепленным к ней монорельсом, концы фермы вместе с монорельсом изогнуты вверх. Монорельс используется в качестве тягового и опорного узла для ходовой тележки. К ней с помощью упругих элементов подвешен грунтовый насос. Благодаря достаточному весу он выполняет помимо добычной функции, функцию противовеса, для обеспечения движения всего подводного механизма. Рыхлитель 21 выполнен в виде плоской спирали. Во время работы он вращается вокруг вертикальной оси, что повышает рыхление разрабатываемого грунта и увеличивает всасывающую способность грунтового насоса. При помощи изгибающегося пульпопровода 22 и конического сгустителя 23, насос связан с бункером 24, из которого происходит черпание обогащенных конкреций. Конический сгуститель 23 выполняет роль первичного обогатителя добытых конкреций, кроме того, он повышает производительность элеватора, т.к. в этом случае ковши зачерпывают более сгущенную массу. Бункер 24 выполнен в виде металлического короба. В центре бункера расположен концевой барабан. Оси барабана подпружинены, это связано с волнениями на море и благодаря сжатию пружин не происходит отрыв придонного агрегата от дна во время неблагоприятных условий. Ферма 20 подвешена к двум опорным столам 25 так, что концы ее с изогнутыми участками образуют консоли постоянной длины.

Предлагаемый комплекс для разработки полезных ископаемых шельфовой зоны Мирового Океана работает следующим образом. Рабочая головка 19 движется по консольному участку шагающий машины и внедряется в грунт. Грунт с добываемым полезным ископаемым (например железомарганцевые конкреции) разрыхляется спиральным рыхлителем 21 и всасывается грунтовым насосом, после чего по пульпопроводу 22, через конический сгуститель обогащенияя смесь поступает в бункер 24. Из бункера1 при помощи транспортирующего бесконечного тягово-несущего органа с ковшами происходит черпание и дальнейшее передвижение к судну обогащенной смеси.

Тягово-несущий орган приводится в движение гидростатическими промежуточными приводами 6. Гидростатический промежуточный привод работает следующим образом: от электродвигателя 8 питается насос 10, который, посредством системы патрубков 11, откачивает воду из замкнутых объемов, образуемых в результате прижатия отверстий в опоре 12 гидростатического промежуточного привода и отверстий 17, расположенных в рабочей обкладке дополнительной 15 конвейерной ленты промежуточного привода к обратной стороне рабочей ветви конвейерной ленты 2 устройства. Благодаря наличию этих полостей происходит прижатие рабочей ветви конвейерной ленты 2 бесконечного тягово-несущего органа с ковшами к дополнительной, конвейерной ленте 15 промежуточного привода 6. Ведущая шестерня 18 входит в зацепление со штырями 16 дополнительной 15 конвейерной ленты и, благодаря высокому фрикционному контакту между дополнительной лентой промежуточного привода и рабочей ветви конвейерной ленты 2 транспортирующего тягово-несущего органа, происходит перемещение конвейерной ленты 2 с кошами 3.

Поднятая на судно 1, при помощи транспортирующего тягово-несущего органа, обогащенная смесь сначала складируется в трюмах, а далее при помощи барж переправляется на берег для дальнейшей переработки.

Таким образом, с предложенным комплексом возможна разработка полезных ископаемых на больших глубинах, уменьшение потери полезного ископаемого при транспортировке, повышение тягового усилия транспортирующего контура.

4.2. Способ селективного отбора и предварительного обогащения железомарганцевых конкреций и устройство для его реализации

Способ селективного отбора и предварительного обогащения железомарганцевых конкреций и устройство для его реализации показаны на рис. 4.4 - рис. 4.8. А

Рис. 4.5. Общий вид придонного добычного устройства

А-А

15 18 9 12 Ю 8 11

19} 23 14

I оГ к)/ р ПУН II 1. —) И ти 111*1111 --------г ,[N11, \\Ш 1/ / г 1- '—-Хд 1 В Л у — 1 ршр Ш Уш

17 * 25

26 20

21 В

Рис. 4.6. Разрез А-А придонного добычного устройства из Б-Б

2 23 22

Рис. 4.7. Сечение Б-Б придонного добычного устройства

Рис. 4.8. Сечение В-В придонного добычного устройства

Способ и устройство включают в себя надводное плавсредство 1, грузонесущнй кабель 2, транспортирующий орган например известный из патента № 2301338 МПК Е21С50/00 (2006.01), дата публикации 2007.06.20, придонное добычное устройство в виде барабана 3.

