шпора

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 1
Пластинчатые насосы и гидромоторы: устройство и принцип работы
Пластинчатые насосы и гидромоторы так же, как и шестеренные, просты по конструкции, компактны, надежны в эксплуатации и сравнительно долговечны. В таких машинах рабочие камеры образованы поверхностями статора, ротора, торцевых распределительных дисков и двумя соседними вытеснителями-пластинами. Эти пластины также называют лопастями, лопатками, шиберами.
Пластинчатые насосы могут быть одно-, двух- и многократного действия. В насосах однократного действия одному обороту вала соответствует одно всасывание и одно нагнетание, в насосах двукратного действия - два всасывания и два нагнетания.
По схеме 1.1. Насос состоит из ротора 1, установленного на приводном валу 2, опоры которого размещены в корпусе насоса. В роторе имеются радиальные или расположенные под углом к радиусу пазы, в которые вставлены пластины 3. Статор 4 по отношению к ротору расположен с эксцентриситетом е. К торцам статора и ротора с малым зазором (0,020,03 мм) прилегают торцевые распределительные диски 5 с серповидными окнами. Окно 6 каналами в корпусе насоса соединено с гидролинией всасывания 7, а окно 8 - с напорной гидролинией 9. Между окнами имеются уплотнительные перемычки 10, обеспечивающие герметизацию зон всасывания и нагнетания. Центральный угол , образованный этими перемычками, больше угла между двумя соседними пластинами.
При вращении ротора пластины под действием центробежной силы, пружин или под давлением жидкости, подводимой под их торцы, выдвигаются из пазов и прижимаются к внутренней поверхности статора. Благодаря эксцентриситету объем рабочих камер вначале увеличивается - происходит всасывание, а затем уменьшается - происходит нагнетание. Жидкость из линии всасывания через окна распределительных дисков вначале поступает в рабочие камеры, а затем через другие окна вытесняется из них в напорную линию.
При изменении эксцентриситета е изменяется подача насоса. Если е = 0 (ротор и статор расположены соосно), платины не будут совершать возвратно-поступательных движений, объем рабочих камер не будет изменяться, и, следовательно, подача насоса будет равна нулю. При перемене эксцентриситета с +е на -е изменяется направление потока рабочей жидкости (линия 7 становится нагнетательной, а линия 9 - всасывающей). Таким образом, пластинчатые насосы однократного действия в принципе регулируемые и реверсируемые.

Колонковые сверла: способ бурения, область применения, типы, устройство, принцип действия, рабочий инструмент
Колонковые сверла и бурильные головки предназначаются для бурения шпуров (диаметром до 50 мм) в породах средней и выше средней крепости (f до 8) и крепких углях. В связи с этим они выполняются более мощными, чем ручные, имеют значительно большие массу и усилие подачи, и для бурения всегда устанавливаются на специальных распорных колонках или манипуляторах.
В настоящее время колонковые сверла выпускаются с гидравлической подачей. Кинематическая и гидравлическая схемы сверла ЭБГП-1 noказаны на рис. 1.2. Крутящий момент от асинхронного электродвигателя 10 с короткозамкнутым ротором, имеющего мощность 2,5 кВт, через пары шестерен 9, 4, 5 и 3 передается вращающей втулке 2 и дальше через шпонки - шпинделю 1. Шпиндель имеет две частоты вращения 2,84 и 5,25 с'1. Частота вращения изменяется переключением блока шестерен 6 на шестерни 5 или 7. Подача шпинделя 1 на забой на величину 900 мм производится при помощи двух гидроцилиндров 8, обеспечивающих усилие подачи до 15 кН и скорость подачи до 0,023 м/с. Гидронасос 12 приводится во вращение от электродвигателя 10 через пару шестерен 11. Забирая масло через фильтр 16 из резервуара 17, гидронасос подает его через предохранительный клапан 13 к распределительному крану 14. Перемещая рукоятку 15 крана 14 в продольном направлении, можно подавать масло в поршневую или штоковую полость гидроцилиндров 8 и изменять тем самым направление осевого перемещения шпинделя 1 сверла и бурового инструмента.
При вращении рукоятки 15 сжимается или разжимается пружина плунжера клапана, чем регулируется осевое усилие на шпинделе. Масса сверла составляет 130 кг.
Рабочий инструмент колонковых сверл рисунок 1.3 состоит из витых 1 или сплошных буровых штанг и резцов 5. У буровой штанги различают тело буровой шганги 2 и головку 3 с отверстием для крепления резца 5 с помощью крепежного штифта 4.
Штанги изготовляют из углеродистой стали марок У7А, У8, а также из конструкционной стали 35ХГСА круглого, ромбического и прямоугольного сечений с навивкой на них спирального выступа или свивкой буровой стали в виде спирали, для выноса из шпура буровой мелочи.
Съемные резцы (рис. 1.3, б, в, г) состоят из корпуса 7, хвостовика 7 для крепления резца в штанге, и перьев 2, заканчивающихся режущими лезвиями. Буровые резцы двух основных типов РУ (см. рис. 1.3, в) и РП (см. рис. 3, б, г) соответственно для бурения по углю и породе изготовляют из стали У7 и армируют пластинками 8 (см. рис. 1.3, г) из твердого сплава ВК-6, ВК-8 или ВК-8В.
Различают переднюю грань резца 3, образующую с основной плоскостью передний угол резца
· и заднюю грань 6, образующую с условной плоскостью резания (перпендикулярной к основной плоскости) главный задний угол резца
·. Передний угол
· может изменяться в пределах ±15°, обычно принимают равным 0°, Задний угол резца, предотвращающий трение задней гранью о плоскость забоя, в резцах типов РУ и РП принят равным соответственно 25 и 18°. Пересечение передней я задней граней резца образует режущую кромку, характеризуемую углом заострения или заточки резца
·. Режущие кромки пера резца подразделяют на главные режущие кромки 4, образующие внешний или концевой угол резца
· и кромки рассечки 5, образующие угол рассечки
·. Угол рассечки обычно принимают равным 90±6°, а концевой угол 140±4°. Для уменьшения трения о стенки шпура резцу придается угол конусности
·, равный 2-3°. Диаметр наиболее распространенных РУ и РП соответственно равен 43, 45 и 41 мм.

3. Экскаваторы ЭКГ-5А, 20: назначение, конструктивная схема
Экскаватор ЭКГ-5 карьерный гусеничный с ковшом вместимостью 5 м3 электрическая карьерная полноповоротная лопата на гусеничном ходу, предназначенная для выемки и погрузки в транспортные средства полезных ископаемых и вскрышных пород, в том числе тяжелых скальных, предварительно разрыхленных взрывом. Экскаватор предназначен для умеренного климата с интервалом температур от -40 до +40° С, а также для тропического климата на высоте не более 1000 м над уровнем моря. Экскаватор ЭКГ-5А состоит из следующих составных частей: поворотной части, включающей в себя поворотную платформу с расположенными на ней механизмами, и рабочее оборудование; ходовой тележки, состоящей из нижней рамы, двух гусеничных рам с колесами и гусеничными цепями; ходового механизма, зубчатого венца, роликового круга.
Конструктивной схемой, в отличие от кинематической, называется схематическое изображение всей машины или ее основных узлов с указанием их действительного взаимного расположения и кинематической связи.
Экскаваторы ЭКГ-5А, 20 относятся к классу прямая напорная лопата с выдвижной рукоятью (показана на рисунке) состоит из: ковша 1, рукояти 2, удерживаемой седловым подшипником 3 и деталями напорного механизма. Стрела опирается на поворотную платформу с помощью пятового шарнира 4 и поддерживается с помощью подвески 5. Подъемный канат от лебедки O1 проходит через головной блок 6 стрелы и в точке В с подвеской 7 ковша образует подвижное звено.
По конструкции напорного механизма и стрелы ЭКГ5А и 20 являются экскаваторами с зубчато-реечным механизмом напора (рисунок), расположенным на стреле 8, и передающим усилие на зубчатую рейку 9 рукояти через кремальерную шестерню 10 с осью вращения О2 и точки контакта ползунов седлового подшипника с рукоятью (точка А);

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 2

Гидравлические машины шестеренного типа: устройство и принцип работы
Шестеренные машины в современной технике нашли широкое применение. Их основным преимуществом является конструкционная простота, компактность, надежность в работе и сравнительно высокий КПД. В этих машинах отсутствуют рабочие органы, подверженные действию центробежной силы, что позволяет эксплуатировать их при частоте вращения до 20 с-1. В машиностроении шестеренные гидромашины применятся в системах с дроссельным регулированием.
Шестеренные насосы. Основная группа шестеренных насосов состоит из двух прямозубых шестерен внешнего зацепления (рис.2.1, а). Применяются также и другие конструктивные схемы, например, насосы с внутренним зацеплением (рис.2.1, б), трех- и более шестерные насосы (рис.2.1, в).
Шестеренный насос с внешним зацеплением (рис.2.1, а) состоит из ведущей 1 и ведомой 2 шестерен, размещенных с небольшим зазором в корпусе 3. При вращении шестерен жидкость, заполнившая рабочие камеры (межзубовые пространства), переносится из полости всасывания 4 в полость нагнетания 5. Из полости нагнетания жидкость вытесняется в напорный трубопровод.
Шестеренные насосы с внутренним зацеплением сложны в изготовлении, но дают более равномерную подачу и имеют меньшие размеры. Внутренняя шестерня 1 (см. рис.2.1, б) имеет на два-три зуба меньше, чем внешняя шестерня 2. Между внутренней и внешней шестернями имеется серпообразная перемычка 3, отделяющая полость всасывания от напорной полости. При вращении внутренней шестерни жидкость, заполняющая рабочие камеры, переносится в напорную полость и вытесняется через окна в крышках корпуса 4 в напорный трубопровод.

Отбойные молотки: способ бурения, область применения, типы, устройство, принцип действия, рабочий инструмент
Отбойные молотки относятся к ручным машинам ударного действия и предназначены для отбойки угля, слабых пород и руд, дробления крупных кусков и образования лунок при креплении выработок и прокладке водосборных канавок. В отечественной горной промышленности отбойные молотки начали применяться с 1904 г. и в настоящее время получили широкое распространение при проходческих, очистных и подготовительных и строительных работах.
В последние годы наибольшее распространение получили пневматические отбойные молотки МО-5П, МО-6П, МО-7П, имеющие одинаковую конструкцию и отличающиеся в основном габаритами и массой.
Отбойный молоток МО-6П (рис. 2.2) представляет собой ствол 10 с рукояткой 1. Внутри ствола находится ударник 12 и воздухораспределительное устройство, состоящее из клапанной коробки 7, кольцевого клапана 8 и седла клапана 9.
Узел рукоятки с пусковым устройством состоит из собственно рукоятки 7, пружины 2, вентиля 3, промежуточного звена 5 и футорки 4. Промежуточное звено навинчено на ствол и стопорится фиксатором, удерживаемым от выпадания стопорным кольцом 6.
Хвостовик пики вставляется в буксу ствола и удерживается концевой пружиной 13.
При нажатии на рукоятку 1 вентиль 3 перемещается и открывает доступ сжатого воздуха к клапанному воздухораспределительному устройству, с помощью которого воздух поступает по каналам 11 поочередно в камеры прямого и обратного хода ударника, заставляя его совершать возвратно-поступательное движение.
Рабочим инструментом отбойного молотка служит пика, которая изготовляется из обычной буровой стали с цилиндрическим хвостовиком и буртиком, предназначенным для удержания ее концевой пружиной от выпадания из отбойного молотка.
Острие пики имеет обычно коническую или пирамидальную форму.
Рабочий действует отбойным молотком как рычагом, отбивая уголь, руду. Для отбойки слабых или трещиноватых подрод используются пики длиной 300-400 мм, для крепких или вязких пород длиной 150-300 мм.
Молоток выключается автоматически при снятии усилия с рукоятки.
В настоящее время промышленностью выпускаются молотки МО-2, МО-3 и МО-1

