Контрольная работа: Механическое рыхление

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Механическое рыхление - послойное отделение породы от массива и разделение ее на куски при помощи механических рыхлителей. Размеры кусков породы, отделенных от массива, должны обеспечивать высокую производительность выемочно-погрузочного и транспортного оборудования при разработке пластов различной мощности.
Применяемые рыхлители по способу крепления рабочего органа разделяются на навесные и прицепные. Основным преимуществом навесных рыхлителей по сравнению с прицепными является возможность использования массы тягача для заглубления рабочего органа рыхлителя. Прицепные рыхлители осуществляют рыхление на глубину не более 0,5 м, а навесные - на глубину до 2 м.
Техническая характеристика рыхлителей приведена в табл. 1, а бульдозерно-рыхлительных агрегатов (тракторы, комплектно поставляемые с навесным оборудованием бульдозеров и рыхлителей) - в табл. 2.
Техническая характеристика отечественных рыхлителей.
Конструктивная схема навесного рыхлителя показана на рис. 1.
Основными параметрами, характеризующими рабочий угол рыхлителя, являются угол резания γ, угол заострения ω, задний угол φ, толщина и длина зуба и расстояние между зубьями (рис. 2).
Угол резания оказывает существенное влияние на силу резания. Увеличение угла резания (рыхления) с 40 до 60° повышает лобовое сопротивление режущему органу (зубу) в 2 раза. Чрезмерное уменьшение угла резания (до 30° и менее) может сопровождаться увеличением сопротивления породы рыхлению (особенно при резании вдоль напластования). Рациональные значения угла рыхления при разработке скальных, полускальных и мерзлых пород находятся в пределах 30 - 45°. При разработке глин с включением валунов угол рыхления несколько увеличивается.
Угол заострения наконечников находится в пределах 20 - 30°. Во всех случаях угол заострения должен быть таким, чтобы при любом заглублении зубьев задний угол Ф был не менее 5° при рыхлении полускальных и скальных пород. При меньшем значении заднего угла ф происходит смятие породы задней гранью наконечника, в результате чего возрастает сопротивление породы рыхлению и повышается износ наконечника.
Техническая характеристика бульдозерно-рыхлительных агрегатов отечественного производства.
Рис. 1 - Конструктивная схема навесного рыхлителя: 1 - наконечник зуба: 2 - стопорное устройство; 3 - стойка: 4 - поворотная скоба; 5 - тяга; 6 - рабочая рама: 7 - гидроцилиндр привода; -V- опорный кронштейн: 9 - болты крепления на базовом тракторе: 10 – тягач
Рис. 2 - Параметры рыхления при заглублении прямого наконечника
Толщина стоек рыхлителя должна быть минимальной при достаточной прочности. У рыхлителей она составляет 60-100 мм.
Длина стоек должна быть на 250 - 300 мм больше максимального заглубления зуба рыхлителя, что обеспечивает беспрепятственный проход рамы рыхлителя над разрыхленной породой.
Вынос стоек относительно гусениц тягача L c

