Модернизации исполнительного органа проходческого комбайна марки 4ПУ

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида проходческого комбайна 4ПУ А2 с техническими характеристиками, с техническими требованиями:

Площадь сечения выработки в проходке 9 -25 м.

Размеры выработки:

• высота 1,45-2,85 м;
• ширина 3,6 - 6,2 м.

Угол наклона выработки                             до + 20 град

Тип исполнительного органа                       резцовая коронка

Техническая производительность:                                                         

• по углу 27 т/с;
• по породе 0,287 м³/с.

Погрузочный орган                                      нагребающие лапы

Мощность:

• исполнительного органа 130 кВт;
• полная мощность 580 кВт.

Удельное давление на почву                    0,05 МПа  

Скорость передвижения                           0,33 м/с

Габаритные размеры:

• длина без перегружателя 5900 мм;
• высота 1450-2850 мм.

Масса комбайна                                              40 т.

Смазать редуктор механизма передвижения поз. 10 маслом АК-15.

Смазать редуктор механизма исполнительного органа индустриальным маслом И40А.

2. Второй лист – сборочные узлы А2 с разрезами Б, В и Д.
3. Третий лист – узлы и механизмы проходческого комбайна А2 с разрезами А и Г.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 29 страницах, где проведена модернизация исполнительного органа комбайна проходческого, модели 4ПУ.

Автоматизированный проходческий комбайн 4ПУ представляет собой самоходную машину с исполнительным органом стреловидного типа и поворотным погрузочным устройством, состоящим из:

• Резцовой коронки конической формы, с расположенными на ней форсунками для подачи воды на резцы с целью их охлаждения и пылеподавления;
• Редукторной части, обеспечивающей необходимый крутящий момент и скорость резания 1,2-2 м/с;
• Электродвигателя с воздушным и водным охлаждением;
• Погрузочного устройства, осуществляющего погрузку отбитой горной массы из забоя по всей ширине выработки, ее доставку скребковым конвейером в пределах машины и погрузки на штрековые транспортные средства;
• Механизма нагребающих лап, установленного на подъемно-поворотном столе;
• Механизма передвижения – гусеничного с индивидуальным гидромотором.

Проведен патентный анализ глубиной 15 лет, были выделены патенты для внедрения (представлено подробное техническое описание):

• №2069746 – «Режущая головка проходческого комбайна избирательного действия»;
• №2124127 – «Исполнительный орган горной машины».

Проходческие комбайны предназначены для механизированного проведения

подготовительных выработок угольных шахт, рудников, а также тоннелей при

строительстве подземных сооружений.

Выполнен расчет основных параметром:

• Определены основные эксплуатационные параметры проходческого комбайна

 Посчитаны силовые и энергетические показатели разрушения:

• Основным критерием эффективности процесса разрушения является показатель удельной энергоемкости процесса – 11.3 МДж/м³;
• Теоретическая производительность комбайна – 0,43 м/мин;
• скорость подачи исполнительного органа на забой в данных горно-геологических условиях – 4,536 м/мин;
• Техническая производительность – 0,287 м³/ч;
• Эксплуатационная производительность комбайна – 8,36 т/ч;
• Площадь разрушаемого исполнительным органом сечения – 0,09425.
• Рассчитаны нагрузки на исполнительный орган
• Среднее значение сил резания – 6310 Н;
  • Крутящеий момент на коронке – 22800 Н;
  • Число резцов в линии – 1;
  • Необходимая мощность приводного двигателя исполнительного органа – 112 кВт;
  • Необходимый устойчивый момент электродвигателя -560 Н*м;
  • Необходимый максимальный момент двигателя – 1210 Н*м;
  • Тепловая мощность двигателя при фактическом режиме его работы – 174,7;
  • Необходимое усилие подачи – 47000 Н;

По максимальному моменту выбран двигатель, модели ЭДОКО6-2М,с максимальным моментом - 1300 Н*м, номинальной мощностью - 130 кВт.

• Определены нагрузки на ходовую часть

Основными расчетными случаями для определения необходимых сил тяги на гусеницах являются:

         - движение машины вверх по уклону с максимальным углом наклона при маневровой скорости;

     - рабочий ход по уклону с максимальным углом наклона при напорных усилиях на исполнительном органе, реализующих установленную мощность го привода вращения;

      - поворот машины на горизонтальном участке пути.

Представлена схема действия нагрузок на гусеничный ход комбайна

         Рассчитаны реактивные усилия и момент на коронке, силы тяги по сцеплению, сопротивление перемещению на носке питателя, сила тяги забегающей гусеницы

         Определена потребляема мощность для привода каждой гусеницы – 380 кВт.

         Выполнен расчет устойчивости комбайна.

         Комбайны на гусеничном ходу подлежит проверке продольной и поперечной устойчивости от нагрузок на исполнительном органе. Устойчивость комбайнов с исполнительным органом избирательного действия проверяют также от нагрузок, стремящихся развернуть комбайн.

         Расчет комбайна на устойчивость выполнен в продольной и поперечной оси для нескольких случаев нагружения. По результатам расчета определен коэффициент продольно/ поперечной устойчивости – 37/76.

         Для обоих осей приведены схемы действия нагрузок на комбайн с исполнительным органом избирательного действия.

         Дополнительно определен:

• коэффициент запаса устойчивости на развороте -29;
• коэффициент запаса устойчивости комбайна, опертого на аутригеры – 88.

         Приведена безопасность и экологичность проекта с подробным описанием нормативных документов.

         В результате выполнения данного проекта произведена модернизация исполнительного органа комбайна проходческого, марки 4ПУ. Выполнен анализ существующих патентных решений, глубиной 15 лет. Произведен расчет основных параметров комбайна и расчет на устойчивость в основных расчетных случаях.

В программе: Компас 3D v, AutoCAD