3. Экскаватор ЭКГ-8И, 10: назначение, конструктивная схема, схема запасовки канатов главных приводов
Экскаватор ЭКГ-8И карьерный гусеничный с ковшом вместимостью 8 м3 электрическая карьерная полноповоротная лопата на гусеничном ходу, предназначенная для выемки и погрузки в транспортные средства полезных ископаемых и вскрышных пород, в том числе тяжелых скальных, предварительно разрыхленных взрывом. Экскаватор предназначен для умеренного климата с интервалом температур от -40 до +40° С, а также для тропического климата на высоте не более 1000 м над уровнем моря. Экскаватор ЭКГ-8И состоит из следующих составных частей: поворотной части, включающей в себя поворотную платформу с расположенными на ней механизмами, и рабочее оборудование; ходовой тележки, состоящей из нижней рамы, двух гусеничных рам с колесами и гусеничными цепями; ходового механизма, зубчатого венца, роликового круга.
Конструктивной схемой, в отличие от кинематической, называется схематическое изображение всей машины или ее основных узлов с указанием их действительного взаимного расположения и кинематической связи.
Экскаваторы ЭКГ-8И, 10 относятся к классу Прямая напорная лопата с выдвижной рукоятью (рис. 3.1) состоит из: ковша 1, рукояти 2, удерживаемой седловым подшипником 3 и деталями напорного механизма. Стрела опирается на поворотную платформу с помощью пятового шарнира 4 и поддерживается с помощью подвески 5. Подъемный канат от лебедки O1 проходит через головной блок 6 стрелы и в точке В с подвеской 7 ковша образует подвижное звено.
По конструкции напорного механизма и стрелы ЭКГ8И и 10 являются экскаваторами c канатным механизмом напора (рис. 3.1,б) и стрелой, которую шарнир О2 делит на две части – верхнюю 8 и нижнюю 9, поддерживаемую подкосом 10. Напорная лебедка 11 располагается на платформе. Выдвижение и возврат рукояти производятся канатами 12 и 13, которые огибают центральные блоки 14, закрепленные на оси О2 и полублоки 15 и 16, закрепленные на рукояти.
Подъемный канат экскаваторов ЭКГ-8И и ЭКГ-6,3ус (рис. 31) закреплен обоими концами на барабанах 4 и 5 лебедки, серединой охватывает уравнительные блоки подвески ковша 1, головные блоки 2 и 3 и уравнительные полублоки на нижней секции стрелы 6. Длина каната для экскаватора ЭКГ-8И составляет 130 м, для ЭКГ-6,3Ус – 146 м. Диаметр каната 45,5 мм.
Схема запасовки напорного и возвратного канатов приведена на рисунке 37. Возвратный канат пропускается через возвратный полублок, наружные ручьи двухручьевых блоков, концами наматывается сверху по наружным ручьям на барабаны.
Рукоять переводится в крайнее заднее положение. Напорный канат пропускается через напорный полублок, внутренние ручьи двух ручьевых блоков, концами наматывается по 1,7 витка снизу по внутренней нарезке на барабаны. Концы каната пропускаются в соответствующие пазы и закрепляются аналогично возвратному канату. Диаметры обоих канатов 45,5 мм, длина каждого для ЭКГ-8И – 41 м, для ЭКГ-6,3Ус – 46,5 м.
ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 3

Классификация механических способов бурения шпуров и скважин
Процесс образования цилиндрических полостей (выработок) в горной породе носит название бурения. Цилиндрическую полость диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м называют шпуром. Цилиндрическую полость диаметром более 75 мм при глубине до 5 м или любого диаметра при глубине более 5 м называют скважиной.
Способы бурения шпуров и скважин можно подразделить на два вида. К первому виду относят механические способы бурения, ко второму физические способы (огневой, термомеханический, плазменный, электротермический).
При механическом бурении разрушение породы на забое шпура или скважины осуществляют внедрением в породу под действием механических усилий твердых тел инденторов, при этом кристаллографическая структура разрушенных пород не меняется.
По характеру работы инструмента в забое и приложению силовых нагрузок механическое бурение можно разделить на следующие четыре способа: вращательный, вращательно-ударный, ударно-вращательный и ударный (рис. 1).
При вращательном бурении разрушение породы на забое скважины происходит благодаря движению инструмента, имеющего форму резца, по винтовой линии. Такое движение является результатом сочетания вращательного и поступательного движений. Вращательно-поступательное движение инструмента на забое шпура или скважины осуществляется за счет приложения к буровому инструменту значительного крутящего момента (Мкр) и больших усилий (F ). Ударные нагрузки при этом отсутствуют.
Бурение долотами шарошечного типа многие исследователи относят к ударному бурению, так как зубья долота, перекатываясь по забою скважины, имеют движение, сходное с движением ударного инструмента.
В горной практике скважины бурят долотами, вращающимися с небольшой частотой (11,5 с-1), а следовательно, с малыми скоростями приложения нагрузок (менее 0,6 м/с). При этом порода разрушается в результате статического раздавливания, характерного для вращательного бурения.
При ударном бурении инструмент, заточенный в виде клина, внедряется в породу под действием кратковременного ударного усилия, направленного по оси скважины. При этом осевое статическое усилие, необходимое для того, чтобы инструмент находился в контакте с забоем скважины, отсутствует или очень незначительно. Инструмент после совершения удара отскакивает от забоя и может быть повернут на некоторый угол для нанесения удара по новому месту на забое. Крутящий момент, необходимый для поворота инструмента, имеет незначительную величину.
Если механизм вращения бурового инструмента и ударный механизм совмещены в одном корпусе, то такие машины носят название перфораторов. Механизм вращения приводится в действие благодаря энергии поршня при обратном его ходе. Такой принцип построения бурильной головки реализован в перфораторах с геликоидальной парой. Эти машины относят к классу машин ударно-поворотного действия. Перфораторы, у которых вращение инструмента производится с помощью отдельного двигателя с редуктором, носят название перфораторов с независимым вращением бура.
Ударные механизмы могут следовать в скважину за буровым инструментом. Они называются погружными.
По роду подводимой энергии бурильные машины подразделяют на пневматические, гидравлические и электрические.
Удаление буровой мелочи из шпуров и скважин при бурении производится сжатым воздухом, водой, воздушно-водяной смесью или вакуумом. Поэтому подразделяют бурение с промывкой, продувкой, с воздушно-водяной смесью и бурение с пылеотсосом.
При бурении шпуров (скважин) с продувкой применяют пылеулавливающие устройства. Бурить без пылеулавливания запрещается.
Промывка у перфораторов может быть центральной или боковой. При центральной промывке вода подается к буру через бурильную головку по специальной трубке, а при боковой в бур через муфту, которая встраивается в переднюю часть бурильной головки.
Некоторые авторы считают, что существует еще ударно-поворотный способ бурения, и относят к нему бурение перфораторами. Однако можно показать, что при бурении перфораторами реализуется ударный способ бурения.
Условимся относить в группу машин, реализующих ударный способ бурения, все машины, у которых ударная забойная мощность составляет 90 % и более общей мощности, расходуемой на забое, т. е. у них Ny
· 10Nв.
При вращательно-ударном бурении режущая часть коронки внедряется в породу под действием осевого усилия и ударной нагрузки с одновременным вращением инструмента, благодаря чему происходит скалывание породы. Такой вид бурения позволяет подвести к забою наибольшее количество энергии, в силу чего вращательно-ударное бурение отличается высокой производительностью. В машинах вращательно-ударного действия мощность механизма вращения значительно больше мощности механизма ударного. Для такого вида бурения справедливо соотношение Nв>Nу. Вращательно-ударное бурение применяют для пород с f=614.
При бурении пород более высокой крепости разрушение происходит преимущественно за счет ударной нагрузки. На вращение инструмента при этом затрачивается меньшая мощность, а осевое усилие приходится уменьшать, так как большое осевое усилие в таких породах не способствует внедрению в них инструмента и вызывает повышенный его износ. Таким образом, в крепких породах целесообразно применять ударно-вращательное и ударное бурение.
При ударно-вращательном бурении буровой инструмент благодаря энергии вращения производит очистку забоя от разрушенных, но не отделившихся от массива частиц породы и разрушение небольшой части породы резанием.

Ручные горные сверла: способ бурения, область применения, типы, устройство, принцип действия, рабочий инструмент
Ручные горные сверла предназначены для бурения шпуров диаметром до 50 мм по углям всех категорий крепости и слабым породам (f < 3). Современные горные сверла по способу подачи бурового инструмента на забой подразделяют на сверла с ручной и механической подачей; по роду потребляемой энергии на электрические, пневматические и гидравлические и по типу управления с непосредственным и дистанционным управлением.
Электросверло СЭР19-2М применяют для бурения шпуров по углю и мягким породам. Электрический ток подводится к пусковому устройству (выключателю) гибким кабелем, один конец которого подсоединен к штепсельной вилке пускателя. Сверло включается нажатием на пусковой рычаг, расположенный в правой рукоятке сверла.
Электросверла ЭР14Д-2М и ЭР18Д-2М имеют дистанционное управление. В конструкции сверла ЭРП18Д-2М предусмотрен приводимый от редуктора сверла барабанчик с тросом, который обеспечивает механическую подачу сверла на забой по мере углубления буримого шпура.
Пневматические ручные сверла применяют для бурения шпуров по углю и породам с коэффициентом крепости f до 3 по шкале проф. М.М. Протодьяконова в шахтах, где применение электроэнергии запрещено Правилами безопасности.
В корпусах сверл размещены ротационный двигатель, редуктор, пусковое устройство и глушитель шума. В крышке корпуса расположена масляная камера. Сверла СРЗМ и СРЗБ имеют устройство для промывки шпура, состоящее из муфты боковой промывки и специального переходника.
Гидравлические сверла СГР, в отличие от пневматических, оборудуются гидроприводом, выполненным в виде гидротурбин, и пока не получили распространения в горной промышленности, но в ряде случаев могут оказаться весьма целесообразными, например, при гидродобыче полезного ископаемого.
Пневматические и гидравлические сверла отличаются значительной простотой конструкции, надежностью и безопасностью в работе, а также возможностью плавного регулирования частоты вращения рабочего инструмента, что в ряде случаев делает их более выгодными, чем электрические, и обеспечивает перспективность дальнейшего развития и совершенствования.
Рабочий инструмент ручных и колонковых сверл (рис. 3.3, а) состоит из витых 1 или сплошных буровых штанг и резцов 5. У буровой штанги различают тело буровой шганги 2 и головку 3 с отверстием для крепления резца 5 с помощью крепежного штифта 4.
Штанги изготовляют из углеродистой стали марок У7А, У8, а также из конструкционной стали 35ХГСА круглого, ромбического и прямоугольного сечений с навивкой на них спирального выступа или свивкой буровой стали в виде спирали, для выноса из шпура буровой мелочи.
Съемные резцы (рис. 3.3, б, в, г) состоят из корпуса 7, хвостовика 7 для крепления резца в штанге, и перьев 2, заканчивающихся режущими лезвиями. Буровые резцы двух основных типов РУ (см. рис. 3, в) и РП (см. рис. 3, б, г) соответственно для бурения по углю и породе изготовляют из стали У7 и армируют пластинками 8 (см. рис. 3.3, г) из твердого сплава ВК-6, ВК-8 или ВК-8В.
Различают переднюю грань резца 3, образующую с основной плоскостью передний угол резца
· и заднюю грань 6, образующую с условной плоскостью резания (перпендикулярной к основной плоскости) главный задний угол резца
·. Передний угол
· может изменяться в пределах ±15°, обычно принимают равным 0°, Задний угол резца, предотвращающий трение задней гранью о плоскость забоя, в резцах типов РУ и РП принят равным соответственно 25 и 18°. Пересечение передней я задней граней резца образует режущую кромку, характеризуемую углом заострения или заточки резца
·. Режущие кромки пера резца подразделяют на главные режущие кромки 4, образующие внешний или концевой угол резца
· и кромки рассечки 5, образующие угол рассечки
·. Угол рассечки обычно принимают равным 90±6°, а концевой угол 140±4°. Для уменьшения трения о стенки шпура резцу придается угол конусности
·, равный 2-3°. Диаметр наиболее распространенных РУ и РП соответственно равен 43, 45 и 41 мм.
Для бурения шпуров электрическими вращательными бурильными головками в бурильных установках БУЭ1М и БУА-ЗС-02 применяют круглые буровые штанги с наружным диаметром 32 мм и каналом для промывки шпура диаметром 9 мм с резцами БИ-741 или РП-42.