Транспортирующий орган состоит из транспортирующей конвейерной ленты 4 с ковшами-поплавками 5, промежуточного привода 6, и трубного става 7. Промежуточные привода 6 размещены между ветвями конвейерной ленты 4 и крепятся на ставе 7, выполненном в виде колонны труб. Количество промежуточных приводов зависит от глубины разработки. С увеличением глубины, увеличивается и количество промежуточных приводов.

Придонное добычное устройство представлено в виде барабана 8. Оно состоит собственно из барабана 8 с продольными пазами 9, ширина которых выбирается в зависимости от эластичности обечайки 10, чтобы исключить ее прогибание внутрь барабана 8 под действием разрежения. На концах продольных пазов 9 имеются сквозные отверстия 11 для откачивания воды. Снаружи на барабане 8 находится сменная обечайка 10, выполненная из эластичного материала, например резины. По поверхности обечайки 10 равномерно распределены сквозные конусообразные отверстия 12. Размер этих конусов зависит от среднего диаметра добываемых конкреций. Данные о конкрециях предоставляются благодаря геологоразведке местности, после чего и выбирается заранее изготовленные эластичные обечайки 10 с необходимыми размерами конусообразных отверстий 12. Барабан 8 при помощи боковых дисков 13 жестко крепится на оси 14. Боковые диски 13 смещены* к центру барабана 8 относительно его торца на величину большую ширины коллектора 15. Барабан 8 и ось 14 свободно вращаются в подшипнике скольжения 16, установленного на опорном столе 17. К опорному столу 17 фермой 18 крепится, неподвижный коллектор 15, вставляемый в барабан 8« между его торцом* и боковым диском 13. Коллектор 15 имеет форму сектора с углом в 270 градусов, ориентированный симметрично относительно горизонтальной оси с пустым сектором по ходу движения придонного добычного устройства 3 и имеет в зоне контакта его внешней части и внутренней поверхности барабана 8 эластичное низкофрикционное покрытие 19, для уменьшения сил трения возникающих при вращении барабана'8 и для герметизации внутренней полости коллектора 15. Опорный стол 17 устанавливается на гидроцилиндрах 20, которые монтируются на лыжах 21. Гидроцилиндры 20 позволяют изменять вертикальное положение оси 14 барабана, тем самым регулируя глубину внедрения обечайки 10 в мягкий ил. На лыжах 21 при помощи фермы 22 монтируется бункер 23, из которого происходит черпание конкреций ковшами-поплавками 5 транспортирующего органа и доставка их на надводное плавсредство 1. Бункер 23 имеет в плане вид усеченного конуса, что позволяет уменьшить ширину ковшей-поплавков 5, так как в этом случае добытые конкреции будут концентрироваться в его узкой части за счет усечения боковин бункера 23, и избежать необходимости черпания на всю ширину захвата барабана 8. На лыжах 21 также расположен электродвигатель 24 в масляной ванне для обеспечения его работы в водной среде и исключения попадания воды внутрь электродвигателя 24, насос 25 и конец грузонесущего кабеля 2, второй конец которого закреплен на надводном плавсредстве. Насос 25 при помощи патрубков 26 и муфты 27 связан с коллектором 15.

Предлагаемое устройство и способ селективного отбора и предварительного обогащения железомарганцевых конкреций работает следующим образом. Скорость движения от надводного плавсредства 1, при помощи грузонесущего кабеля 2, передается придонному добычному устройству 3. За счет сил трения качения происходит вращение барабана 8, обечайки 10, боковых дисков 13 и оси 14 в подшипниках 16. Электричество, передаваемое по грузонесущему кабелю 2, питает электродвигатель 24, который запускает в работу насос 25. Вода из конусообразных отверстий 12 на эластичной обечайке 10 по продольным пазам 9 и сквозным отверстиям 11 через коллектор 15, муфты 27 по патрубкам 26 откачивается насосом 25, в результате чего происходит разрежения на всей ширине захвата барабана 8 в зоне конусообразных отверстий 12 обечайки 10 находящихся в данный момент над сектором неподвижного коллектора 15 в 270 градусов. Барабан 8, вращаясь, накатывается на железомарганцевые конкреции, лежащие в илу конусообразными отверстиями 12. Благодаря разрежению в зоне сектора неподвижного коллектора 15 будет происходить захват и удержание конкреций на поверхности обечайки 10 конусообразными отверстиями 12. При этом достигается первичное обогащение конкреций, то есть исключается захват и транспортирование пустой вмещающей породы. Дальнейшее вращение барабана приводит к тому, что конкреции, удерживаемые разрежением на поверхности обечайки 10, достигают верхнего конца сектора коллектора 15, где заканчивается зона разрежения. Под действием силы тяжести конкреции разгружаются в бункер 23. Благодаря наклону и конусообразной форме бункера 23, они скапливаются в узкой его части и черпаются ковшами 5 транспортирующей конвейерной ленты 4, после чего доставляются на надводное плавсредство 1.

