Зміст
- Вступ
- 1. Актуальність розроблюваної теми.
- 2. Мета і завдання роботи.
- 3. Обгрунтування доцільності розробки магнітного гальмівного пристрою.
- 4. Теоретичні дослідження процесу гальмування.
- Висновки
- Перелік посилань
Вступ
Схема сил, діючих на вагонетку (анімація: 5 кадров, 77 кілобайт).
Перевезення людей є одним з відповідальних процесів на підземному транспорті.
Фізіологічні дослідження показують, що піше пересувні в шахтних виробках за витратами енергії рівнозначно витратам енергії при виконанні роботи середньої тяжкості. Перехід по гірських виробках на відстань 2 км рівноцінний роботі в очисному вибої тривалістю 30 хвилин.
Піше пересування робить істотний вплив на працездатність гірників і по суті справи представляє різновид трудової діяльності, вимагаючи певних напружень функцій організму як і при виробничої роботи.
Якість організації перевезення людей робить також істотний вплив на рівень виробничого травматизму[1].
"Правила безпеки вугільних і сланцевих шахтах"
Потрібна обов'язкова перевезення людей у горизонтальних виробках шахт, якщо відстань до моста роботи перевищує 1 км, а в похилих виробках, якщо різниця між відмітками кінцевих пунктів виробки становить більше 25 м[2].
Для перевозки людей в шахтах применяются пассажирские вагонетки, грузолюдские ленточные конвейеры, монорельсовые дороги, пассажирские канатные дороги.
До засобів перевезення людей пред'являються дуже високі вимоги, щодо забезпечення безпеки та комфортності перевезення людей ергономічні, естетичні.
З перерахованих вище засобів перевезення людей найбільш тривале застосування мають пасажирські вагонетки.
Випускаються в даний час Краснолучським машинобудівним заводом пасажирські вагонетки для перевезення людей в похилих виробках були створені понад 30 років тому і з тих пір істотної модернізації не піддавалися , хоча володіють деякими істотними недоліками , основними з яких є необхідність застосування тільки певних способів укладання рейкового шляху. Це пов'язано з конструктивними особливостями парашутних пристроїв вагонеток , взаємодіючих з елементами рейкового шляху. Зниження вимог до способу настилання рейкових шляхів у виробках для перевезення людей у вагонетках може бути досягнуто шляхом використання нових принципів устрою парашутів , одним з яких є застосування в якості уловлюють органів парашутних пристроїв постійних матеріалів .
1. Актуальність розроблюваної теми.
В даний час на гірничих підприємствах застосовують велику кількість вагонеток для перевезення людей по похилих виробках. Ці вагонетки призначені для роботи з кутами від 30 ° до 6 °. Гальмівні пристрої не завжди задовольняють всім вимогам безпеки. Так, як у вагонетках у секційних поїздах, в якості амортизаторів використовують канатні амортизатори, які характеризуються швидким зносом і нестабільністю роботи.
Існуючі недоліки при експлуатації, ремонті (відновлення та робочий стан) парашутної системи встановленої на вагонетках, типу ВЛН і поїздах, типу ПСПН, не задовольняють за всіма умовами техніки безпеки і комфорту при перевезенні людей у похилих виробках, привели до створення нових конструкцій парашутної системи [3].
Недоліками цих вагонеток можна знехтувати, якщо застосувати магнітні гальма (парашутні пристрої), зокрема магнітно–фрикційні.
2. Мета і завдання роботи.
Метою цієї роботи є розробка шахтної секційної вагонетки для похилих виробок з кутом нахилу від 30 ° до 6 ° з магнітно-фрикційним пристроєм[4]
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання:
1) розробити принципову схему секції шахтного секційного поїзда з магнітно–фрикційним парашутним пристроєм;
2) провести теоретичні дослідження з визначення основних силових і кінематичних параметрів гальмування шахтної людський вагонетки з магнітно-фрикційним парашутним пристроєм;
3) розробити конструкцію вагонетки (поїзди ПСПН) для перевезення людей у похилих виробках.