= (1,5-2)
h
3

, где h
з

- максимальное заглубление зуба рыхлителя.
Механическое рыхление пород осуществляется при движении тягача с заглубленным зубом. При создании значительных усилий на режущей кромке зуба происходит отрыв кусков породы от массива и разрушение породы в пределах трапециевидной прорези (рис. 3). Разрушение породы происходит в результате развития в ней сложного напряженного состояния. В разных частях прорези разрушение идет разными путями. Порода разрушается преимущественно путем сжатия и сдвига перед лобовой гранью зуба, отрыва и сдвига - в боковых расширениях прорези и среза - у боковых ребер зуба возле режущей кромки. Кроме того, затупленной режущей кромкой или изношенным наконечником осуществляется смятие породы.
Рис. 3 - Сечения одиночных борозд рыхления: а, б - соответственно фактическое и теоретическое для монолитного массива; в, г – соответственно фактическое и теоретическое для трещиноватого массива.
Удельное сопротивление породы разрушению при рыхлении K
' изменяется в зависимости от свойств породы и формы наконечника. Его значение близко к пределу сопротивления пород растяжению, т.е. К' =
(1,3- 1,5)σ р
, что свидетельствует о том, что данный способ разрушения наименее энергоемкий.
При рыхлении монолитного массива в нижней его части образуется щель (рис. 4), ширина которой соответствует ширине применяемого наконечника, а глубина составляет 15-20 % от заглубления зуба. Угол наклона боковых стенок борозды α
изменяется в зависимости от состояния рыхлимого массива в пределах 30 - 80°. При рыхлении сложнотрещиноватого массива (см. рис. 4) разрушение происходит по плоскостям ослабления его трещинами. Внедрение зуба в массив при этом сопровождается интенсивным разрушением стенок по всей глубине борозды.
Рыхление массива производится параллельными смежными проходами рыхлителя. Расстояние между двумя смежными проходами С с.п

выбирается из условия обеспечения требуемой кусковатости и глубины рыхления массива. При параллельных проходах рыхлителя между двумя смежными бороздами в нижней части последних образуются целики, которые затрудняют выемку породы на полную глубину внедрения (см. рис. 4). Поэтому глубина эффективного рыхления массива h
э

меньше заглубления зуба h
з

. Разрушение целиков может производиться перекрестными проходами рыхлителя, перпендикулярными (диагональными) к первоначальным (параллельным смежным) проходам.
Рис. 4 - Сечения борозд рыхления при параллельных проходах рыхлителя: α – в монолитном массиве; б - в трещиноватом массиве; 1 - целики
Расчёт параметров механического рыхления

Эффективность рыхления горных пород зависит от тяговых характеристик трактора, параметров рыхлителя, физико-механических свойств пород и структуры массива. Существенное влияние на производительность рыхлителя оказывают глубина погружения зуба и скорость движения рыхлителя. Эти параметры не могут приниматься произвольно, а должны рассчитываться по тяговой характеристики тяговой машины с учётом свойств рыхлимых пород.
Область применения и эффективность механического рыхления определяются степенью рыхлимости массива. Быстрое и сравнительно недорогостоящее получение необходимой информации о свойствах разрабатываемого массива дают сейсмоакустические методы исследований, основанные на изучении характера распространения упругих колебаний в массиве. Установлено, что скорость распространения упругих волн достаточно полно коррелируется с прочностью и трещиноватостью массива и может служить в качестве обобщенного показателя, учитывающего изменение этих факторов. С увеличением прочности породы скорость распространения упругих волн увеличивается, а с увеличением трещиноватости - уменьшается. Скорость распространения упругих волн в массиве горных пород и в образцах существенно различается. Это различие обусловлено структурой массива, и, прежде всего, трещиноватостью. Учитывать структурную характеристику массива рекомендуется через параметр, называемый акустическим показателем:
где υ с

