Стационарные установки, горные и транспортные машины `Рабочая программа, методические указания к изучению дисциплины и задания к контрольным работам № 1, 2 и 3 для студентов специальности 1903 - Подземная разработка месторождений полезных ископаемых заочной формы обучения (стр. 2 )

7 Контрольная работа № 3  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 100

7.1 Оформление контрольной работы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  100

7.2 Задание и методические указания к контрольной работе № 3  .  .  .  .  .  100

Список литературы  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  114

арианты заданий к контрольной работе № 1  .  .  .  .  116

арианты заданий к контрольной работе № 2  .  .  .  .  .  120

арианты заданий к контрольной работе № 3  .  .  .  .  .  125

Приложение Г (Справочное) Стальные бесшовные горячекатаные трубы  127

Приложение Д (Справочное) Передвижные проходческие машины.  .  .  128

Приложение Ж (Справочное) Технические данные электродвигателей.  .  129

Приложение К (Справочное) Техническая характеристика редукторов.  .  133

Приложение Л (Справочное) Данные некоторых стандартных подъемных

  круглопрядных канатов  .  .  .  .  .  .  .  .  .  134

Приложение М (Справочное)  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  135

Приложение Н (Справочное) Скребковые конвейеры  .  .  .  .  .  136

ВВЕДЕНИЕ

       Важнейшими механическими установками, входящими в общий комплекс механизации горного предприятия, являются стационарные установки: вентиляционные, водоотливные, подъемные и пневматические. Они играют важную роль в увеличении производственных мощностей и повышении технико-экономических показателей горных предприятий. От их работы существенно зависят безопасность и условия труда горняков.

Специфические условия эксплуатации горных машин определили особенности как технологии работ, так и конструктивных схем горных машин. Горный инженер должен уметь правильно выбрать средства механизации для соответствующих горно-геологических условий и обеспечить высокопроизводительную их эксплуатацию.

       Связующим звеном между процессами выемки горной массы и ее переработкой или складированием является транспорт.

       Современное состояние транспорта на горных предприятиях характеризуется следующими данными.

       На угольных шахтах участковый транспорт практически полностью конвейеризирован. Доставка угля из очистных забоев производится скребковыми конвейерами, по штрекам и наклонным выработкам – в основном ленточными конвейерами. Магистральный транспорт по горизонтальным выработкам осуществляется электровозами (80%) и ленточными конвейерами (20%). Электровозы в основном аккумуляторные (80%). Магистральный транспорт по наклонным выработкам производится ленточными конвейерами (75) и канатной откаткой (25%).

       На рудниках участковый транспорт в основном производится скреперными установками (95%). Начинают успешно применяться вибрационные погрузочно-доставочные устройства и самоходная техника (самосвалы, самоходные вагоны, погрузочно-транспортные машины). Магистральный транспорт по горизонтальным выработкам осуществляется контактными электровозами (100%).

       Студенты самостоятельно выполняют три контрольных работы по перечисленным выше разделам изучаемой дисциплины, а также практические работы, которые выполняются во время сессии в университете. Письменный отчет о выполнении практических работ предъявляется для защиты преподавателю.

       В результате изучения дисциплины, выполнения контрольных и практических работ студент должен усвоить теоретические основы предмета, знать назначение и область применения, иметь представление о эксплуатационных показателях, конструкциях и принципе действия стационарных шахтных установок, горных и транспортных машин.

       Студенты должны иметь представление о достигнутом уровне научно-технического прогресса в отраслях горнодобывающей промышленности и перспективах развития средств механизации основных и вспомогательных работ.

       Знать:

       - методы определения характеристик турбомашин и внешней сети;

       - эксплуатационные показатели действующих подъемных установок и оценивать их с точки зрения надежности и экономичности работы;

       - научные основы теории рабочих процессов, принципов действия, а также расчета и проектирования исполнительных органов, механизмов подачи, средств доставки горных машин и комплексов угольных шахт и рудников горной промышленности;

       - конструктивные особенности и принцип работы горных машин и комплексов, гидропневматические схемы механизмов;

       - порядок расчета горных машин, расчет режимов и производительности;

       - основы теории и расчета транспортных машин и комплексов, методы выбора рациональных параметров машин, мощности приводов и режимов их работы с учетом конкретных условий эксплуатации; конструкцию и область рационального применения транспортных машин и оборудования различного типа.