Поднятые на судно 1, при помощи транспортирующего тягово-несущего органа, добытые железомарганцевые конкреции складируется в трюмах, а далее при помощи барж переправляется на берег для дальнейшей переработки.

Таким образом, с предложенным устройством и способом добычи железомарганцевых конкреций возможно, исключение подъема пустой породы за счет проведения первичного обогащения, повышение производительности устройства за счет только увеличения ширины захвата барабана, так как производительность ковшовой транспортирующей системы практически не будет влиять на производительность всей установки, в связи с транспортированием уже обогащенных конкреций, возможность ведения добычи любых немагнитных фракций, улучшение экологии в зоне отработки залежей железомарганцевых конкреций, так как исключается выемка всего конкрециеносного слоя и грубое нарушение рельефа морского дна.

4.3. Производительность добычного устройства

Производительность добычного агрегата вычисляется по формуле:

Q = 2-7r-a-L-N-т-п-f(y), кг/с, (4.1) где а - радиус барабана, м; L - ширина барабана, м; N— количество конических отверстий на 1м поверхности обечайки барабана, т - средняя масса конкреций, кг; п- частота вращения барабана, c~l;f(v) = р — вероятность захвата конкреций обечайкой барабана. Анализ экспериментальных исследований по захвату конкреций показал, что вероятность захвата обратно пропорциональна скорости движения придонного добычного агрегата по дну и как следствие угловой скорости вращения барабана. При чем, вероятность захвата обратно пропорциональна скорости перемещения придонного добычного устройства по дну и как следствие угловой скорости вращения барабана (рис. 4.9).

1,2

О 1 н 0 ш

I 0,8

ГО О

5 о,б О н 0,4 и;

I- 0,2 Ш о

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Скорость движения V, м/с Рис. 4.9. График зависимости вероятности захвата железомарганцевых конкреций от скорости перемещения придонного устройства Принимая во внимание зависимость на рис. 4.9 и используя уравнение

4.1) был построен график зависимости производительности придонного добычного устройства от скорости его перемещения с учетом падения вероятности захвата железомарганцевых конкреций (рис. 4.10).

Скорость перемещения V, м/с

Рис. 4.10. График зависимости производительности добычного устройства от скорости его перемещения с учетом падения вероятности захвата ЖМК

Анализируя график на рис. 4.10 можно установить рациональные параметры движения придонного добычного агрегата. Максимальная производительность обеспечивается при скорости движения добычного агрегата равной 1,5 м/с. Обеспечение постоянной скорости движения добычного агрегата в условиях подводной добычи связано с рядом сложностей, поэтому возможны изменения скорости в диапазоне от 1 до 1,7 м/с. Однако, при работе со скоростью более 1,5 м/с, кроме снижения производительности, будет происходить увеличение лобового сопротивления движению добычного агрегата. Это неизбежно приведет к увеличению натяжения тягового каната и повышенным нагрузкам на добычной агрегат, что может привести к повреждениям или отказам. Следовательно, рациональной скоростью движения добычного агрегата является диапазон от 1 до 1,5 м/с, при этом производительность для рассмотренных условий будет составлять 28.32 кг/с железомарганцевых конкреций.