– скорость распространения продольных упругих волн в массиве, м/с;
υ у

– скорость распространения продольных упругих волн в монолитном образце рыхлимой породы, м/с.
По величине акустического показателя и тягового класса трактора оптимальное заглубление зуба можно определить по предлагаемой номограмме (рис. 5) [1].
Породы вскрыши Зашуланского каменноугольного месторождения представлены четвертичными отложениями, включающими в себя почвенно-растительный слой мощностью от 0,2 до 0,6 м, суглинками мощностью от 15 до 18 метров, песчано-галечниковыми образованиями мощностью от 0,5 до 15 метров и коренными породами, состоящих из аргиллитов и алевролитов. Удельный вес вскрышных пород составляет 2,2 т/м 3
. Согласно геологического отчёта породы вскрыши в талом состоянии хорошо поддаются прямой экскавации и не требуют предварительного рыхления. Породы вскрыши находящиеся в мёрзлом состоянии и уголь могут разрабатываться только после предварительного рыхления. Коэффициент крепости мёрзлых пород находится в пределах 3-5 и данные породы можно отнести к классу средне- и труднорыхлимых, характеризуемых скоростью распространения продольных упругих волн в массиве в среднем 3000 м/с при акустическом показателе 0,4.
С целью оптимизации параметров подготовки пород к выемке механическим рыхлением рассмотрим три типоразмера бульдозерно-рыхлительных агрегатов различного тягового класса, в том числе ДЗ-35С (150 кН), ДЗ-94С (250 кН), ДЗ-141ХЛ (350 кН). Характеристики базовых тракторов приведены в таблице 1.
По данным номограммы величина заглубления зуба рыхлителя соответственно будет составлять 0,35; 0,51; 0,69 м.
Рис. 5 - Номограмма для определения возможного заглубления h
з

зуба рыхлителя в зависимости от акустических характеристик массива υ у

и R
, мощности тягача N
и силы тяги F
рыхлителя: 1,2,3,4 -
при значениях υ у

соответственно 1000, 2000, 3000 и 4000 м/с
Выполним расчёт основных параметров рыхления для бульдозера-рыхлителя ДЗ-35С.
где К т
= 0,85
коэффициент трещиноватости;
α=50 0

– угол наклона стенок прорези;
h
з

– возможное заглубление зуба рыхлителя, м.
Определим глубину эффективного рыхления
Определим расстояние между соседними проходами рыхлителя
С=в+[(
h
з

-
h
э

)×2
ctgα
]×К т

, м;
С=0,09+[(0,35-0,21)×2
ctg
50]×0,85=0,29
м;
Для других бульдозеров-рыхлителей расчёт параметров механического рыхления выполнен аналогично, результаты расчётов приведены в таблице 3.
Расчёт параметров механического рыхления
Необходимость разработки уступов слоями небольшой мощности и, как следствие этого, незначительная высота забоя погрузочного механизма несколько ограничивают область применения рыхлителей и оказывают существенное влияние на выбор рациональных средств комплексной механизации и технологии добычных работ. С одной стороны, незначительная высота забоя затрудняет непосредственную выемку разрыхленной горной массы механическими лопатами, так как для производительной их работы в данном случае требуется предварительное ее штабелирование. С другой стороны, механическое рыхление, обеспечивая высокое качество подготовки скальных и полускальных пород, позволяет повысить эффективность работы и расширить область применения таких выемочно-погрузочных механизмов, как скреперы, бульдозеры, одноковшовые погрузчики, многочерпаковые и роторные экскаваторы, погрузочные машины непрерывного действия и др.
Рыхление массива навесными рыхлителями можно вести горизонтальными или наклонными слоями. При работе горизонтальными слоями по мере рыхления и погрузки породы высота уступа в зоне погрузки постоянно уменьшается, что приводит к снижению производительности экскаватора и требует дополнительных объёмов бульдозерных работ. Поэтому наиболее рациональной при рыхлении горизонтальными слоями является подъуступная схема, при которой разрыхленная порода сталкивается бульдозером по выположенному откосу на подошву уступа, где и производится её погрузка в транспортные средства (рис 6).
При рыхлении наклонными слоями откос уступа выполаживается до 20-25 о
, что позволяет значительно увеличить производительность рыхлителей и бульдозеров.
Объём готовых к выемке запасов ( V
з

) в зимний период должен соответствовать 7-10 дневной производительности выемочно-погрузочной машины. Для условий Зашуланского разреза, при суточной производительности экскаватора 3900 м 3
/сут, этот объём будет составлять 39 тыс.м 3
. Параметры блока определяются исходя из высоты уступа, ширины заходки и нормативного объёма готовых к выемке запасов. В соответствие с этим, размеры блока принимаются равными: высота ( H
у