3. Гидравлические экскаваторы: назначение, конструктивная схема
В настоящее время данное оборудование нашло широкое применение в горной промышленности, где оно используется на открытых разработках месторождения полезных ископаемых для их выемки и для погрузки взорванной горной массы в транспорт, и на земляных работах, то есть при исследовании горных пород (1-4 категорий) и разрыхлённых мёрзлых грунтов при низкой температуре окружающей среды (до -40°С).
А также экскаваторы с гидравлическим типом привода – незаменимый помощник в строительстве, особенно в городских условиях, где требуется работать в достаточно небольших участках. Таким образом, данный вид погрузчиков используется не только при транспортировке горных масс, но также в промышленном строительстве на больших земельных участках.
Гидравлическая прямая лопата с поворотным ковшом (рис. 3.3, а) имеет следующие элементы рабочего оборудования: стрелу 1, рукоять 2 и ковш 3, соответственно поворачивающиеся относительно шарниров О1, О2 и О3 с помощью гидравлических цилиндров подъема – опускания стрелы 4, напора 5 рукояти и поворота 6 ковша. Гидроцилиндр 6 крепится к угловой тяге 7, соединенной шарниром с тягой 5 ковша. В кинематическом отношении неподвижным звеном исполнительного механизма экскаватора является поворотная платформа. Траектория копания образуется сочетанием перемещений основных элементов рабочего оборудования. Гидравлическая прямая лопата может быть выполнена с ковшом, имеющим челюстной створ (на рис. 3.3 не показан). В этом случае в задней стенке ковша устанавливаются дополнительные гидроцилиндры открывания ковша.
Гидравлическая обратная лопата (рис. 3.3, б) имеет стрелу 1 и рукоять 2, соединенные балкой 6, наклон которой по отношению к стреле фиксируется тягой 5. Поворот стрелы, рукояти и ковша в рабочем движении осуществляется соответственно вокруг осей О1 О2 и О3 гидроцилиндрами 4, 9 и 10. Тяги 7 и 8 служат для крепления ковша. Обратная лопата может иметь неповоротный ковш. В этом случае отсутствует гидроцилиндр 10, а тяги 7 и 8 используются для крепления ковша к рукояти.
Все перечисленные выше виды оборудования гидравлического экскаватора (прямая и обратная лопаты) могут быть сменными и размещаться на одной базовой машине.
ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 4

1. Гидропривод: область применения, классификация, принцип работы, преимущества и недостатки
Гидроприводом называется совокупность устройств, предназначенных для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости, находящейся под давлением, с одновременным выполнением функций регулирования и реверсирования скорости движения выходного звена гидродвигателя.
Гидроприводы могут быть двух типов: гидродинамические и объемные. В гидродинамических приводах используется в основном кинетическая энергия потока жидкости.
В объемных гидроприводах используется потенциальная энергия давления рабочей жидкости. Объемный гидропривод состоит из гидропередачи, устройств управления, вспомогательных устройств и гидролиний (рис.1.1).
Объемная гидропередача, являющаяся силовой частью гидропривода, состоит из объемного насоса (преобразователя механической энергии приводящего двигателя в энергию потока рабочей жидкости) и объемного гидродвигателя (преобразователя энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена).
Классификация и принцип работы гидроприводов
В зависимости от конструкции и типа входящих в состав гидропередачи элементов объемные гидроприводы можно классифицировать по нескольким признакам.
1. По характеру движения выходного звена гидродвигателя:
гидропривод вращательного движения (рис.1.2, а), когда в качестве гидродвигателя применяется гидромотор, у которого ведомое звено (вал или корпус) совершает неограниченное вращательное движение;
гидропривод поступательного движения (рис.1.2, б, в), у которого в качестве гидродвигателя применяется гидроцилиндр – двигатель с возвратно-поступательным движением ведомого звена (штока поршня, плунжера или корпуса);
гидропривод поворотного движения (рис.1.2, г), когда в качестве гидродвигателя применен поворотный гидроцилиндр, у которого ведомое звено (вал или корпус) совершает возвратно- поворотное движение на угол, меньший 360..
2. По возможности регулирования:
регулируемый гидропривод, в котором в процессе его эксплуатации скорость выходного звена гидродвигателя можно изменять по требуемому закону. В свою очередь регулирование может быть дроссельным (рис.1.2, б, г), объемным (рис.1.2, а), объемно-дроссельным или изменением скорости двигателя, приводящего в работу насос. Регулирование может быть ручным или автоматическим. В зависимости от задач регулирования гидропривод может быть стабилизированным, программным или следящим.;
нерегулируемый гидропривод, у которого нельзя изменять скорость движения выходного звена гидропередачи в процессе эксплуатации.
3. По схеме циркуляции рабочей жидкости:
гидропривод с замкнутой схемой циркуляции (рис.1.2, а), в котором рабочая жидкость от гидродвигателя возвращается во всасывающую гидролинию насоса. Гидропривод с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости компактен, имеет небольшую массу и допускает большую частоту вращения ротора насоса без опасности возникновения кавитации, поскольку в такой системе во всасывающей линии давление всегда превышает атмосферное. К недостаткам следует отнести плохие условия для охлаждения рабочей жидкости, а также необходимость спускать из гидросистемы рабочую жидкость при замене или ремонте гидроаппаратуры;
гидропривод с разомкнутой системой циркуляции (рис.1.2, б, в, г), в котором рабочая жидкость постоянно сообщается с гидробаком или атмосферой. Достоинства такой схемы – хорошие условия для охлаждения и очистки рабочей жидкости. Однако такие гидроприводы громоздки и имеют большую массу, а частота вращения ротора насоса ограничивается допускаемыми (из условий бескавитационной работы насоса) скоростями движения рабочей жидкости во всасывающем трубопроводе.
4. По источнику подачи рабочей жидкости:
насосные гидроприводы, в которых рабочая жидкость подается в гидродвигатели насосами, входящих в состав этих гидроприводов;
аккумуляторные гидроприводы, в которых рабочая жидкость подается в гидродвигатели из гидроаккумуляторов, предварительно заряженных от внешних источников, не входящих в состав данных гидроприводов;
магистральные гидроприводы, в которых рабочая жидкость подается к гидродвигателям от специальной магистрали, не входящей в состав этих приводов.
5. По типу приводящего двигателя гидроприводы могут быть с электроприводом, приводом от ДВС, турбин и т.д.
Преимущества и недостатки гидропривода
Широкое распространение гидропривода объясняется тем, что этот привод обладает рядом преимуществ перед другими видами приводов машин. Вот основные из них.
1. Бесступенчатое регулирование скорости движения выходного звена гидропередачи и обеспечение малых устойчивых скоростей. Минимальная угловая скорость вращения вала гидромотора может составлять 23 об/мин.
2. Небольшие габариты и масса. Время разгона, благодаря меньшему моменту инерции вращающихся частей не превышает долей секунды в отличие от электродвигателей, у которых время разгона может составлять несколько секунд.
3. Частое реверсирование движения выходного звена гидропередачи. Например, частота реверсирования вала гидромотора может быть доведена до 500, а штока поршня гидроцилиндра даже до 1000 реверсов в минуту. В этом отношении гидропривод уступает лишь пневматическим инструментам, у которых число реверсов может достигать 1500 в минуту.
4. Большое быстродействие и наибольшая механическая и скоростная жесткость. Механическая жесткость – величина относительного позиционного изменения положения выходного звена под воздействием изменяющейся внешней нагрузки. Скоростная жесткость – относительное изменение скорости выходного звена при изменении приложенной к нему нагрузки.
5. Автоматическая защита гидросистем от вредного воздействия перегрузок благодаря наличию предохранительных клапанов.
6. Хорошие условия смазки трущихся деталей и элементов гидроаппаратов, что обеспечивает их надежность и долговечность. Так, например, при правильной эксплуатации насосов и гидромоторов срок их службы доведен в настоящее время до 510 тыс. ч работы под нагрузкой. Гидроаппаратура может не ремонтироваться в течение долгого времени (до 1015 лет).
7. Простота преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и возвратно-поворотные без применения каких-либо механических передач, подверженных износу.
Говоря о преимуществах гидропривода, следует отметить простоту автоматизации работы гидрофицированных механизмов, возможность автоматического изменения их режимов работы по заданной программе.
Гидроприводу присущи и недостатки, которые ограничивают его применение. Основные из них следующие.
1. Изменение вязкости применяемых жидкостей от температуры, что приводит к изменению рабочих характеристик гидропривода и создает дополнительные трудности при эксплуатации гидроприводов (особенно при отрицательных температурах).
2. Утечки жидкости из гидросистем, которые снижают КПД привода, вызывают неравномерность движения выходного звена гидропередачи, затрудняют достижение устойчивой скорости движения рабочего органа при малых скоростях.
3. Необходимость изготовления многих элементов гидропривода по высокому классу точности для достижения малых зазоров между подвижными и неподвижными деталями, что усложняет конструкцию и повышает стоимость их изготовления.
4. Взрыво- и огнеопасность применяемых минеральных рабочих жидкостей.
5. Невозможность передачи энергии на большие расстояния из-за больших потерь на преодоление гидравлических сопротивлений и резкое снижение при этом КПД гидросистемы.

2. Переносные перфораторы: устройство, принцип действия
Перфоратор состоит из цилиндра с расположенным внутри него воздухораспределительно-ударным и поворотным механизмами, ствола и корпуса крана, стянутых между собой болтами буродержателя и рукоятки с виброгасящим пружинным устройством. Подвод сжатого воздуха к перфоратору осуществляется по резиновому рукаву. На подводящем шланге имеется масленка типа МА8 или МАИ для автоматической смазки молотка. Рукоятка имеет положения и расположена на корпусе для пуска перфоратора. Также имеется глушитель шума, которой снижает шум при работе перфоратора в 1,5 раза. Сжатый воздух поступает в воздухораспределитель, заставляя поршень перемещаться. Благодаря механизму поворота бура поршень наносит удар по поворотной буксе и буру, в результате чего он вместе с вышеперечисленными узлами поворачивается на 10-150.
Перфоратор работает следующим образом. При открытии крана сжатый воздух поступает в левую часть цилиндра и толкает П-У вперед (рабочий ход), наносит удар по штанге и левая часть цилиндра освобождается от воздуха через глушитель 8. После удара воздухораспределительное устройство подает воздух в правую часть и П-У движется в левую часть (холостой ход) поворачиваясь вокруг геликоидального стержня (2), поворачивая штангу на некоторый угол; при этом правая часть также освобождается от воздуха через глушитель для последующего цикла работы.