4.4. Варианты компоновочных схем комплексов для добычи полезных ископаемых с морского дна

Для разработки залежей полезных ископаемых со дна морей и океанов предложены три различных варианта компоновочных схем комплексов. На рис. 4.11 представлен комплекс для разработки залежей полезных ископаемых по варианту 1. Он состоит из судна обеспечения, транспортирующего органа для доставки добытого полезного ископаемого на судно и добычного агрегата ковшового типа. Для обеспечения работоспособности добычного агрегата и транспортирующего органа используется устройство с полостями разрежения, патент №2301338 МПК Е21С50/00 (2006.01), «Комплекс для разработки полезных ископаемых шельфовой зоны Мирового океана». Использование комплекса по варианту 1 рационально при ведении дноуглубительных работ, добыче рудоносных песков и благодаря наличию промежуточного привода в транспортирующем органе возможность добычи при общей глубине разработки более 100 метров.

1 г з * а) Общий вид комплекса: 1 - судно обеспечения; 2 - трубный став; 3 -транспортирующая лента; 4 - ковш; 5 - промежуточный привод; 6 - придонный добычной агрегат; б) Добычной агрегат: 1 - опорная труба; 2 - электродвигатель; 3 - тяговая лента; 4 -транспортирующая лента; 5 - ковш ; 6 - ведущая шестерня; 7 - система для создания разряжения между лентами; 8 -насос; 9 - натяжной барабан; 10 - отверстие тяговой ленты; 11 - штырь.

На рис. 4.12 представлен комплекс для разработки залежей полезных ископаемых по варианту 2. он состоит из судна обеспечения и придонного добычного агрегата барабанного типа, работающего на основе устройства с полостями разрежения, заявка № 2008121079 - «Способ селективного отбора и предварительного обогащения железомарганцевых конкреций и устройство для его реализации». Комплекса по варианту 2 используется для добычи конкреций и благодаря возможности проведения первичного обогащения обладает большей производительностью, по сравнению с вариантом 1. Однако использование подобного комплекса ограничено глубиной до 100 метров, так как необходимо поднимать добычной агрегат на судно обеспечения по мере наполнения бункера.

Рис. 4.12. Комплекс для разработки залежей полезных ископаемых вариант 2: а) Общий вид добычного комплекса: 1. - судно-обеспечения; 2 - грузонесущий кабель; 3 -добычной агрегат; б) Добычной агрегат

На рис. 4.13 представлен комплекс для разработки залежей полезных ископаемых по варианту 3. Он представляет собой комбинацию первого и второго вариантов и обладает преимуществами обоих, в частности благодаря наличию транспортирующего органа появляется возможность ведения добычи на глубинах более 100 метров и отпадает необходимость постоянного подъема добычного агрегата для опорожнения его бункера.

Рис, 4.13. Комплекс для разработки залежей полезных ископаемых вариант 3: а) Общий вид добычного комплекса: 1 - Судно обеспечения; 2 - Грузонесущий кабель; 3 -Трубный став; 4 - Транспортирующая лента; 5 - Ковш; 6 - Промежуточный привод; 7 -Придонный добычной агрегат; б) Добычной агрегат: 1 - Направляющая лыжа; 2 - Придонный грунт с ЖМК; 3 - Область создания разрежения; 4 - Прорезиненная обечайка барабана; 5 - Металлическая обечайка; 6 -ЖМК; 7 - Грузовая ветвь; 8 - Ковш; 9 - Порожняя ветвь; 10 — Бункер; 11 - Основной грунт

На рис. 4,14 представлен график зависимости производительности добычного комплекса от скорости движения для каждого из трех возможных вариантов.

Скорость движения V, м/с Рис. 4.14. Производительность добычного комплекса

Из графика видно, что для комплекса по варианту 1 характерна линейная зависимость производительности от скорости движения. Однако в данном случае происходит захват большого объема пустой породы, что приводит к существенному снижению общей производительности по полезному ископаемому. Параболические кривые для вариантов 2 и 3 характеризуются тем, что увеличение скорости движения добычного агрегата от 0 до 1,5 м/с связано с плавным увеличением производительности, в этот период снижение вероятности захвата компенсируется увеличением площади отработки поля залежей железомарганцевых конкреций. При дальнейшем увеличении скорости движения добычного агрегата происходит резкое падение производительности из-за малого значения вероятности захвата железомарганцевых конкреций. Кроме того, кривая по варианту 2 имеет меньшую производительность, чем кривая по варианту 3 вследствие того, что необходимо проводить периодический подъем добычного агрегата на судно обеспечения.