       Уметь:

       - решать инженерно-технические задачи, связанные с выбором механического оборудования;

       - рассчитать подъемную установку, выбрать рациональный режим работы и привод установки;

       - рассчитывать основные элементы водоотливных, вентиляторных и пневматических установок;

       - определять области применения и назначения горных машин;

       - изображать схемы компоновки комплексов, агрегатов и машин;

       - выбирать средства транспорта с учетом горнотехнических условий, выполнять расчеты транспортных машин с целью выбора их оптимальных или рациональных параметров и режимов работы;

       - на основе анализа выбирать типовое транспортное оборудование, применять вычислительную технику для решения сложных транспортных задач.

       

1 СТАЦИОНАРНЫЕ УСТАНОВКИ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

1.1 Общая теория турбомашин

       

1.1.1 Программные требования

       Общие сведения о гидравлических машинах для перемещения жидкости, энергия текучего. Устройство, принцип действия турбомашин и поршневых машин, их классификация. Основные параметры машин для транспортирования текучего.

       Струйная теория рабочего процесса в турбомашинах. Вихревая теория рабочего процесса в турбомашинах. Энергия, передаваемая текучему в случае бесконечно большого числа лопаток. Теоретические напорные характеристики турбомашин. Потери в турбомашинах. Действительные индивидуальные характеристики турбомашин.

       Понятие о типе (серии) подобных турбомашин. Условия и уравнения подобия потоков в турбомашинах. Коэффициенты быстроходности. Пересчет параметров и характеристик подобных турбомашин. Типовые и универсальные характеристики.

       Характеристика внешней сети турбоустановки. Эквивалентное отверстие внешней сети турбоустановки. Рабочие режимы рудничных турбомашин и условия их устойчивой работы. Совместная работа турбомашин на внешнюю сеть, область использования. Метод суммарных напорных характеристик.

1.1.2 Методические указания

       Работа турбомашин (вентиляторы, насосы, компрессоры) на горных предприятиях осуществляется за счет преобразования энергии текучего (под текучем понимается как капельная, так и газообразная жидкость), получаемой от двигателя. При изучении данного раздела необходимо изучить принцип действия и основные элементы и параметры турбомашин, их теоретические и действительные индивидуальные характеристики. Знать, каким требованиям должны удовлетворять подводящие и отводящие устройства и их влияние на характеристики турбомашин. Изучить  кинематику потока в турбомашинах, подобие турбомашин и условия пропорциональности. Гидравлическая машина соединена с внешней сетью: насосы и компрессоры – с системой трубопроводов, вентилятор – с системой горных выработок. Необходимо изучить, что понимается под характеристикой внешней сети, как влияет естественная тяга воздуха на работу вентилятора и для чего введено понятие «эквивалентного отверстия».

Литература: /1, с.5-25; 2, с.10-65; 3, с.8-30; 4, 8-47; 6, с. 7-63;/.

       

Контрольные вопросы:

       1) Дайте основные понятия о рудничных турбомашинах, их элементах и принципе действия. Приведите классификации турбомашин по назначению и по конструкции рабочих колес и характеру движения текучего.

       2) Приведите схему и опишите устройство и принцип действия центробежной турбомашины. В каком элементе центробежной турбомашины поток текучего получает приращение энергии? Для чего применяют рабочие колеса с двусторонним всасыванием текучего?

       3) Приведите схему и опишите устройство и принцип действия осевой турбомашины. В каком направлении движется воздух в осевых вентиляторах? Какие функции выполняют диффузор и спрямляющий аппарат?

       4).По какому принципу работают объемные машины и на какие типы их делят? Приведите схему и опишите устройство и принцип действия поршней машины. Недостатки таких машин.

       5) К какому типу по принципу вытеснения жидкости относятся ротационные машины? Приведите схему и опишите работу ротационно-пластинчатой машины. Назовите достоинства и недостатки.

       6) Какими параметрами характеризуется работа рудничной турбомашины? Приведите формулы для их определения. Поясните термины «компрессия» и «депрессия».