3. Экскаваторы ЭКГ-8И, 10: устройство основных узлов
Ковш – сварно-литая конструкция передняя стенка- ст.110Г10Л. Для повышения износостойкости передний пояс внизу и вверху стенки наплавлен сармайтовским электродом. Ковш (рис.21) состоит из корпуса 3. днища 4, зубьев 2, подвески ковша 1 и механизма торможения днища ковша 5. Корпуса ковшей собираются из передней и задней литых стенок и двух боковых вставок, которые свариваются между собой стыковыми швами. Передняя стенка отлита из высокомарганцовистой стали, задняяиз углеродистой. Для повышения срока службы верхний и нижний пояса передней стенки наплавлены твердым сплавом «Сормайт». По мере износа наплавленного металла передняя стенка снова наплавляется при ремонтах.
На передней стенке ковша закреплены пять сменных зубьев 2. Основание зуба прикрепляется к передней стенке двумя болтами. После установки новых зубьев, затянутые гайки необходимо прихватить электросваркой к болтам.
Рукоять экскаваторов (рис. 23) представляет собой однобалочную, разгруженную от кручения сварную металлическую конструкцию диаметром 700 мм. Балка рукояти 2 сварена из нескольких обечаек и концевой отливки, имеющей проушины для крепления ковша. Обечайки, балки круглого сечения, изготовлены из листов легированной стали. На балке имеется кронштейн 5, в отверстиях которого на втулках установлен валик механизма открывания днища ковша.
Механизм напора сообщает поступательное движение рукояти через напорный и возвратный канаты, огибающие полублоки - напорный 1 и возвратный 4, укрепленные на балке рукояти. Для ограничения хода рукояти служат передний 3 и задний 6 упоры. Передний упор 3 совмещен с передним полублоком 4, задний упор установлен на корпусе 7 поглощающего аппарата. Поглощающий аппарат служит для поглощения энергии удара при стопорении ковша в забое.
Стрела (рис. 24) двухбалочной конструкции состоит из двух шарнирносочлененных друг с другом секций: нижней 1 и верхней 3. Обе секции представляют собой сварные металлические конструкции из горячекатаных стальных труб, листов и стальных отливок. Нижняя секция стрелы пятой закреплена в кронштейнах поворотной платформы ступенчатой осью 8. Верхняя часть нижней секции подкосами жестко соединена с двуногой стойкой. В верхней части верхней секции 3 установлены головные блоки стрелы 5. На верхнем листе верхней секции установлены два полублока 7 для подъемного каната. Благодаря этому подъёмный канат образует двухкратный полиспаст, дающий выигрыш в силе.
В стреле необходимо регулировать зазоры в местах соединения нижней секции стрелы с верхней секцией и с кронштейнами поворотной стрелы. Зазоров в данных местах не допускаются и выбираются специальными прокладками. Двухручьевые и головные блоки должны свободно проворачиваться от руки.
Ходовая тележка (рис. 44 и 45) предназначена для установки поворотной платформы с механизмами и рабочим оборудованием и передвижения экскаватора.
Тележка состоит из сварной нижней рамы 1 (рис. 44), к которой с двух сторон крепятся гусеничные рамы 10. Крепление рам производится болтами 4 и четырьмя замковым соединением с клином 11 с каждой стороны. В дополнение к этому гусеничные рамы привариваются на монтаже у заказчика к верхнему упору нижней рамы четырьмя сварными швами длиною по 1200 мм каждый (рис. 45). Для этой цели на верхнем упоре нижней рамы предусмотрена разделка под сварной шов. С целью предотвращения возникновения концентрации напряжений сварной шов должен иметь плавный выход.
К верхнему листу нижней рамы крепится зубчатый венец 3, с которым входят в зацепление шестерни выходных валов поворотных редукторов. В проточке зубчатого венца приварен кольцевой рельс 2, являющийся опорой роликового круга.

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 5

1. Гидроцилиндры. Классификация, устройство и принцип работы
Гидроцилиндры являются объемными гидромашинами и предназначены для преобразования энергии потока рабочей жидкости механическую энергию выходного звена. Гидроцилиндры работают при высоких давлениях (до 32 МПа), их изготовляют одностороннего и двухстороннего действия, с односторонним и двухсторонним штоком и телескопические.
Для привода рабочих органов мобильных машин наиболее широко применяют поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком (рис.4.4).
Основой конструкции является гильза 2, представляющая собой трубу с тщательно обработанной внутренней поверхностью. Внутри гильзы перемещается поршень 6, имеющий резиновые манжетные уплотнения 5, которые предотвращают перетекание жидкости из полостей цилиндра, разделенных поршнем. Усилие от поршня передает шток 3, имеющий полированную поверхность. Для его направления служит грундбукса 8. С двух сторон гильзы укреплены крышки с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости. Уплотнение между штоком и крышкой состоит из двух манжет, одна из которых предотвращает утечки жидкости из цилиндра, а другая служит грязесъемником 1. Проушина 7 служит для подвижного закрепления гидроцилиндра. На нарезанную часть штока крепится проушина или деталь, соединяющая гидроцилиндр с подвижным механизмом.
У нормализованных цилиндров, применяющихся в строительных машинах, диаметр штока составляет в среднем 0,5 D, ход поршня не превосходит 10D. При большей величине хода и давлениях, превышающих 20 МПа, шток следует проверять на устойчивость от действия продольной силы.
Для уменьшения потерь давления диаметры проходных отверстий в крышках цилиндра для подвода рабочей жидкости назначают из расчета, чтобы скорость жидкости составляла в среднем 5 м/с, но не выше 8 м/с.
Ход поршня ограничивается крышками цилиндра. В некоторых случая она достигает 0,5 м/с. Жесткий удар поршня о крышку в гидроцилиндрах строительных машин предотвращают демпферы (тормозные устройства). Принцип из действия большинства из них основан на запирании небольшого объема жидкости и преобразования энергии движущихся масс в механическую энергию жидкости. Из запертого объема жидкость вытесняется через каналы малого сечения.

2. Переносные перфораторы: способ бурения, область применения, типы, рабочий инструмент
Пневматические переносные перфораторы, относятся к машинам ударно-поворотного действия, предназначены для бурения шпуров с пневматических поддержек или с рук при проведении горизонтальных и слабонаклонных горных выработок, а также при проходке стволов шахт. Параметры бурения: диаметр 32-46 мм; глубина бурения до 5 м, коэффициент крепости пород 6-20.
В соответствии с ГОСТом 10750-80 предусматривается выпуск четырех типов переносных перфораторов: ПП36В, ПП50В, ПП54ВБ, ПП63СВП.
В условном обозначении перфоратора последовательно указывается: П перфоратор; П переносной; цифры энергия удара, Дж; В пылеподавление водой (центральная подача); Б с боковой промывкой; С с усиленной продувкой; П – пылеотсос, СВП – продувка с увлажнением, цифровые обозначения модернизация.
Переносные перфораторы различаются по мощности, массе, конструктивным особенностям и принципу действия. Перфоратор состоит из ударно-поворотного механизма, пускового, воздухораспределительного и промывочного устройств, собранных в одном корпусе. В переносных перфораторах применяется поворотный механизм зависимого действия с геликоидальным стержнем (задний поворот). Воздухораспределительное устройство клапанного типа. Перфораторы типа ПП36, ПП54 и ПП63 имеют фланцевый клапан, а ПП50В1 клапан в виде плоской шайбы. Для предотвращения самопроизвольного выпадания буровой штанги из шестигранного гнезда поворотной буксы, перфораторы имеют буродержатель. Для защиты от вибрации и шума перфораторы снабжены виброгасящим устройством и глушителем шума.
Ведущими заводами-изготовителями пневматических переносных перфораторов являются: «Пневматик» (г.С-Петербург) и Криворожский завод горного оборудования «Коммунист».
Акционерная компания «Туламашзавод» выпускает принципиально новой конструкции перфораторы ПП-80НВ и ССПБ-1К. Традиционно применяемая в мировой практике зависимая геликоидальная (храповая) система вращения и удара была заменена на раздельный привод удара и вращения с использованием автономного планетарного пневмодвигателя и поршня ударника новой геометрии.
США, Швеция, Япония, Финляндия, Великобритания, Франция выпускают более 300 типов перфораторов. Так фирма «Атлас Копко» (Швеция) выпускает перфораторы типа BBD12TW, BBC24W, BBD44WK. В США перфораторы выпускают фирмы: «Ингерсолл Рэнд» (130А, 150А, Д300А, JR300A), «Джой» (L37, L47, LB57), «Дрессер» (SD30, SD50).
Финская фирма «Тамрок» выпускает перфораторы: К56, К90, КВ90, Т10С. Французская фирма «Медок» специализируется на выпуске переносных перфораторов типа МР, PS, РВ. В Японии перфораторы (D312, D317, D322, D77L) выпускает фирма «Фурукава».
Воздухораспределение перфораторов. Типы и назначение.
По способу воздухораспределения различают перфораторы с золотниковым, клапанным и бесклапанным распределением. Особенностью золотникового воздухораспределения является то, что перекрываемые каналы расположены перпендикулярно движению золотника; перемещение золотника осуществляется благодаря разности давлений сжатого воздуха, поступающего в воздухораспределительное устройство. По сравнению с клапанным золотниковое распределение более экономично, но конструкция перфораторов при этом сложнее. Особенностью клапанного воздухораспределения является то, что клапан перекрывает рабочие каналы, расположенные по его движению, вследствие чего сжатый воздух попеременно поступает в поршневую и штоковую полости цилиндра, обеспечивая рабочий и холостой ход поршня благодаря разности давлений в полостях.Из-за низкого к. п. д. бесклапанный способ воздухораспределения не получил значительного применения.
Буровой инструмент перфораторов.
Производительность бурения в значительной мере определяется формой и качеством бурового инструмента резцов и штанг. Различают два основных типа резцов: для бурения по углю и для бурения по породе. Резцы обычно изготовляют штамповкой из легированной стали и армируют пластинками твердого сплава: ВК-6, ВК-8 или ВК-8В. Съемный буровой резец состоит из пера, тела резца и хвостовика для крепления резца в штанге. Различают переднюю грань резца и заднюю грань. Пересечение этих граней образует главную режущую кромку и кромку рассечки. Углы заточки резца определяются положением плоскости резания и основной плоскости.