) – 10 м; ширина ( B
) – 27 м; длина ( L
) - м.
Рис. 6 - Схема производства добычных работ с применением рыхлителей: а - разработка уступа наклонными слоями; б - разработка уступа горизонтальными слоями с нормальным откосом уступа; в - то же, с выположенным откосом; 1 - экскаватор; 2 – бульдозер; 3 - погрузчик
Для рыхления мёрзлых откосов уступов необходимо провести их выполаживание до угла 20 о
. Рыхление верхней площадки уступа производится поперечными ходами с предварительным созданием вдоль фронта работ зоны ослабления мёрзлого массива, которая выполняется заездами рыхлителя продольными параллельными полосами и служит для снижения усилия при заглублении зуба. Рыхление откосов осуществляется в направлении уклона по мере понижения уступа. Разрыхленная порода очередного слоя бульдозером транспортируется к забою экскаватора. На работах по рыхления и транспортированию пород применяем бульдозерно-рыхлительный агрегат. Схема ведения работ приведена на рисунке 7.
Расчёт производительности рыхлителя

Выполним расчёт производительности бульдозерно-рыхлительного агрегата ДЗ-35С.
Определим время на рыхление мёрзлых пород в пределах одного заезда
где t
з

,
t
в

– время заглубления и выглубления зуба рыхлителя, мин (принимается равным соответственно 0,15 и 0,1);
t
р

–
время рыхления пород в пределах одного заезда, мин:
где В
– ширина верхней площадки уступа, м;
υ р

– скорость движения рыхлителя, м/мин;
Рассчитаем время заезда рыхлителя на новую борозду
где t
м

,
t
п

– время на маневры рыхлителя и переключение передач, мин, соответственно принимаются равными 0,3 и 0,15 мин;
t
д

– время движения холостым ходом, мин
где υ ХХ

– скорость движения рыхлителя на холостом ходу, м/мин;
Определим часовую производительность рыхлителя
где k
и

– коэффициент использования рыхлителя в течение смены.
В пределах подготавливаемого блока объём рыхления мёрзлых пород равен
где H
м

– мощность слоя мёрзлых пород, м.
Определим время необходимое для рыхления мёрзлых пород в блоке
Расчёт производительности бульдозера

где L
н

– расстояние набора породы бульдозером, м;
L
г

– расстояние на которое перемещается порода, м;
υ н

– скорость движения бульдозера при наборе породы, м/с;
υ г

и υ п

– установленная скорость хода соответственно гружёного и порожнего бульдозера, м/с;
t
п

– время на переключение скорости, с.
Определим объём призмы волочения перемещаемой бульдозером
где h
о

и l
– соответственно высота и длинна отвала бульдозера, м;
Определим часовую производительность бульдозера по формуле
где Т ц

– время цикла бульдозера, с;
k
в

– коэффициент использования машины во времени в смену;
k
р

– коэффициент разрыхления породы.
Определим время необходимое для перемещения мёрзлых пород в блоке
Время необходимое для подготовки пород к выемке в границах рассматриваемого блока составит
Для других бульдозеров-рыхлителей расчёт производительности выполнен аналогично, результаты расчётов приведены в таблице 4.
Расчёт производительности бульдозеров-рыхлителей
Расчёт затрат на механическое рыхление пород

Затраты на механическое рыхление мёрзлых пород выполним на основании расчёта стоимости одного машино-часа работы бульдозера. В общем случае в данном расчёте рассматриваются следующие статьи затрат:
- затраты на текущий ремонт ( З ТР