3. Обгрунтування доцільності розробки магнітного гальмівного пристрою.
За кордоном спеціальні вагонетки для перевезення людей у похилих виробках обладнані парашутами у вигляді жорстких упорів або запобіжних гаків, причому на деяких вагонетках ці упори застосовуються тільки вчасно підйому з вироблення.
Запобіжні пристрої такого типу при гальмуванні викликаному занадто велике уповільнення і створюють небезпеки перекидання вагонетки.
Вагонетки , обладнані парашутами тертя з використанням в якості джерела гальмування ваги вагонетки , мають обмежену область застосування і не позбавлені серйозних недоліків так , як гальмівна характеристика залежить від величини коефіцієнта тертя між робочими поверхнями парашутів та коліями , які в свою чергу , з різних причин змінюється в широких межах. Ті ж недоліки властиві парашутам тертя з постійною силою натягу на гальмівні колодки (з пружинно– гідравлічним приводом). Вагонетки для похилих виробок за кордоном , як правило , виготовляються відкритого типу і з бічним розташуванням сидінь по відношенню до напрямку руху з метою зменшення габаритних розмірів. Таке розташування сидінь створює нестійке становище людей при гальмуванні і не забезпечує безпеки перевезення .
Широко застосовуються відцентрові регулятори швидкості, що забезпечують включення парашутів при перевищенні швидкості понад нормальну. Відцентрові регулятори застосовуються і з найпростішими парашутами (наполегливі вилки), і з більш досконалими (парашутами тертя). Включення парашутів відцентровим регулятором має ту перевагу, що його дія не залежить від ступеня натягу підйомного каната, що особливо важливо при аваріях з гальмівною системою підйомної лебідки, коли пружинний привід на вагонетці не може провести включення парашутів [5].
При наявності одного приводу включення парашутного пристрою від відцентрового регулятора, уловлювачі працюють завжди у важкому режимі, так як якщо обрив каната відбудеться при русі вагонетки вгору, парашути включаються тільки після того, як вагонетка почне скочуватися вниз і набере швидкість понад нормальну.
Вітчизняні парашути також не задовольняють вимогам безпеки. Так , канатні амортизатори , що застосовуються в вагонетках типу ВЛН і поїздах секційних ПСПН , хоча й дозволяють перевіряти роботу парашута (так як вони багаторазового використання) , але вони мають ряд недоліків. Один з низ є нестабільність його роботи: так як канат складається з пасм , то кожне гальмування буде відрізнятися від іншого різним становищем прямій щодо один одного під сухарями гальмівної каретки . Також гальмівне зусилля залежить від стану мастила зволікань каната , які бувають різним в залежності від того , коли змазувався канат. Також недоліком цього типу амортизаторів є їх швидкий знос . Крім цього , ці типи парашутних пристроїв характеризується високою трудомісткістю усунення наслідків після аварійних ситуацій і великими динамічними навантаженнями при гальмуванні.
Для усунення таких недоліків і виникла ідея створення магнітних гальмівних пристроїв, які можуть бути або магнітно-фрикційними, або електромагнітно–фрикційними [6].
Магнітно–фрикційні парашутні пристрої включають в себе блоки, зібрані на базі постійних магнітів, а електромагнітні – на базі електромагнітів з автономним або зовнішнім джерелом живлення. У процесі гальмування блоки взаємодіють безпосередньо з головкою рейки за рахунок магнітних сил тяжіння.
4. Теоретичні дослідження процесу гальмування.
Процес гальмування шахтного людського поїзда з магнітно-фрикційним парашутним пристроєм можна розділити на п'ять етапів [7].
1 етап. Починається з моменту обриву каната при спрацьовуванні обмежувача швидкості або при ручному включення парашута і закінчується моментом спрацьовування пускових пружин магнітно-фрикційного парашутного пристрою.