3. Конструкция многоковшовых роторных экскаваторов
РОТОРНЫЙ ЭКСКАВАТОР самоходная машина непрерывного действия на гусеничном или шагающе-рельсовом ходу с выдвижной или невыдвижной стрелой, предназначенная для ведения вскрышных или добычных работ верхним (преимущественно) и нижним черпанием, разработки выемок (каналов), удаления породы в отвал или погрузки [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] в транспортное средство. Применяется на породах и углях малой и средний крепости (до IV категории включительно без предварительного рыхления [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], а более крепких после рыхления) при температурах 40-35°С.
Роторный стреловой экскаватор карьерного типа состоит из ротора 1, роторной стрелы 2, надстройки 3, противовесной консоли с механизмами 4, разгрузочной консоли 5 и ходового оборудования 6. Грунт, разрабатываемый ковшами ротора, попадает на стреловой конвейер, откуда через центральный перегрузочный узел на конвейер разгрузочной консоли, далее на забойный конвейер и в отвал.
При работе исполнительный орган роторного экскаватора осуществляет движение в горизонтальной и вертикальной плоскости. Подача ротора на [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] происходит либо за счёт выдвижения роторной стрелы, либо за счёт подачи всей машины на ходовом устройстве вперёд.
С технологической точки зрения роторные экскаваторы радиального и поперечного копания различают по назначению, максимальной теоретической производительности, величине расчётного удельного усилия копания в МПа, способу подачи ротора на забой, величине допускаемого уклона рабочего [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], определяемого наличием или отсутствием выравнивающего поворотную [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] устройства, способу опирания стрелы разгрузочного конвейера, типу ходового устройства. По способу разгрузки ковшей роторы принято разделять на гравитационные и инерционные. У первых разгрузка ковшей осуществляется под действием силы тяжести породы при прохождении ими зоны разгрузки в верхней части ротора. У инерционных роторов разгрузка ковшей происходит под действием центробежных сил, выбрасывающих породу из ковшей. Для этого обеспечивают частоту вращения ротора в 3-5 раз более высокую, чем у гравитационных, и достигают такой скорости движения частиц горной массы, при которой центробежная сила, действующая на неё, превышает силу тяжести и поэтому выбрасывает породу из ковша.
Подъём и опускание роторной и отвальной стрел осуществляется через систему полиспастов лебёдками, устанавливаемыми на стреле противовеса. Последняя совместно с мачтой поддержки роторной стрелы и поворотной платформой образуют верхнее строение (надстройку) роторного экскаватора. Платформа верхнего строения опирается через опорно-поворотное устройство на базу ходовой части и может поворачиваться относительно неё на 360°. Отвальный конвейер имеет индивидуальный привод поворота, позволяющий его стреле отклоняться от продольной оси на 270° в обе стороны и сохранять заданное положение в пространстве вне зависимости от расположения роторной стрелы.
В РФ производятся карьерные [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] марки ЭР (5 типов) для производства [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] с производительностью 630, 1250, 2500, 5000, 10 000 м3/ч по рыхлой массе и удельным усилием копания не менее 0,7 МПа и роторные экскаваторы тех же 5 типов с усилием копания не менее 1,4 МПа (экскаваторы марки ЭРП), предназначенные для ведения добычных работ.
Также многоковшовые экскаваторы производят в США, Германии, Японии.
ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 6

1. Радиально-поршневые насосы и гидромоторы: устройство и принцип работы
Радиально-поршневые гидромашины применяют при сравнительно высоких давлениях (10 МПа и выше). По принципу действия радиально-поршневые гидромашины делятся на одно-, двух- и многократного действия. В машинах однократного действия за один оборот ротора поршни совершают одно возвратно-поступательное движение.
Схема радиально-поршневого насоса однократного действия приведена на рис.3.6. Рабочими камерами в насосе являются радиально расположенные цилиндры, а вытеснителями - поршни. Ротор (блок цилиндров) 1 на скользящей посадке установлен на ось 2, которая имеет два канала 3 и 4 (один соединен с гидролинией всасывания, другой - с напорной гидролинией). Каналы имеют окна 5, которыми они могут соединяться с цилиндрами 6. Статор 7 по отношению к ротору располагается с эксцентриситетом.
Ротор вращается от приводного вала через муфту 8. При вращении ротора в направлении, указанном на рис.3.6. стрелкой, поршни 9 вначале выдвигаются из цилиндров (происходит всасывание), а затем вдвигаются (нагнетание). Соответственно рабочая жидкость вначале заполняет цилиндры, а затем поршнями вытесняется оттуда в канал 4 и далее в напорную линию гидросистемы. Поршни выдвигаются и прижимаются к статору центробежной силой или принудительно (пружиной, давлением рабочей жидкости или иным путем).

2. Телескопные перфораторы: способ бурения, область применения, типы, рабочий инструмент
Телескопные перфораторы предназначены для бурения восстающих шпуров и скважин (с отклонением от вертикали до 45°) в породах любой крепости на очистных и проходческих работах. Для проходки восстающих выработок телескопными перфораторами используют проходческие комплексы типа КПВ или КПРС.
В соответствии с ГОСТом 18093-79 выпускаются два типа телескопных перфораторов ПТ38 и ПТ 48А. Они представляют собой перфоратор и расположенный соосно с ним телескопический податчик. Основным параметром перфоратора является его масса. В самой бурильной машине применяются основные узлы переносных перфораторов. Конструкция телескопных перфораторов основана на ударно-поворотном принципе действия с зависимым (задним) поворотом буровой штанги. Применяется клапанная система воздухо-распределения с плоским кольцевым клапаном.
Особенностью конструкции телескопного перфоратора является отсутствие буродержателя и наличие бойка, который ограничивает перемещение буровой штанги внутрь машины. Штанга выполнена без заплечиков или буртика. Для предотвращения попадания бурового шлама внутрь перфоратора предусмотрена постоянная продувка как при бурении, так и при выключении перфоратора. Сжатый воздух подается к хвостовику штанги через трубку, которая проходит по оси перфоратора концентрично с водяной трубкой.
В качестве подающего устройства используется телескопический раздвигающийся поршневой податчик, состоящий из цилиндра и поршня со штоком. Для устранения вращения перфоратора во время поворота бура на штоке податчика предусмотрены лыски, а упор выполнен раздвоенным. Регулирование усилия подачи производится рукояткой управления телескопа. Для экстренного сброса давления опукания перфоратора вниз служит разгрузочная кнопка, расположенная на рукоятке.
Пусковой кран имеет четыре фиксированных положения: «Выключено» кран закрыт и включена постоянная продувка; «Подъем телескопа» перфоратор не работает, но телескоп включен; «Забуривание» кран открыт для забуривания; «Полная работа» кран открыт полностью для работы перфоратора и телескопа с полной нагрузкой.
Телескопные перфораторы разделяют на одностоечные (ПТ38, ПТ48) и двухстоечные (УБ2Т-С). В двухстоечных перфораторах податчик выполнен в виде двух параллельных телескопов. Перфоратор УБ2Т-С работает с пылеотсосом через штуцер в головке перфоратора.
Воздухораспределение перфораторов. Типы и назначение.
По способу воздухораспределения различают перфораторы с золотниковым, клапанным и бесклапанным распределением. Особенностью золотникового воздухораспределения является то, что перекрываемые каналы расположены перпендикулярно движению золотника; перемещение золотника осуществляется благодаря разности давлений сжатого воздуха, поступающего в воздухораспределительное устройство. По сравнению с клапанным золотниковое распределение более экономично, но конструкция перфораторов при этом сложнее. Особенностью клапанного воздухораспределения является то, что клапан перекрывает рабочие каналы, расположенные по его движению, вследствие чего сжатый воздух попеременно поступает в поршневую и штоковую полости цилиндра, обеспечивая рабочий и холостой ход поршня благодаря разности давлений в полостях.Из-за низкого к. п. д. бесклапанный способ воздухораспределения не получил значительного применения.
Буровой инструмент электросверл и перфораторов.
Производительность бурения в значительной мере определяется формой и качеством бурового инструмента резцов и штанг. Различают два основных типа резцов: для бурения по углю и для бурения по породе. Резцы обычно изготовляют штамповкой из легированной стали и армируют пластинками твердого сплава: ВК-6, ВК-8 или ВК-8В. Съемный буровой резец состоит из пера, тела резца и хвостовика для крепления резца в штанге. Различают переднюю грань резца и заднюю грань. Пересечение этих граней образует главную режущую кромку и кромку рассечки. Углы заточки резца определяются положением плоскости резания и основной плоскости. Для вращательного бурения ручными сверлами применяют шнековые штанги с ромбическим сечением без промывки шпура и полые шестигранные или цилиндрические для бурения с промывкой. Для ручных свёрл пользуются комплектом из трёх или пяти буровых штанг длиной 0,8-1; 1,8-1,9 м.

3. Конструкция многоковшовых цепных экскаваторов
ЦЕПНОЙ ЭКСКАВАТОР самоходная горная машина непрерывного действия с исполнительным органом в виде бесконечной цепи с закреплёнными на ней ковшами. Выполняется на железнодорожном (рис. 1), гусеничном или реже шагающем ходу с поворотной или неповоротной [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Предназначен для ведения вскрышных или добычных работ верхним и нижним черпанием в породах или углях невысокой [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] при температуре до 35°С, разработки выемок (каналов) с удалением породы в отвал или погрузки [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] в транспортное средство непрерывного или цикличного действия.
У цепного экскаватора ковши (от 20 до 60 штук) крепятся на пальцах к шарнирам звеньев бесконечной цепи, перемещаемой ведущими звёздочками по каткам и направляющим ковшовой рамы; нижняя ветвь цепи всегда движется к экскаватору, отделяя ковшами породу от забоя и транспортируя её к месту разгрузки, расположенному у ведущих звёздочек.
Порода из ковшей, огибающих ведущие звёздочки, высыпается либо на приёмный вращающийся стол, либо на перегрузочный [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], которые передают её в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] или на отвальный конвейер. Ковшовая рама и отвальная стрела подвешиваются, как правило, к металлоконструкциям, имеющим индивидуальные консоли противовесов, на которых размещаются лебёдки их подъёма и могут независимо поворачиваться на опорно-поворотных устройствах относительно ходовой рамы и друг друга.
В рабочем процессе исполнительный орган цепного экскаватора перемещается в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Основным рабочим движением является движение цепи по направляющим рамы в вертикальной плоскости и поступательное в горизонтальной плоскости, осуществляемое либо за счёт поворота платформы верхнего строения (полно- или частично поворотные цепные экскаваторы радиального копания на гусеничном ходу), либо за счёт переезда всей машины (главным образом неповоротные цепные экскаваторы поперечного копания на железнодорожном ходу), таким образом, траектория движения ковша определяется скоростями резания (обычно не более 1,5 м/с) и подачи (на порядок меньше).
Цепные экскаваторы поперечного и радиального черпания различают: по взаимному расположению машины и забоя только нижнего, нижнего и верхнего черпания; по конструкции рабочего оборудования с жёстко направленной ковшовой цепью, со свободно провисающей нижней её ветвью и комбинированные, а также с шарнирной или бесшарнирной ковшовой рамой с планирующим звеном или без него; по способу подачи рабочего оборудования на [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] веерным опусканием ковшовой рамы, либо её выдвижением подающим механизмом, или перемещением всей машины на ходовом устройстве поперёк забоя; по конструкции разгрузочных устройств с разгрузкой в одно- или многопутный железнодорожный транспорт, проходящий под экскаватором (портальные цепные экскаваторы на железнодорожном ходу рис. 1), с боковой отгрузкой, либо через люк, либо через консольные стрелы или соединительные мосты (главным образом цепной экскаватор на гусеничном или шагающем ходу).