);
- стоимость запасных частей ( З ЗЧ

);
- стоимость малоценных предметов ( З МЛ

);
- прочие неучтённые затраты ( З ПР

), т.е.
Базовую часовую ставку ( С Б

) оплаты труда машиниста бульдозера назначаем в зависимости от мощности и производительности оборудования для принятых типоразмеров соответственно 68,2; 85,2; 102,3 руб. Определим часовую ставку оплаты труда машиниста бульдозера с учётом дополнительных выплат:
- районный коэффициент ( к Р
= 1,2
);
- надбавка за выслугу лет ( к л
= 1,3
);
- дополнительные выплаты за работу в ночное время и праздничные дни (к Д
= 1,4
);
- стимулирующая надбавка за выполнение плановых объёмов работ (к П
= 1,4
);
- единый социальный налог (к с
= 1,268)
Амортизационные отчисления рассчитаем исходя из нормативного срока окупаемости оборудования ( T
ОК

= 7 лет
) и годовой наработке бульдозерно-рыхлительного агрегата (Т Н
= 4320 ч), при балансовой стоимости машин (Ц Б
) соответственно 4,2; 9,0; 11,9 млн.р.
Стоимость дизельного топлива ( Ц ДТ

) при цене за 1 килограмм 29,4 руб определим из нормативного удельного расхода топлива ( g
УД

)отечественными бульдозерами 3,24 грамма на 1 кВт мощности двигателя ( N
) в минуту. Расходы на моторное, трансмиссионное и гидравлическое масла и густые смазочные материалы принимаем в размере 20% от затрат на дизельное топливо, что учтём через коэффициент дополнительных затрат ( к ДЗ
= 1,2
).
Затраты на текущий ремонт для гусеничной техники в среднем составляют 20% от величины амортизационных отчислений, т.е
Стоимость запасных частей в среднем составляет 30% от величины затрат на текущий ремонт оборудования, т.е
Стоимость малоценных предметов принимается в размере 10% от величины затрат на текущий ремонт оборудования, т.е
Величина неучтённых затрат принимается в размере 20% от суммы затрат на эксплуатацию оборудования
Определим сумму затрат на рыхление мёрзлых пород бульдозером-рыхлителем ДЗ-35С

Название: Механическое рыхление
Раздел: Рефераты по геологии
Тип: контрольная работа
Добавлен 02:45:45 07 февраля 2011 Похожие работы
Просмотров: 1688
Комментариев: 14
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Масса рыхлительного оборудования, т
Тип бульдозерно-рыхлительного агрегата
Глубина эффективного рыхления, ( h
э

)
Расстояние между проходами рыхлителя, ( С
)
Тип бульдозерно-рыхлительного агрегата
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Контрольная работа: Механическое рыхление
Курсовая работа по теме Функции управления. Роль координации в управлении телекомпанией
Реферат по теме Анализ документальных статистических материалов
Курсовая работа: Анализ основных средств на примере ОАО "НОЭМЗ"
Реферат: Теоретические основы товароведения. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Полынь обыкновенная . Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Егэ На Тему Свобода
Реферат по теме Общее переохлаждение и отморожение
Курсовая работа: Полное и объективное представление о феномене корпоративной культуры
Реферат: Монополизация экономики. Антимонопольное регулирование. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Проектирование системы очистки воздуха при производстве растительного масла из семян подсолнечника
Дети С Ограниченными Возможностями Здоровья Реферат
Сочинение На Тему Мое Отношение К Войне
Курсовая работа по теме Физическое развитие и функциональное состояние детей дошкольного возраста
Контрольная работа: Кризи дорослості: характеристика, умови запобігання та розв'язання
Реферат: Жизненный цикл семьи
Курсовая работа: Теоретико-методичні засади фізичного виховання молоді у працях С. Гайдучка та братів Франків
Реферат Культуросообразность В Современной Теории Воспитания
Курсовая работа по теме Филолог и историк на междисциплинарном перепутье
Курсовая работа: Особенности воспитания упрямых детей
Реферат: Деятельность ВТО 2
Реферат: Кембриджская школа экономической теории
Курсовая работа: Анализ финансово-хозяйственной деятельности предприятия
Сочинение: Произведения Н.В.Гоголя