Для различных условий работы необходимо выбирать свою компоновочную схему комплекса, табл. 4.1, однако схема по варианту 3, состоящая из судна обеспечения, транспортирующего органа с промежуточными приводами и добычного агрегата барабанного типа является универсальной и при прочих равных условиях с использованием данной схемы возможно получение максимальной производительности, по отношении к другим вариантам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

5. Эффективная удержание конкреций захватывающим устройством с полостями разрежения происходит при значении коэффициента перетекания Ллтер в диапазоне от 0 до 0,55 и при максимальном использовании рабочего пространства устройства захвата

6. Разработан новый способ ведения добычи железомарганцевых конкреций со дна морей при помощи камеры с полостями разрежения и конструкция добычного комплекса для его реализации. Новый способ добычи обеспечивает повышение экологической безопасности в зоне работы.

7. Использование конструкции добычного комплекса с обоснованными параметрами приняты к внедрению в ООО «Петротранс». Ожидаемый экономический эффект составляет 1 млн. руб./год.

129

Библиография Смирнов, Дмитрий Владимирович, диссертация по теме Горные машины

1. Bath A.R., "Deep sea mining technology: Recent developments and future projects"//Mining Engineering, 1991, January, - P. 25-31.

2. Bedenbender J.W. etal. Electroacoustis characteristics of marine seisijiie streamezs // Geophysics, 1970, P. 49-58.

3. Bernard J., Bath A., Greger В., "Analysis and Comparison of Nodule Hydraulic Transport Systems" // Offshore Technology Conference Paper, No. OTC 5476, Houston, TX, P. 32-35.

4. Brocket F.H., Kollwentz W.M., 1997 "An International Project Nodule Collectors" // Offshore Technology Conference Paper, No. OTC 2777, Houstpn, TX, P. 44-46.

5. Continuous ship unloaders save time and money // Mining Engineering, 2001, January, P. 18-27.

6. Marine technology reporter // 2006, November, P. 28-29.

7. Адлер Ю.П., Маркова E.B., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: «Наука», 1975.

8. Архитектурная бионика / Под ред. Ю.С. Лебедева. М.: Стройиздат, 1990, 269 с.

9. Асатур К.Г., Маховиков Б.С. Гидромеханика. СПб: «СПГГИ», 2001, 37^с.

10. Безруков П.А., Андрюшенко П.Ф. Полезные ископаемые тихого океана: -Владивосток: Краевое издательство, 1974, 225с.

11. Бессонов Е.А. Энциклопедия гидромеханизированных работ: Словарь-справочник. М.: 2005, 541с.

12. Биличенко Н.Я., Высочин Е.М., Завгородский Е.Х. Эксплуатационные режимы ленточных конвейеров. ГИТЛ УССР, Киев, 1964, 91с.

13. Блауберг И.В., Юдин Б.Г. Системный подход как современное общенаучное направление// Диалектика и системный анализ. М.: Hayjca, 1986, 171с.

14. Болыпунов A.B. Исследование и выбор параметров буксировочного каната и транспортирующего контура комплекса для разработки конкреций Балтийского моря// Автореферат на соискание уч. ст. к.т.н. СПб.: СПбГТИ, 1998.

15. Бреховских JI.M. Океан и человек. Настоящее и будущее. M.: Наура, 1987, 257с.

16. Бубис Ю.В. Особенности разработки морских россыпей золота на континентальном шельфе Аляски // Горный журнал. — 1992, №11 С. 146149.

17. Бубис Ю.В. Современное состояние и перспективы освоения океанических месторождений металлоносных: пород // Горный журнал. — 1994, №3 — С. 186-189.

18. Бубис Ю.В., Гришин A.A., Семенюк Д.В. Перспектива создания добычного океанического комплекса // Горный вестник. — 1999, №1 — С.88-92.

19. Бугаенко Б.А. и др. Судовые спускоподъемные устройства. ,JI.: Судостроение, 1983, 341с.

20. Бугаенко Б.А., Магуала В.Э. Специальные судовые устройства; Учебное пособие. — Л.: Судостроение, 1983, 392с.

21. Букин А.Г. Теоретическое обоснование эффективного типа турбодвигателя для привода гидромониторов// Записки горного института. СПГГЩТУ), СПб 2003, Т. 155, 4.2, - С.98-100.