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 7

1. Гидроклапаны. Устройство и принцип работы
Гидроклапаном называется гидроаппарат, в котором величина открытия рабочего проходного сечения изменяется от воздействия проходящего через него потока рабочей жидкости.
По характеру воздействия на запорно-регулирующий элемент гидроклапаны могут быть прямого и непрямого действия. В гидроклапанах прямого действия величина открытия рабочего проходного сечения изменяется в результате непосредственного воздействия потока рабочей жидкости на запорно-регулирующий элемент. В гидроклапанах непрямого действия поток сначала воздействует на вспомогательный запорно-регулирующий элемент, перемещение которого вызывает изменение положения основного запорно-регулирующего элемента.
Напорные гидроклапаны
Напорные гидроклапаны предназначены для ограничения давления в подводимых к ним потоках рабочей жидкости. На рис.6.1 приведены принципиальные схемы напорных клапанов прямого действия с шариковым, конусным, плунжерным и тарельчатым запорно-регулирующими элементами.
Клапан состоит из запорно-регулирующего элемента 1 (шарика, конуса и т.д.), пружины 2, натяжение которой можно изменять регулировочным винтом 3. Отверстие 5 корпуса 4 соединяется с линией высокого давления, а отверстие 6 - со сливной линией. Часть корпуса, с которой запорно-регулирующий элемент клапана приходит в соприкосновение, называется седлом (посадочным местом).
Редукционный клапан
Редукционным называют гидроклапан давления, предназначенный для поддержания в отводимом от него потоке рабочей жидкости более низкого давления, чем давление в подводимом потоке. В гидроприводах находят применение в основном два типа редукционных клапанов.
Первый тип клапанов обеспечивает установленное соотношение между давлениями на входе и выходе из клапана.
Редукционный клапан (рис.6.4) состоит из запорно-регулирующего элемента - плунжера 1, прижатого к седлу пружиной 2, сила натяжения которой регулируется винтом 3. Отверстие 4 корпуса соединяется с гидролинией высокого давления, а отверстие 5 с гидролинией низкого давления. В исходном положении клапан прижат к седлу, а вход клапана отделен от выхода. При повышении давления P1 плунжер поднимается и гидролиния высокого давления соединяется с гидролинией низкого давления. Чем больше давление P1, тем больше открывается проходное сечение клапана и тем больше становится давление P2.
Второй тип редукционного клапана поддерживает постоянное редуцированное давление на выходе независимо от колебания давления в подводимом и отводимом потоках рабочей жидкости. Такие редукционные клапаны могут быть прямого и непрямого действия.
Обратные гидроклапаны
Обратным гидроклапаном называется направляющий гидроаппарат, предназначенный для пропускания рабочей жидкости только в одном направлении. Они могут иметь различные запорно-регулирующие элементы: шариковый, конусный, тарельчатый или плунжерный.
В соответствии со своим назначением обратный клапан должен быть герметичным в закрытом положении, т.е. в исходном положении запорно-регулирующего элемента. Для достижения абсолютной герметичности в закрытом положении применяют обратные клапаны с двумя или тремя последовательно соединенными запорно-регулирующими элементами.
Пружина обратных клапанов нерегулируемая, ее сила натяжения должна обеспечивать лишь преодоление сил трения и инерцию, а также быстрое возвращение в исходное положение запорно-регулирующего элемента.

2. Установочные приспособления перфораторов: пневмоподдержки, распорные колонки
перфораторы обычно устанавливаются на пневмоподдержках. Кроме пневмоподдержек крепление, удержание перфораторов во время работы и создание необходимых усилий осуществляется с помощью универсальной бурильной установки УБТУ-1, распорных колонок УПБ-1Б, КБРП, ЛКР-Т, манипуляторов различных типов.
Поддержки выпускаются трех типов: П8, П11, П13. Основным параметром пневмоподдержек является рабочий ход поршня. У поддержки П8 он составляет 800 мм, у П11-1100 мм, а у П13-1300 мм.
Пневмоподдержка представляет собой силовой пневмоцилиндр двустороннего действия. Поддержка имеет подвижной цилиндр 1, на верхнем конце которого установлен пусковой кран 2. Сжатый воздух к крану 2 подается по воздушному рукаву. Пусковой кран выполнен в виде конусной пробки с каналами. Для осуществления рабочего хода шток 4 упирается в почву, при этом выдвигается цилиндр пневмоподдержки, на котором при помощи пальца 5 закрепляется перфоратор. Для реверса пневмоподдержки сжатый воздух подается по трубке 6 в штоковую полость цилиндра - поддержка опускается. Для быстрого сброса давления сжатого воздуха имеется клапан 7, открываемый вручную кнопкой 8.
Принцип действия пневмоподдержки заключается в том, что при подаче воздуха цилиндр поддержки выдвигается с усилием "Рп". Это усилие раскладывается на составляющие "Рв" и "Рг". Поддержание постоян-ного значения "Рг" при изменении угла наклона поддержки осуществляется регулировкой давления поступающего воздуха. Смазка пневмоподдержки производится в начале смены заливкой 50 гр. масла в подводящий воздушный рукав.
Установка бурильная телескопическая универсальная УБТУ-1 предназначена для жесткого крепления на ней пневматических перфораторов типа ССПБ-1 (производства "Туламашзавод") и обеспечения усилия подачи при бурении шпуров в горных породах на широком диапазоне углов бурения, включая вертикальные. Установка может использоваться и с другими типами пневматических перфораторов (ПП54, ПП63, ПП60, ПП80) с шарнирным креплением в одной точке осью d=15 мм для бурения только горизонтальных и наклонных шпуров.
Преимуществом установки УБТУ-1 является ее телескопическое устройство с двумя выдвигаемыми ступенями, позволяющими иметь в сжатом состоянии меньшие габариты по длине, что повышает удобство в эксплуатации по сравнению с другими поддержками, имеющими одну ступень. Кран управления обеспечивает плавное усилие подачи и автоматический возврат ступеней в начальное положение.
Установка переносная бурильная УПБ-1Б предназначена для бурения горизонтальных и наклонных шпуров в породах и рудах различной крепости при введении подземных горных выработок высотой 1,8 - 3,0 метра. Применение установки УПБ-1Б до минимума сводит контакты бурильщика с перфоратором. Конструкция машины позволяет развернуть податчик с перфоратором в горизонтальной плоскости на 360 градусов.
Установка переносная бурильная УПБ-1Б предназначена для бурения горизонтальных и наклонных шпуров в породах и рудах различной крепости при введении подземных горных выработок высотой 1,8 - 3,0 метра. Применение установки УПБ-1Б до минимума сводит контакты бурильщика с перфоратором. Конструкция машины позволяет развернуть податчик с перфоратором в горизонтальной плоскости на 360 градусов

3. Выемочно-транспортирующие машины: рабочее и ходовое оборудование
В соответствии с назначением ВТМ их сменные рабочие органы подразделяются на:
разрушающие и отделяющие породу от массива, тем самым, подготавливая ее к транспортированию (рыхлители);
отделяющие породу от массива послойно и перемещающие ее (без применения емкостей) при движении машины (отвалы бульдозеров, ножи автогрейдеров, струги);
отделяющие породу от массива и перемещающие ее (с применением емкости – ковша) при движении всей машины или ее части (ковшовые погрузчики, скреперы);
отделяющие породу от массива режущей кромкой с последующей подачей ее по режущей кромке к приемнику погрузочного устройства (скреперы с элеваторной загрузкой).
Выемочно-траснпортирующие машины могут иметь колесное ходовое оборудование и гусеничное.
Колесное ходовое оборудование на пневматических шинах имеет широкое применение на мобильных ВТМ, используемых на открытых горных работах: скреперах, ковшовых погрузчиках, бульдозерах, строительных экскаваторах малой мощности и буровых станках.
Недостатки, присущие пневматическому оборудованию, могут быть устранены или сглажены. Так, раскачивание работающей машины и опасный крен при проколе шины устраняются благодаря применению выносных опор (аутригеров), что позволяет одновременно увеличить ширину опорной базы и, следовательно, устойчивость машины. С целью увеличения сцепления и срока службы резиновых покрышек, что особенно важно для скреперов, погрузчиков и бульдозеров, работающих на гравийных или влажных породах, применяют защитные цепи из хромомарганцевой стали, которые образуют достаточно плотную кольчугу, надеваемую на протектор шины (рис. 22.1, а). Цепи почти исключают соприкосновение резины с почвой, благодаря чему срок службы шины повышается в 23 раза. Повышенный износ цепей компенсируется их относительно невысокой стоимостью и быстрой самоокупаемостью.
Для работы на скальных породах применяются такие пневмоколеса, у которых на диск 1 (рис. 22.1, 6) надевается армированная стальным кордом шина 2, имеющая металлическое покрытие из стальных штампованных пластин 4 со шпорами. Пластины опираются на резиновые прокладки и прикреплены винтами к поперечным металлическим полосам 3, входящим в канавки резиновой шины.
Пневмоколесная ходовая часть снабжается пневмошинами низкого (0,150,25 МПа), среднего (0,30,4 МПа) и очень редко высокого (0,450,55 МПа) давления. Давление шины на грунт на 2030 % превышает ее внутреннее давление.
Колесная формула машины обозначается двумя цифрами, первая из которых показывает число всех колес, вторая число приводных колес. Наиболее распространена колесная формула 4x2 для обычных и 4 х 4 для вездеходных машин, реже применяются трехосные машины с колесной формулой 6x4.
Мощные ВТМ могут иметь привод всех колес от встроенных в них электродвигателей с планетарным редуктором мотор- колес. Питание электродвигателей обеспечивается от генератора постоянного или переменного тока, приводимого дизельным
ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 8

1. Фильтры. Гидравлические аккумуляторы. Устройство и принцип работы
Вспомогательные устройства гидросистем обеспечивают надежную работу насосов, гидродвигателей, гидроаппаратуры и всего гидропривода в целом. К вспомогательным устройствам относятся: гидробаки и теплообменники для рабочей жидкости, фильтры, уплотнительные устройства, гидроаккумуляторы, гидравлические замки, а также элементы, которыми обеспечивается подача команд на включение и выключение исполнительных механизмов.
Фильтры служат для очистки рабочей жидкости от содержащихся в ней примесей. Эти примеси состоят из посторонних частиц, попадающих в гидросистему извне (через зазоры в уплотнениях, при заливке и доливке рабочей жидкости в гидробак и т.д.), из продуктов износа гидроагрегата и продуктов окисления рабочей жидкости.
Механические примеси вызывают абразивный износ и приводят к заклиниванию подвижных пар, ухудшают смазку трущихся деталей гидропривода, снижают химическую стойкость рабочей жидкости, засоряют узкие каналы в регулирующей гидроаппаратуре.
Механические примеси вызывают абразивный износ и приводят к заклиниванию подвижных пар, ухудшают смазку трущихся деталей гидропривода, снижают химическую стойкость рабочей жидкости, засоряют узкие каналы в регулирующей гидроаппаратуре.
Примеси задерживаются фильтрами , принцип работы которых основан на пропуске жидкости через фильтрующие элементы (щелевые, сетчатые, пористые) или через силовые поля (сепараторы). В первом случае примеси задерживаются на поверхности или в глубине фильтрующих элементов, во втором рабочая жидкость проходит через искусственно создаваемое магнитное, электрическое, центробежное или гравитационное поле, где происходит оседание примесей.
По тонкости очистки, т.е. по размеру задерживаемых частиц фильтры делятся на фильтры грубой, нормальной и тонкой очистки.
Фильтры грубой очистки задерживают частицы размером до 0,1 мм (сетчатые, пластинчатые) и устанавливаются в отверстиях для заливки рабочей жидкости в гидробаки, во всасывающих и напорных гидролиниях и служат для предварительной очистки.
Фильтры нормальной очистки задерживают частицы от 0,1 до 0,05 мм (сетчатые, пластинчатые, магнитно-сетчатые) и устанавливаются на напорных и сливных гидролиниях.
Фильтры тонкой очистки задерживают частицы размером менее 0,05 мм (картонные, войлочные, керамические), рассчитаны на небольшой расход и устанавливаются в ответвлениях от гидромагистралей. В фильтрах тонкой очистки используют тканевые, картонные, войлочные и керамические фильтрующие элементы.
В зависимости от мест установки фильтров в гидросистеме различают фильтры высокого и фильтры низкого давления.Последние можно устанавливать только на всасывающих или сливных гидролиниях.
Гидробаки предназначены для питания гидроприводарабочей жидкостью. Кроме того, через гидробак осуществляется теплообмен между рабочей жидкостью и окружающим пространством; в нем происходит выделение из рабочей жидкости воздуха, пеногашение и оседание механических и других примесей.
Гидробаки изготавливают сварными из листовой стали толщиной 1-2 мм или литыми из чугуна. Форма гидробаков чаще всего прямоугольная. Внутри гидробака имеются перегородки 12, которыми всасывающая труба отделена от сливной 6. Кроме того, перегородки удлиняют путь циркуляции рабочей жидкости, благодаря чему улучшаются условия для пеногашения и оседания на дно гидробака примесей, содержащихся в рабочей жидкости. Лучшему выделению воздуха из рабочей жидкости способствует мелкая сетка, поставленная в гидробаке под углом. Для выравнивания уровня жидкости в гидробаке перегородки имеют отверстия на выоте 50100 мм от дна. Заливку рабочей жидкости производят через отверстие 9 с сетчатым фильтром 8, имеющим ячейки размером не более 0,1Ч0,1 мм. Отверстие для заливки закрывают пробкой. Для контроля уровня рабочей жидкости в гидробаке служат указатель 1 или смотровой глазок 5.
Для выравнивания давления над поверхностью жидкости в баке с атмосферным давлением служит сапун 4. Возможны случаи, когда давление в гидробаке отличается от атмосферного (избыточное давление или вакуум).

