Монтаж і а демонтаж комплексу

 

Проведемо розрахунок параметрів приводу комбайна 2ГШ68Б.

    Мдв1 = 9549· = 9549· = 857,4 Н·м

    Мдв2 = 9549· = 9549· = 1715 Н·м

де Рдв і пдв – відповідно годинна потужність, кВт, і частота обертання, об/хв.,

Визначаємо  момент, що обертає Мвих1, (при роздільній роботі електродвигунів) і Мвих2 (при роботі двох двигунів на один виконавчий орган) на вихідному валові трансмісії частини, що ріже:

Мвих1 = Мдв1 · ізаг · ηзаг = 857,5 · 33,23 · 0,842 = 23992 Н·м

Мвих2 = Мдв2 · ізаг · ηзаг = 1715 · 33,23 · 0,842 = 47984 Н·м

 

ізаг = і1 · і2 ·…· іп = = і5-4 · і7-6 · і9-8 · і13-12 · і14-13 · і15-14 · і16-15 · і18-17 = Z5/Z4 · Z7/Z6 · Z9/Z8 · Z13/Z12 · Z14/Z13 · Z15/Z14 · Z16/Z15 · Z18/Z17 = 31/13 ·35/15 ·27/13 ·21/13 ·21/21 · 21/21· 22/21 · 22/13 = 33,23

ηзаг = η1·η2·…·ηk = 0,97· 0,98 = 0,842

де Z1, Z2, …, Zn – число зубів 1-го, 2-го, …, п-го зубчастих коліс трансмісії;

η1, η2,…,ηk – ККД окремих ступіней редуктора.

Частота обертання nво, об/хв., виконавчого органу визначається по формулі

nво = = =44,24 об/хв..

Швидкість різання Vр, м/с, виконавчого органу.

Vр = = = 2,89 м/с

де Dво – діаметр виконавчого органу комбайна по різцях, м.

 

2.2  Гідравлічна  схема керування комбайном

 

Гідравлічна схема комбайна 2ГШ68Б приведена на аркуші 2 графічної частини проекту.

До складу цієї системи входять: картер 1, яким служить ізольована камера в корпусі  правого основного редуктора комбайна; одноплунжерний насос 3 типу НП10 з сітчастим приймальним фільтром 2: електрогідроблок 4; гідроциліндри 9 і 12 управління шнеками і гідроциліндри 14 розсувних опор комбайна.

Електрогідроблок 4 зібраний з секцій уніфікованої гідроапаратури УГ10 і управляє даною системою. У електрогідроблок входять: секція 5, що містить запобіжний клапан 6, магнітно-сітчастий фільтр 7, пружинний індикатор тиску (пружинний манометр) 8 і редукційно-підпірний золотник 20; елеютрогідророз-подільники 13 типу РП2, встановлені на підставці 18; золотникові секції 17 і 19 без гідрозамків і золотникової секції 15 з вбудованим в неї гідрозамком, а також кінцева секція 16. Працює система регулювання положення виконавчого органу таким чином.

Робоча рідина з картера 1 через фільтри 2 і 7 в золотник 20 подається насосом 3 до золотників 15, 17 і 19, які мають одну і ту ж програму з'єднань.

У середній позиції  відведення напірної лінії Н в  цих золотниках замкнуті; але лінії розвантаження Р і по зливній лінії 3 робоча рідина повертається в картер 1 - насос 3 працює в режимі розвантаження. Лінії ЦІ і Ц2 сполучені при цьому з лініями СІ і С2 і, далі, із зливною С.

У кожній з  крайніх позицій будь-якого із золотників 15, 17 і 19 лінія Р розривається і стає непроточною. Один з виходів ЦІ або Ц2 відповідного золотника з'єднується при цьому з відведенням напірної лінії Н, тоді як інший вихід Ц2 або ЦІ - залишається сполученим з відповідною зливною лінією СІ або С2,

Лінії ЦІ і  Ц2 золотникових секцій 17 і 19 приєднані до входів гідрозамків 10 і 11, які встановлені безпосередньо на гідроциліндрах 9 і 12. Останні переміщають поворотні редуктори разом з шнеками, регулюючи їх положення щодо пласта, що виймається. Паралельно гідрозамкам 10 і 11 встановлені запобіжні клапани. Коли гідрозамок закритий, а на шнек діє надмірна зовнішня сила, цей клапан відкривається і захищає свій гідроциліндр від поломки.

Золотникова секція 15 управляє гідроциліндрами 14 розсувних  забійних опор. Ці гідроциліндри повертають корпус комбайна щодо його опор з боку ви -

 

робленого простору, регулюючи паралельність осей шнеків ґрунту пласта.