22. Вайсберг Л.А., Картавый А.Н., Коровников А.Н. Просеивающие поверхности грохотов. СПб.: «ВСЕГЕИ», 2005, 373с.

23. Васильев К.А. Транспортные машины и комплексы. — Л.: ЛГУ, 1985, -38ç.

24. Васильев М.В., Волотковский B.C., Кармаев Г.Д. Конвейеры большой протяженности на открытых работах. — М.: Недра, 1977,187с.

25. Волостых В.В. О программно-целевом управлении освоением мирового океана// Человек, море, техника. Л.: Судостроение, 1987,248с.

26. Волотковский B.C., Кармаев Г.Д. Драк М.И. Выбор оборудования карьерного транспорта. М.: Недра, 1990, 349с.

27. Говоров А.И., Малахов Б.М., Терехов В.П. Гидролокационная аппаратура для площадной топографической съемки дна и ее применение для цедей картографирования. // Исследования по топографической гидролокационной съемке. М.: ЦНИИГА и КА, 1985.

28. Гордон Дж. Конструкции, или почему не ломаются вещи, Пер. с англ. В,Д. Эфроса/Под ред. С.Т. Милейко. М.: Мир, 1980, 154с.

29. Горохов В.Г. Философские проблемы технических наук// Вопросы философии, 1985.

30. Горшков A.M. Насосы. М.: «ГосЭнергоИздат», 1947, 373с.

31. Давидович А.П., Капустин A.A., Михайлов В.И. Подводная добыча песк^ и гравия за рубежом // Обзор. — М.: ВНИИЭСМ, 1982, 325с.

32. Добрецов В.Б. Освоение минеральных ресурсов шельфа. JL: Недра, 19^0, 412с.

33. Добрецов В.Б. Экология при подводной разработке полезных ископаемых / Ленинградский горный ин-т. JI., 1990, 105с.

34. Добрецов В.Б., Кулешов A.A., Евдокименко B.C. Обоснование технологии рационального освоения железо-марганцевых конкреций Балтийского мрря //Горный журнал.- 2001, №8. С. 159-163.

35. Добрецов В.Б., Кулешов A.A., Рогалев В.А. Оборудование для добычи и переработки железомарганцевых конкреций Балтики // Горные машину и электромеханика. 2001, №12. С.134-137.

36. Добрецов В.Б., Рогалев В.А Основные вопросы освоения минерального ресурсов Мирового Океана. Санкт-Петербург: Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы, 2003, 524с.

37. Зегидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. — М.: Наука, 1976, 390 с.

38. Зиборов А.П. О проблеме вовлечения в хозяйственный оборот богатств Мирового Океана // Уголь Украины. — 1992, №2, С.61-64.

39. Золотов С.С., В.Б. Амфилохиев В.Б, Фадеев Ю.И. Задачник по гидромеханике для судостроителей: Учебное пособие. —2-е изд., перераб. и доп. — JL: Судостроение, 1984, 232с.

40. Золотухин А.П. Одноступенчатая гидротурбина для привода подводной добычной машины// Записки горного института СПГГИ(ТУ), СПб 20Q3, Т. 155,ч.2. С.143-145.

41. Истошин С.Ю. Морской горный промысел. М.: Наука, 1981, 387с.

42. Карелин В.Я., Минаев A.B. Насосы и насосные станции. М.: «Стройиздат» 1986, 366с.

43. Каюк Я.Ф., Денисенко В.И. Пространственное движение твердого тела цриIвыбрасывании его на тросе из несущего объекта// Прикладная механика.

44. Киев: Наукова думка, 1990, 297с.

45. Кении Дж. Е. Техника освоения морских глубин. Пер. с англ. Д.: Судостроение, 1977, 345с.

46. Клейтон Б., Бишоп Р. Механика морских судов: Пер. с англ. Л.: Судостроение, 1986, 326с.

47. Коробков В.А., Левин B.C. Подводная технология. — Л: 1981, 248р.1

48. Лазарев E.H. Дизайн машин. Л.: Машиностроение, 1988, 372с.

49. Лезгинцев Г.М., Контарь Е.А. Разработка глубоководных месторождений полезных ископаемых Мирового океана.// Итоги науки и техники. — М: 1976, T.XTV. С.171-174.

50. Лобанов В.А. Справочник по технике освоения шельфа Л.: Судостроение, 1983,288с.

51. Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики. Т.2 Динамика. М., «Недра», 1983, 640с.

52. Лукошков A.B. Техника исследования морского дна Л.: Судостроение, 1984, 264с.

53. Любимов Л.Л. Мировой океан: Арена противоборства и сотрудничества. -М.: Между нар. отношения, 1990.

54. Ляликов А.П. Методы» инженерной деятельности (основы технического) творчества). СПбГТУ. СПб., 1996.

55. Лямаев Б.Ф. Гидроструйные насосы и установки. Л;: «Машиностроение», 1988,352с.

56. Макарова Е.В., Лисенков А.Н. Планирование эксперимента в условиях неоднородностей:-М.: Наука, 1973, 220 с.

57. Малеев Г.В., Гуляев В.Г. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов — М, 1988, 384с.

58. Мсро Д. Минеральные богатства океана М.: «Прогресс», 1969, 239с.

59. Налимов В.В., Голикова Т.П. Логические основания планирования эксперимента. М.: МГУ, 1972, 226с;

60. Невесский Е.Н. Процессы осадкообразования в прибрежной зоне моря -М.: «Наука», 1967, 302с.

61. Нешиба С. Океанология. Современные представления о жидкой оболочке Земли. М.: мир, 1991, 274с.

62. Никитин Б.А., Захаров Е.В. Комплексное освоение минерально-сырьевой базы на шельфе морей РФ // Горный вестник. — 1996, №1. С. 145г147.

63. Нурок Г .А. Добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов М: «Недра», 1970, 371с.

64. Нурок Г.А., Бруякин ТО.В:, Бубис Ю.В., Королев В.Г. Основные параметры подводного отвалообразавания и береговых сооружений М.: МГИ, 1976, 295с.

65. Нурок Г.А., Бруякин Ю.В., Бубис Ю.В., Королев В.Г. Технология подводной разработки морских россыпных месторождений М.: МГИ, 1974, 327с.

66. Нурок Г.Л., Бруякин Ю.В., Бубис Ю.В., Королев В.Г. Технология подземной разработки морских россыпных месторождений М.: МГИ, 1976,285с.

67. Патент №1269392, Вакуумный захват, дата публикации 2000.05:27.

68. Патент №2048418, Вакуумный захват, дата публикации 1995.11.20.

69. Патент №2050255, Вакуумный захват, дата публикации 1995.12.201

70. Патент №2240255, Подводный захват, дата публикации 2004.11.20.

71. Патент №2266810, Автономное вакуумное захватное устройство микроробота, дата публикации 2005.12.27.

72. Патент №92008469, Вакуумный захват, дата публикации 1995.03.20.

73. Патент №93031203, Вакуумный захват, дата публикации 1996.03.27.

74. Першин С.В. Основы гидробионики. Л.: Судостроение, 1988, 347с.

75. Поддубный В.И., Шамарин Ю.Е., Черненко Д;А., Астахов Л.С Динамика подводных буксируемых систем. — СПб: Судостроение, 1995, 369с:

76. Поддубный В.И., Черненко Д.А., Динамика СПб: Судостроение, 19^5, 200с.

77. Полуянский С.А., Игнатович Ю.Н., Козырев О.И. Процессы разрушения крепких пород. Киев: Наукова думка, 1984, 145 с.

78. Поляков В.В., Скворцов Л.С. Насосы и вентиляторы. М.: «Стройиздат», 1990,360с.

79. Проблемы исследования Мирового океана/ Под ред. А.И.Вознрсенского. -Л.: Судостроение, 1979. ,г

80. Разуваев В Н. Ресурсы Мирового океана: Учебное пособие СПбГМТУ: СПб., 1996, 408с.

81. РДМУ Методика выбора и оптимизации контролируемых параметров . технологических процессов. — М.: Издательство стандартов, 1978, 62 с,

82. Ремчуков В.И. Результаты экспериментальных исследований поведения элементов подвесной протяженной тросовой системы в условиях океана

83. Гидромеханика средств освоения и изучения океана. Материалы Ш рерп. Конф. Киев: Наукова думка, 1984. С. 45-50.

84. Рефераты патентов №99122342, Подводный добывающий комбайн, дата публикации 2001.08.10/, №2168633, Комплекс для подводной добычи полезного ископаемого, дата публикации 2001.06.10. .