2. Телескопные перфораторы: устройство, принцип действия
Телескопные перфораторы, относятся к машинам ударно-поворотного действия, предназначены для бурения восходящих шпуров и скважин в очистных забоях и при проходке вертикальных выработок по породам
· =620. ГОСТ 18093-79 предусматривает выпуск двух типов телескопных перфораторов, различаемых по массе: ПТ-38- для бурения шпуров диаметром 36-40 мм, глубиной до 4 м и ПТ-48 – для бурения шпуров и скважин глубиной до 15 м диаметром 52-85 мм. Они представляют собой перфоратор и расположенный соосно с ним телескопический податчик. Основным параметром перфоратора является его масса.
В самой бурильной машине применяются основные узлы переносных перфораторов. Конструкция телескопных перфораторов основана на ударно-поворотном принципе действия с зависимым (задним) поворотом буровой штанги. Применяется клапанная система воздухо-распределения с плоским кольцевым клапаном.
Особенностью конструкции телескопного перфоратора является отсутствие буродержателя и наличие бойка, который ограничивает перемещение буровой штанги внутрь машины. Штанга выполнена без заплечиков или буртика. Для предотвращения попадания бурового шлама внутрь перфоратора предусмотрена постоянная продувка как при бурении, так и при выключении перфоратора. Сжатый воздух подается к хвостовику штанги через трубку, которая проходит по оси перфоратора концентрично с водяной трубкой.
На рисунке 2.2 представлена конструкция телескопного перфоратора ПТ-38, включающая следующие элементы: 1- пусковой кран, 2- кран-букса; 3- поворотная букса; 4 – поршень-ударник; 5- рукоятка управления подачей; 6 – поршень телескопа со штоком 7; 8- цилиндр; 9- вилкообразный упор;10 – шланг водяной с краном 11.
При бурении бурильщик держит перфоратор за рукоятку управления подачей, оснащенную кнопкой, регулирующей усилие подачи телескопа. Для защиты бурильщика от вибрации предусмотрено съемное виброгасящее устройство. Для предотвращения проникновения во внутрь перфоратора стекающего по буру шлама предусмотрена постоянная продувка как при бурении, так и при выключении перфоратора.
В качестве подающего устройства используется телескопический раздвигающийся поршневой податчик, состоящий из цилиндра и поршня со штоком. Для устранения вращения перфоратора во время поворота бура на штоке податчика предусмотрены лыски, а упор выполнен раздвоенным. Регулирование усилия подачи производится рукояткой управления телескопа. Для экстренного сброса давления опукания перфоратора вниз служит разгрузочная кнопка, расположенная на рукоятке.
Пусковой кран имеет четыре фиксированных положения: «Выключено» кран закрыт и включена постоянная продувка; «Подъем телескопа» перфоратор не работает, но телескоп включен; «Забуривание» кран открыт для забуривания; «Полная работа» кран открыт полностью для работы перфоратора и телескопа с полной нагрузкой.
Телескопные перфораторы разделяют на одностоечные (ПТ38, ПТ48) и двухстоечные (УБ2Т-С). В двухстоечных перфораторах податчик выполнен в виде двух параллельных телескопов. Перфоратор УБ2Т-С работает с пылеотсосом через штуцер в головке перфоратора.
3. Выемочно-транспортирующие машины: назначение, классификация, особенности, базовые тракторы и тягачи
Выемочно-транспортирующими машинами (ВТМ) называются такие машины, которые одновременно с отделением (или после отделения), горной породы от массива перемещают (транспортируют) ее, причем движение рабочего органа в этот период осуществляется перемещением всей машины, как правило, за счет развиваемого ею тягового усилия и реже с помощью тягачей или толкателей.
Разработка пород выемочно-транспортирующими машинами осуществляется слоями толщиной от нескольких сантиметров (бульдозеры, скреперы, грейдеры, погрузчики и т. д.) до 2 м (рыхлители), что наилучшим образом отвечает условиям применения этих машин на карьерах со сложно структурными и многокомпонентными полезными ископаемыми.
ВТМ можно разделить на два основных типа: ножевые (бульдозеры, струги, грейдеры) и ковшовые (скреперы, погрузочные машины).
Бульдозерные отвалы, погрузочные оборудование и оборудование рыхлителей выполняются либо в виде навесного, либо полуприцепного оборудования к базовым гусеничным и колесным тягачам (тракторам).
По сравнению с экскаваторами, используемыми в сочетании с соответствующим транспортом, ВТМ отличаются значительно меньшими металлоемкостью и энергоемкостью процесса. Так, на 1 т массы скрепера выработка в среднем составляет 25м3/ч (включая транспортирование и укладку породы); у бульдозеров этот показатель равен 46 м3/ч, у грейдеров и стругов 1012 м3/ч. Расход энергии на разработку 1 м3 породы у скреперов 22,5 кВт·ч при плече перевозки до 400 м. Удельная производительность на одного рабочего у мощных скреперов достигает 700 м3/ч. Себестоимость работ невысокая, иногда в 3-4 раза меньше стоимости работ, выполняемых экскаваторами в совокупности с автотранспортом.
Фронтальные погрузчики цикличного действия могут быть использованы на погрузке разрыхленных скальных пород в транспортные средства или для доставки пород самостоятельно. Благодаря высокой мобильности и маневренности погрузчики обеспечивают практически равную с экскаваторами производительность, приходящуюся на 1 м3 емкости ковша, при общей массе машины в 810 раз и стоимости в 34 раза меньших, чем у экскаваторов с такой же емкостью ковша.
В качестве базовых тягачей для ВТМ используются гусеничные (табл. 13.1) и пневмоколесные (табл. 13.2) тягачи, которые в зависимости от мощности двигателя подразделяются на тягачи малой до 110 кВт (150 л. с.), средней 120-220 кВт (160-300 л. с.) и большой свыше 220 кВт (300 л. с.) мощности.
Наиболее мощным гусеничным трактором российского производства в настоящее время является модель Т-500 с двигателем мощностью 500 л. с. и массой 46 т, выполненная аналогично модели Т-ЗЗО. Наиболее мощным гусеничным тягачом является трактор модели ОАО фирмы «Катерпиллер» (США) с двигателем мощностью 700 л. с. и массой 90 т.
Для увеличения тяговой способности гусеничных тягачей применяют последовательное или параллельное соединение тяговых агрегатов (тандем), управляемых одним оператором через сблокированную систему управления. При этом тяговая мощность и сцепная масса тандема удваиваются.
В преимущественное распространение на открытых горных работах получают универсальные самоходные пневмоколесные машины, агрегатируемые из узлов, выпускаемых автотракторной промышленностью, обладающие высокой маневренностью, мобильностью и производительностью и позволяющие применять широкий набор различных видов сменного полуприцепного и навесного оборудования.
Базовые колесные машины классифицируются по числу ходовых осей (мостов); тягачи подразделяются на одно- и двухосные, а шасси на двухосные и трехосные.
Тягачи классифицируются по следующим признакам:
рулевому управлению: с задними управляемыми (поворотными) колесами; с передними управляемыми колесами; с передними и задними управляемыми колесами; с шарнирно-сочлененными (поворотными) рамами;
способу привода ходовых осей (колес): с задними ведущими колесами; с передними ведущими колесами; со всеми ведущими колесами. Принято условное обозначение ходовых частей тягачей в виде произведения трех чисел a Ч b Ч c где а число осей (мостов) с поворотными колесами, b число осей (мостов) с ведущими колесами поворотными или неповоротными, с общее число осей (мостов) машин;
по размещению двигателя базовой машины: с задним и передним расположением двигателя; к последним относятся самоходные машины с одноосными тягачами.

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 9

1. Пневмоцилиндры одно- и двухстороннего действия
Пневмоцилиндры бывают одинарные и сдвоенные. Они служат для привода механизмов, которые зажимают заготовки на токарных станках. Устройство контролирует положение поршня, что очень важно для полноценной и слаженной работы. Агрегат оборудован предохранительной системой, что позволяет осуществить зажим даже при отсутствии подачи сжатого воздуха. Пневмоцилиндр разделяют на поршневой и мембранный. Аппарат изготавливается из высококачественного металла, который обеспечивает длительную и бесперебойную эксплуатацию. Пневмоцилиндры просты в работе и последующем обслуживании. Пневмоцилиндры изготавливаются диаметром поршня 32-1500 мм и соответствуют требованиям ГОСТ 15608-81.
Пневмоцилиндры для поступательного движения
Эти устройства, на принципе действия которых нет особой необходимости останавливаться, в основном воспринимают команды «да нет». Скорости перемещения не регулируются с высокой точностью. На каждом выходе пневмоцилиндра обычно ставится регулируемый ограничитель потока газа, называемый «редуктором расхода». Последний является устройством одностороннего действия благодаря параллельному соединению с обратным клапаном, который допускает свободный проход воздуха в режиме впуска.
Для нормального функционирования рассматриваемого пневмопривода очень важно преодолеть силы трения и устранить колебания рабочего тела, возникающие при его перемещениях. Это будет обеспечено, если теоретически максимально возможная сила выталкивания (равная произведению давления на площадь сечения пневмоцилиидра) будет явно больше обратного усилия (обычно соотношение между ними выбирают равным 2).
Особенность подобных устройств проявляется в асимметрии действующих сил при прямом и обратном ходе, поскольку сечение штока всегда меньше сечения поршня. Необходимо отметить также, что при выборе размеров пневмоцилиндра с большим рабочим ходом нужно учитывать сопротивление штока продольному и поперечному изгибу.
В ограниченных пространствах, когда тело большой массы М перемещается со скоростью V , а трение пренебрежительно мало, возникает проблема устранения удара. В пневмоцилиндрах предлагается гасить (без отдачи) скорость перемещения рабочего звена (поршня, золотника и т.п.) в конце его хода на длине в несколько сантиметров. Устройство, позволяющее поглощать кинетическую энергию MV2/2 и рассеивать ее в виде тепла, называется амортизатором.
Если пневмопривод используется на весь свой ход, рекомендуется применять демпфированный пневмоцилиндр, т. е. устройство с пневматическими амортизаторами, устанавливаемыми на каждом его конце. В таком случае поршень с обеих сторон имеет две опорные поверхности уменьшенного диаметра, что позволяет установить в конце хода камеру амортизации с регулируемым с помощью винта сбросом газа (регулируемый пневматический демпфер).
В общем случае устройства, предназначенные для автоматизации различных систем, должны быть в какой-то степени универсальными. В конструкциях универсальность может быть реализована, если предусмотреть возможность изменения величины хода. Для этой цели в корпусе пневмоцилиндра устанавливают регулируемые механические упругие упоры. Их число должно быть не менее двух для одного хода и более двух, если предполагается множество ходов (в последнем случае применяются съемные упоры, которые монтируются на барабане). Пределы регулирования каждым упором рабочего хода гидро-пневмоцилиндра должны быть обеспечены работой соответствующего внешнего амортизатора. В основном речь идет о регулируемых гидравлических амортизаторах, работающих в замкнутом контуре.
Поворотные пневмоцилиндры
В робототехнике амплитуды вращательного движения ограничены в пространстве (например, запястье манипулятора), поэтому наиболее часто применяется привод типа пневмоцилиндра, схема которого представлена на рисунке ниже. Его шток несет зубчатую рейку, которая увлекает за собой шестерню, связанную с выходным валом устройства.
В других устройствах используются иные принципы преобразования движения: винтовые, кулачковые механизмы и т.д.
Специальные пневмоцилиндры.
Ниже перечислены устройства, представляющие определенный интерес для автоматизированных систем:
пневмоцилиндры, позволяющие зафиксировать одновременно несколько положений;
пневмоцилиндры ударного или вибрационного действия, предназначенные для клепки, маркировки и т.д.;
пневмоцилиндры без штока (шток заменен тросом, что обеспечивает длинный ход поршня);
изогнутые пневмоцилиндры без штока с боковым выходом;
пневмоцилиндры мембранного или сильфонного типа (для очень малого хода штока);
гибкие пневмоцилиндры: искусственные мускулы, которые наполняются жидкостью или газом и сокращаются под действием внутреннего давления.