Рис. 1 Схема сил, діючих на вагонетку, на I етапі.
2 етап. Починається з моменту включення приводних пружин парашутного пристрою і закінчується моментом повного спрацювання приводних пружин.
Рис. 2 Схема сил, діючих на вагонетку, на II етапі.
3 етап. Починається з моменту повного спрацювання пускових пружин і закінчується моментом початку контакту кулака, встановленого на ланцюговому контурі, з гальмівними пружинами.
Рис. 3 Схема сил, діючих на вагонетку, на III етапі.
4 етап. Починається з моменту початку контакту кулака, встановленого на цілому контурі, з гальмівними пружинами і закінчується моментом, коли гальмівні блоки, що вийшли на рейку, перестануть ковзати по поверхні головки рейки.
Рис. 4 Схема сил, діючих на вагонетку, на IV етапі.
5 етап. Починається з моменту, коли вийшли гальмівні блоки перестають ковзати по рейках і закінчується повною зупинкою поїзда.
Рис. 5 Схема сил, діючих на вагонетку, на V етапі.
Висновки
Гальмівні пристрої не завжди задовольняють всім вимогам безпеки. Так, як у вагонетках у секційних поїздах, в якості амортизаторів використовують канатні амортизатори, які характеризуються швидким зносом і нестабільністю роботи.
Метою цієї роботи є розробка шахтної секційної вагонетки для похилих виробок з кутом нахилу від 30 ° до 6 ° з магнітно–фрикційним пристроєм.
Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання:
- розробити принципову схему секції шахтного секційного поїзда з магнітно-фрикційним парашутним пристроєм;
- провести теоретичні дослідження з визначення основних силових і кінематичних параметрів гальмування шахтної людський вагонетки з магнітно-фрикційним парашутним пристроєм;
- розробити конструкцію вагонетки (поїзди ПСПН) для перевезення людей у похилих виробках.
Результаты проводимых теоретических исследований, для выполнения которых требуется разработка программы, позволит установить кинематические и силовые параметры тормозного устройства, на основе которых, будет разработана конструкция магнитно–фрикционного тормозного устройства.
Перелік посилань
- Статья: Шавлак В.Ф., боровлев С.В. «Шахтный и карьерный транспорт».
- Потапов М.Г., Спиваковский А.О. «Расчет и контруирование магнитных и электромагнитных приспособлений». М., Машиностроение 1986. 480 с.
- Севостьянов А.С., Герд Р.П «Шахтные вагонетки для перезки людей по горизонтальным и наклонным выработкам». М., Углетехиздат, 1986. 372 с.
- Гірничі машини для підземного видобування вугілля: Навч. посіб. для вузів/ П.А. Горбатов, Г.В. Петрушкін, М.М. Лисенко, С.В. Павленко, В.В. Косарев; Під заг. ред. П.А. Горбатова.– 2–ге вид. перероб. І доп. – Донецьк: Норд Комп'ютер, 2006. – 669с.:іл.
- Обладнання очисних вибоїв вугільних шахт/ Укл. В.П. Кондрахін, М.І. Стаднік, Г.В. Петрушкін, М.М. Лисенко. – Донецьк: ДонНТУ, 2008. – 90с.
- Выбор средств механизации очистных работ и определение рационального режима работы выемочного комбайна: (Учеб. Пособие по самостоятельной работе студентов специальности 090301 «Разработка месторождений полезных ископаемых» /Сост.: В.П. Кондрахин, Г.В, Петрушкин, Н.М.Лысенко. – Донецк: ДонНТУ, 2003.– 28 с.
- Методика оценки и классификация показателей разрушаемости угольных пластов основных бассейнов СССР. Часть II. Классификация показателей разрушаемости угольных пластов. – Москва: институт горного дела А.А.Скочинского, 1978 – 10с.