Секції 17 і 19 включаються як своїми рукоятками, так і з дистанційного пульта управління за допомогою електрогідророзподільників РП2. Останні, включившись, подають команду на відповідний золотник і включають його.

Гідравлічне живлення електрогідророзподільників РГТ2 відбувається по лінії Н, яка приєднана до насоса 3 через золотник 20.

На золотник 20 впливають зусилля пружини і тиск в лінії Н. Під дією сил золотник 20 займає таке положення, при якому тиск в лінії Н завжди рівно величині, заданою пружиною. При цьому, під час робочих операцій, золотник 20 редукує (знижує) тиск в лінії Н, а коли насос 3 розвантажений, він створює в пій лінії підпор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ШНЕКОВОГО                       ВИКОНАВЧОГО ОРГАНУ

 

3.1 визначення  конструктивних і режимних параметрів  шнекового виконавчого органа.

 

До основних конструктивних параметрів шнекового  виконавчого органа відносяться:

Dв.від, Dв.оп – діаметр випереджального і відстаючого виконавчого органа;

Dш – діаметр шнека;

dш – діаметр ступиці шнека;

Вз – ширина захвату виконавчого органа;

S – хід спіралі шнека;

άш – кут підйому спіралі шнека;

δш – товщина спіралі шнека;

t – крок  різання;

Н1 і Н2 – відповідно потужності пачок вугілля, що виймається нижнім і верхнім шнеками;

lр – радіальний виліт різця.

 
Згідно технічної характеристики комбайна 2ГШ68Б, механізованого кріплення 1УКП, приймаємо шнеки діаметром 1,25 м і ширину захвату комбайна ( ув’язану з кроком пересування механізованого кріплення) 0,63 м.

Товщина δш, мм, навантажувальної лопасті шнека, приймаємо на 20…40 мм більше для різця ЗР4.80, у якого товщина різцевтримувача 60 мм.

 

Число nш погрузочних лопастей; nш = 2 згідно ДСТУ 12.44.285-85.

Хід гвинта S’ гвинта шнеку приймаємо постійним, тоді S’= S’.

Середнє значення S’ хода гвинта шнека, м,

S’ = = = 1,16 м,

Діаметр шнека Dш, м

Dш = Dв – 0,02· lр = 1,25 – 0,02·8 = 1,09 м,

де lр – радіальний виліт різця, см.

Кут підйому  гвинта шнека άш, град, і діаметр  ступиці шнека Dст, м,

άш = arctg = arctg = 18,7°,

Dст = 0,4· = 0,4· = 0,447 м.

На шнеках комбайну 2ГШ68Б встановлюємо різці ЗР4.80.

Розрахункову  швидкість переміщення комбайна Vп,

Vп = = = 4,29 м/хв.;

де Vп - стійка потужність електродвигуна комбайна, кВт (при двохдвигуновому приводі дорівнює сумарної потужності двигунів);

Нw - питомі енерговитрати на виїмку вугілля, кВт·г/т;

Вз - ширина захвату виконавчого органа комбайна, м;

γ- щільність вугілля, т/м³, приймається в межах 1,35... 1... 1,45т/м³.

Стійка потужність електродвигуна комбайна Рст, кВт,

Рст = Кр·Р = 0,9·132 = 118,8 кВт;

де К_Р - коефіцієнт, що враховує спосіб охолодження двигуна;

К_Р = 0,9 - для електродвигунів з водяним охолодженням типу ЕКВ;

Р - годинна (або тривала) потужність двигуна, кВт (приймається по технічній характеристиці комбайна або двигуна).

Нw - питомі енерговитрати на руйнування вугілля, кВт·г/т;

Нw = 0,01· Ặр·(0,125/Нр + 0,19) = 0,01·260·(0,125/1,55 +0,19) = 0,70 кВт·г/т;

nш – швидкість обертання виконавчого органа, об/хв.

nш = 44,24 об/хв.

 

Швидкість різання  на крайці різця, Vр, м/с,

Vр = = = 2,89 м/с.

 

3.2 Визначення  параметрів руйнування масиву  шнековим       виконавчим органом

 

Визначимо середню товщину  зрізу в забійній частині, h_ЗРЗ, см,

hзрз = 3,33·Dв· = 3,33·1,25· = 3,09 см,

 де т₃ - кількість різців у забійних лініях різання, т₃ = 2,

mк – кількість різців в кутковій лінії різання

mк = mз + (2…3) = 2+2 = 4 шт.