85. Савин Г.Н., Горошко О.А. Динамика нити переменной длины. Киев: Наукова думка, 1962, 357с.

86. Семенов-Тян-Шанский В.В., Благовещенский С.Н., Холодилин А.Н. Качка корабля. Л.: Судостроение, 1969,289с.

87. Смолдырев А.Е. Методика и техника морских геолого-разведочных работ -М.: Недра, 1978, 340с.

88. Смолдырев А.Е. Транспорт конкреций с морских глубин// Итрги наук^ и техники Москва, 1986, Т. 33. С.71-100.

89. Справочник по теории корабля: В 3 т/под ред. Я.И. Войкутинского. Д.: Судостроение, 1985.

90. Судовые устройства: Справочник/Под ред. М.Н. Александрова. Д.: Судостроение, 1987.

91. Тарасов Ю.Д. Расчет и конструирование транспортных машин и комплексов-Л.: ЛГУ, 1980, 116 с;

92. Тарасов Ю.Д., Юнгмейстер Д.А. Авдеев В.А. Промежуточные приводы ленточных конвейеров. М.: «Недра» 1996, 202с.

93. Теляков Н.М., Федоров И.А. Энергосберегающая технология переработки железомарганцевых конкреций //Горный журнал. 1997. №3. С. 131-134.

94. Технические и технологические направления освоения месторождений железомарганцевых конкреций Финского залива Балтийского моря / В.Б. Добрецов, Л.М. Шалыгин, Н.М. Теляков, Д.Н. Лигоцкий, ВГС, Евдокименко // Открытые горные работы, 2001, №2. С. 99-102.

95. Технические средства для освоения минеральных ресурсов с^кеана Д.: Судостроение, 1972, 346с. ;

96. Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанрв/ Ржевский В.В., Нурок Г.А. М.: «Недра», 1979, 381с;

97. Тимофеев И.П. Статика Шагающих добычных машин с подвижной массой. Повышение эффективности эксплуатации систем шахтного и карьерного транспорта. - Л., 1981, т. 88. С. 128-131.

98. Тимофеев И.П. Шагающие машины для освоения ресурсов морского дна — Л.: ЛГУ, 1987,176 с.

99. Тимофеев И.П., Улащик Н.К. Теоретические исследования параметров шагающего шасси с подвижным поплавком// Записки горного института -СПГТИ(ТУ), СПб, 1993, Т. 138. С.3-8.

100. Уоррен Хортон Дж. Основы гидролокации: Пер. с англ. Л.: Судпромгиз, 1961.

101. Флоринский М.М., Рычагов В.В. Насосы и насосные станции. М.: «Колос», 1977, 425с.

102. Хакимова Е.Л. Исследование характеристик движения донного агрегата комплекса для разработки конкпеций Балтийского моря // Автореферат на соискание уч. ст. к.т.н. СПб.: СПбТТИ, 2001.

103. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. М.: «Энергоатомиздат», 1984, 447с.

104. Чиликин И.А. Моделирование системы вертикального гидротранспорта с погружной капсулой// Записки горного института СПГГИ(ТУ), СПб, 2002, Т. 150. С.106-108.

105. Чиликин И. А. Сравнение энергетических затрат по мощности гидроподъема горной массы эрлифтным и насосным способами// Записки горного института СПГГЩТУ), СПб, 2003, Т. 155, ч.2. С.145-148.

106. Шалыгин A.B. Подводная добычная машина с гидротурбинным приводом// Записки горного института СПГГИ(ТУ), СПб, 2002, Т. 150. С. 109-112.

107. Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. Теория и расчет ленточных конвейеров — М.: Машиностроение, 1978, 377с.

108. Шелковников И.Г., Лукошков A.B. Технические средства подводного разведочного бурения и опробования Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1979, 224с.

109. Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. Киев: «Техникр>, 1986, 330с.

110. ПО.Шнюков Е.Ф., Белодед P.M., Цемко В.П. Полезные ископаемые Мирового океана Киев.: «Наукова думка», 1974, 412с.

111. Ш.Юнгмейстер Д.А. Формирование комплексов горных машин на основе морфологического анализа — С-Пб., 2002, 142 с.

112. Ястребов B.C. Методы и технические средства океанологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1986, 247с.

Похожие работы

Транспортное, горное и строительное машиностроение
05.05.00