максимальна товщина зрізу hmax, см,

hmax = ·hср = ·3,09 = 4,85 см.

Оптимальна  ширина зрізу для забійних різців tопт.з, см, при hсрз > 1 см,

tопт.з = (1,25· hсрз + bр + 1,25)· кш = (1,25·3,09 + 1,4 + 1,25)·1,0 = 6,5 см.

де bр - розрахункова ширина частини різця, що ріже, см;  bр = 1,4 см – для різця ЗР4.80;

кш - коефіцієнт, що враховує характеристику вугілля; для крихких - К_ш = 1,0.

 

3.3 Розробка схеми набору інструменту на виконавчому органі

 

Крайній кутковий ťк, см, крок різання – 1-а лінія різання,

ťк1 = 0,45·6,5 = 2,9 см,                                                 β = 45º;

2-а лінія  різання

ťк2 = 0,65·6,5 = 4,2 см β = 30º;

3-я лінія  різання

ťк3 = 0,85·6,5 = 5,5 см β = 15º

Кроки різання  для забійної частини виконавчого  органу ťз приймаємо рівним tопт.з = 6,5 см.

Ширина забійної частини шнека В33, см,

Взз = 102· Вз – Взк = 102 · 0,63 – 12,6 = 51,66,

де Взк – ширина куткової частини шнека, см.

Ширина куткової частини шнека В_зк, см,

Взк = t1+ t2+ t3 = 2,9 + 4,2 + 5,5 = 12,6 см.

Число ліній різання  забійної частини Nлз,

Nлз = Взз/ tопт.з = 51,66/6,5 = 7,94,

Приймаємо Nлз = 8.

Кількість різців у забійній частині

nз = Nлз · mз = 8 · 2 = 16.

Кількість різців у кутковой частини

nк = Nлк · mк = 3 ·4 = 12.

Кількість різців на виконавчому органі

m = nз + nк = 16 +12 = 28

Розміщення  різців у лініях різання забійної частини шнекового виконавчого  органа здійснюється починаючи з  першої лінії, у якій встановлюється різець з центральним кутом γ = 0°. Наступні різці встановлюються з центральним кутом γ1і між початком відліку, рівним 0° і і-м забійним різцем.

При постійному γ1, град, ході гвинта шнека,

γ1і =

Прийнята лінійна схема  різання, при якій різці встановлюються в лініях різання в лінійному порядку.

γ1і = = 0°;

γ2і = = 180°;

γ3і = = 20,1°;

γ4і = = 200,1°;

γ5і = 40,3°; γ6і = 220,3°; γ7і = 60,5°; γ8і = 240,5°; γ9і = 80,7°; γ10і = 260,7°;

γ11і = 100,8°; γ12і = 280,8°; γ13і = 120,7°; γ14і = 300,7°; γ15і = 141,2°;

γ16і = 321,2°.

 

 

Розстановка різців в кутковій частині виконавчого органа проводиться рівномірно між забійними різцями, який утворює зворотне віяло по відношенню до забійних різців.

Схема набору різців на виконавчому органі комбайна 2ГШ68Б представлена на листі 2 графічної  частини проекту.

 

3.4 Визначення  параметрів руйнування масиву  шнековим     виконавчим органом

Розрахунок  сил різання на виконавчих органах  комбайна ведеться по групам різців в  відповідності зі схемою іх набору, представленою на аркуші 2 графічної  частини проекту.

Розбиваємо  різці на чотири групи;

1 група

Різці забійні  ЗР4.80 з 4 по 11 лінії різання, tзі = 6,5 см, hзрз = 3,09 см,

nз =16 шт, β = 0°.

2 група

Різці забійні  ЗР4.80 в 3  лінії різання, tзі = 5,5 см, hзрз = 1,545 см,

nз =4 шт, β = 15°.

3 група

Різці забійні ЗР4.80 в другій лінії різання, tзі = 4,2 см, hзрз = 1,545 см,

nз =4 шт, β = 30°.

4 група

Різці забійні  ЗР4.80 з 4 по 11 лінії різання, tзі = 2,9 см, hзрз = 1,545 см,

nз =4 шт, β = 45°.

Для окремих груп розрахунок сил різання ведеться за середнім значениям товщини i ширини зрізу i кутів нахилу різців до напрямку подачі.

 Середня  сила різання на piзці Zсep, Н,

Zсep = Zоі + ƒ (Y1і – Y0і),

Середня сила різання на гострому різці визначається по середній товщині зрізу при роботі виконавчого органу повним діаметром баз урахування ослаблення масиву,

На забойному різці

На кутковому  різці

     Тангенс кута бічного розвалу борозни різання,

tgψ =

Для різців 1 групи

tgψ = = 1,19;

Для різців 2,3.4 групи

tgψ = = 1,93;

Коефіцієнт  кψ, враховує крихко-пластичні властивості вугілля, приймається 1,0 – для крихких вуглів.

Коефіцієнт віджиму К_від , визначається за формулою:

Квід = К’від + ;

де К’від = 0,36, с = 0,1, d = 1,0;

Квід = 0.36 + = 0,578;

коефіцієнт оголення вибою Кзі, для забійних різців

- при tі < tопті,

     Козі = ;

- при tі > tопті,

Козі = ;

де 

=   - при hсрі < 1,0 см;

=   - при hсрі  > 1,0 см;

Для різців 1 групи

= = 0,385,

Для різців 2,3 групи

= = 0,45.

Для різців 1 групи

     Козі = = 0,385.

Для різців 2 групи

Козі = = 0,467.

Для різців 3 групи

Козі = = 0,54.

Для куткових різців Козn =1,1;

Коефіцієнт  впливу кута різання на питому енергію різання Ку приймається рівним 1,21;

Коефіцієнт форми передньої грані різця Кф приймається 0,85 – для різців із клиноподібною передньою гранню.

Коефіцієнт, що враховує схему різання, Кс =1,0 приймається для послідовної схеми різання.

Середні значення сили різання на гострому різці Zоз, Н,

1 група

Zоз = = 1860Н;

2 група

Zоз = = 1145Н;

3 група

Zоз = = 1128Н;

4 група

Zоз = = 2275Н;

Прирощення сили подачі при затупленні різця, Н,

Y1і – Y0і = Rсж · Sз ·Kоб,

де Rсж – тимчасовий опір вугілля одноосному віджиму.

Для донецьких вуглів

Rсж – 0,6·Ар + 150 = 0,6 · 2600 + 150 = 1710 Н/см²

Проекція площадки затуплення різця Sз, см², на площину різання

Sз = кр ·Δu · bр,

де кр – коефіцієнт форми ріжучої кромки різця, кр = 0,70    [9];

    Δu – лінійне зношування по задній грані різця Δu = 9,5 мм    [9],

Sз = 0,70 · 0,95 · 1.4 = 0,931 см²

Коефіцієнт об’ємності напруженого стану масиву – для крихких вуглів [9]

коб = = = 1,122

Коефіцієнт опірності різанню  ƒ˝ (приймається 0,38…0,44)   [2]

Приймаємо ƒ˝ = 0.38

Y1і – Y0і = 1710 · 0,931 · 1,122 = 1786 Н

Середня сила різання на різці

1 група

Zср1 = 1860 · 0,38 + 1786 = 2493 Н,

2 група 

Zср2 = 1145 · 0,38 + 1786 = 2221 Н,

3 група

Zср3 = 1128 · 0,38 + 1786 = 2215 Н,

4 група

Zср4 = 2275 · 0,38 + 1786 = 2651 Н,

 

Середня сила на гострому різці, яка віджимає його від вибою, Yсер, Н,

Yсер = Yо · Rсж · Sз ·Kоб,

де Yо = кn · Ζо,

кn – коефіцієнт, який характеризує відношення сили подачі до сили різання на гострому різці  [9], приймаємо кn = 0,7,

1 група

Yсер1 = 0,7 · 1860 + 1786 = 3088 Н;

2 група

Yсер2 = 0,7 · 1145 + 1786 = 2587 Н;

3 група

Yсер3 = 0,7 · 1128 + 1786 = 2576 Н;

4 група

Yсер4 = 0,7 · 2275 + 1786 = 3378 Н;

Сумарна середня сила різання Fв, Н, на шнековому виконавчому органі,

Fв = 0,5 · Кγохв  · Кос · ∑Ζсері · n,

де Кγохв - коефіцієнт впливу кута контакту виконавчого органа з пачкою вугілля, що руйнується, на середню силу різання [9];

Кос - коефіцієнти ослаблення масиву вугілля.

Сумарна середня  сила різання на випереджальному  виконавчому органі, оскільки він іде по целіку то Кγохв = 1, Кос = 1,

Fв = ½ · 1·1·(2493 · 16 + 2221 · 4 + 2215 · 4 + 2651 · 4) = 34120 Н

Сумарна середня  сила різання на відстаючому виконавчому органі.

Для відстаючого  виконавчого органа γохв = arccos(3-2Hp/Dв) =

arccos(3-2 · 1,55/1,25) = 120°, згідно [9] для  γохв = 120°, Кγохв = 0,7;