2. Манипуляторы. Податчики. Назначение, типы и устройства
Податчики предназначены для перемещения бурильных головок совместно с буровым инструментом с рациональным осевым усилием подачи на забой во время бурения шпуров и возврата их в исходное положение после окончания бурения.
Различают податчики постоянной длины, применяемые на бурильных установках фронтального и радиально-фронтального типов, когда линейные размеры выработки превышают длину податчика, и телескопические податчики, которыми обуривают забой выработки с полной раздвижностью податчика, а кровлю и боковые стенки укороченными шпурами с помощью сложенного податчика.
В конструктивном плане податчики могут быть винтовыми, цепными, канатными и канатно-поршневыми.
По типу привода различают податчики с приводом от двигателя и от цилиндра, по применяемой энергии пневматические и гидравлические.
Податчики характеризуются следующими основными параметрами: длиной подачи 24,5 м; усилием подачи 1,520 кН; массой 30-850 кг (обычно 350 кг); скоростью подачи бурильной головки при бурении до 0,3 м/с, а при обратном ходе от 0,2 до 0,4 м/с.
Винтовой податчик постоянной длины – (рис.2) состоит из рамы, верхняя часть которой служит направляющей салазок бурильной головки. Внутри рамы размещен винт, вращающийся от привода. Гайка связана с салазками буровой головки. Приводом вращательное движение винта преобразуется в поступательное передвижение буровой головки. Упор обеспечивает фиксацию буровой машины на забое выработки. Опора буровой штанги обеспечена, соответственно, подвижным неподвижным люнетами. Подвижной люнет ползуном связан с буровой машиной. Для гашения вибрации в салазки встроен амортизатор в виде пакета тарельчатых пружин.
Люнет является важным элементом бурильной машины. Он должен надежно фиксировать штангу, а при ее замене легко раскрываться.
Цепной податчик постоянной длины - (рис. 3) бесконечная цепь 1 закреплена на салазках 3 бурильной головки 2. Цепь огибает натяжную 4, отклоняющие 5 и приводную 6 звездочки. Пружинная подвеска звездочки 7 снижает уровень вибрации механизма подачи. Прямой и обратный ход механизма подачи обеспечен реверсированием привода.
Податчик постоянной длины с гибким тяговым органом и приводом от гидравлического цилиндра (рис. 4), на переднем конце которого закреплена звездочка, огибаемая цепью, конец которой закрепляется на салазках бурильной головки.
При подаче масла в поршневую полость корпус цилиндра начинает двигаться вперед, подавая бурильную головку вперед с удвоенной скоростью. Вместе с корпусом цилиндра двигаются промежуточный люнет и натяжной барабан. При обратном ходе рабочая жидкость податчика поступает в штоковую полость гидроцилиндра, и корпус цилиндра с помощью цепи, огибающей звездочку, возвращает подвижные части в исходное положение.
Телескопный податчик состоит из двух направляющих балок: нижней и верхней. В процессе бурения бурильная головка перемещается по верхней балке. Суммарный ход подачи складывается из хода подачи головки по верхней балке и хода верхней балки по нижней. При бурении укороченных шпуров верхнюю балку соединяют с нижней фиксатором и длинную буровую штангу заменяют укороченной. Оба люнета жестко соединены каждый со своей балкой.
Имеются аналогичные конструкции телескопических податчиков с винтовым, цепным и гидравлическим приводами.
3. Манипуляторы бурильных установок
Важный элемент бурильной установки манипулятор, который предназначен для перемещения бурильной головки с податчиком в пространстве и ее фиксации в нужных точках для бурения шпуров.
Основными элементами современных манипуляторов являются: основание, стрела и позиционер. Основание служит для крепления манипулятора к раме установки. Стрела позволяет устанавливать бурильную машину в различные части забоя выработки. Позиционер служит для крепления бурильной машины на манипуляторе, придания ей нужного направления при бурении, а также для раскрепления ее в забое.
В качестве привода манипуляторов служат гидравлические цилиндры, пневматические цилиндры или двигатели с червячными редукторами и винтами. Неоспоримыми преимуществами гидроприводов являются быстрота действия, жесткость установки элементов манипулятора и малые размеры.
К манипуляторам предъявляются следующие требования: высокие скорости перемещения; надежное закрепление бурильной головки в положении для бурения; обеспечение автоматического сохранения параллельности податчика в процессе манипуляций; возможность бурения наклонных шпуров под различными углами, определяемыми технологическими требованиями, и оконтуривающих шпуров с минимальными углами наклона (до 5°) к оси выработки.
Манипуляторы обеспечивают следующие движения бурильной машины:
- перемещение по горизонтали;
- перемещение по вертикали;
- изменение угловой координаты оси инструмента в вертикальной плоскости (наклон бурильной машины);
- изменение угловой координаты оси инструмента в горизонтальной плоскости (поворот бурильной машины);
- перемещение бурильной машины на забой (надвигание и распор);
- вращение бурильной машины, при котором она обращается к стенке выработки своим наименьшим габаритом, с целью максимального приближения оси шпура к контуру выработки.
Эти движения обеспечивают приводы манипуляторов, которые делятся на четыре группы: приводы надвигания (движение бурильной машины на забой), поворота, наклона и вращения.
Известно большое число конструктивных схем манипуляторов и их исполнений.
По технологическим свойствам манипуляторы подразделяют на специализированные и универсальные.
Специализированные манипуляторы - предназначают для бурения в ограниченной зоне. Они имеют меньшее число приводов и проще по конструкции. Их применяют для обуривания фронтальных забоев, главным образом, при проведении выработок.
Универсальные манипуляторы - имеют большее число приводов и позволяют их применять при фронтально-радиальном расположении шпуров.

3. Станки ударного и ударно-поворотного бурения: назначение, область применения, буровой инструмент
Ударно-поворотное бурение характеризуется тем, что клиновидный инструмент внедряется в породу под воздействием значительной ударной нагрузки, направленной по оси инструмента. При этом осевое усилие и крутящий момент очень малы. После каждого удара инструмент отскакивает от забоя шпура из-за упругости породы и инструмента, и последний поворачивается механизмом поворота на некоторый небольшой угол. Вследствие этого каждый последующий удар наносится на новое место. Основное преимущество ударно-поворотного способа бурения – возможность бурить породы любой крепости. К недостаткам следует отнести периодичность воздействия инструмента на породу, значительное пылеобразование, шум и вибрацию при работе. Машины ударно-поворотного бурения предназначены для бурения шпуров (диаметром 36 – 46 мм и глубиной до 5 м) и скважин (диаметром 100 – 150 мм) в породах любой крепости с использованием для разрушения горной породы энергии удара.
К станкам ударного бурения относятся станки ударно-канатного бурения. Ударный способ бурения используется также в перфораторах, которые применяются на карьерах для бурения шпуров в негабаритных кусках горной породы, при добыче декоративного камня и др.
Станки ударно-канатного бурения находят преимущественное применение при проходке скважин на воду, гидрогеологических, водопонижающих и взрывных скважин, а также при геологической разведке россыпных и других месторождений.
Этими станками бурят вертикальные скважины диаметром 200900 мм на глубину 50 500 м в породах различных категорий крепости.
Станки ударно-канатного бурения (рис. 4.) имеют тяжелый (10003000 кг) буровой снаряд 1 подвешенный на канате 2. Кривошипно-шатунный механизм 3 с помощью оттяжного блока 4 периодически поднимает и опускает буровой снаряд, который лезвием долота, имеющим форму клина, наносит удары по породе забоя. Накапливаемая при падении кинетическая энергия при ударе долота по породе расходуется на ее разрушение. Привод всех механизмов осуществляется через главный вал 5 от двигателя 6 с помощью муфт и шкивов, что позволяет независимо включать любой механизм станка.
Для получения скважины круглого сечения и равномерного разрушения породы в забое долото с ударной штангой после каждого удара во время его подъема над забоем скважины поворачивается на угол от 15 до 60°. При подъеме бурового снаряда канат натягивается и раскручивается, что приводит к поворачиванию бурового снаряда. При ударе снаряда о забой натяжение каната ослабевает и замок, соединяющий канат со штангой (долотом), поворачивается под действием закручивающих усилий каната.
По мере углубления скважины увеличивают свободную длину каната. Во время бурения в скважину подается вода. Разрушенная порода находится во взвешенном состоянии, образуя с водой шлам, удаляемый из скважины с помощью специального инструмента желонки.
Чистка скважин при бурении крепких пород производится через 0,40,9 м, при бурении слабых пород через 0,91,5 м и более.
Основной недостаток станков этого типа малая частота ударов (4560 мин-1) ограничиающая их производительность. Увеличить частоту ударов сложно так как продолжительность падения бурового снаряда зависим от ускорения свободного падения и высоты подъема инструмента (0,81 м).

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 10

1. Пневматические двигатели, их назначение, классификация
Пневмодвигатели могут быть, как и гидродвигатели, вращательного или поступательного действия и называются, соответственно, пневмомоторами и пневмоцилиндрами. Конструктивное исполнение этих устройств во многом похоже на их гидравлические аналоги. Наибольшее применение получили шестеренные, пластинчатые и радиально-поршневые пневмомоторы объемного действия. На рис.11.6, а показана схема радиально- поршневого мотора с передачей крутящего момента на вал через кривошипно-шатунный механизм.
В корпусе 1 симметрично расположены цилиндры 2 с поршнями 3. Усилие от поршней передается на коленчатый вал 5 через шатуны 4, прикрепленные шарнирно к поршням и кривошипу коленчатого вала. Сжатый воздух подводится к рабочим камерам по каналам 8, которые поочередно сообщаются с впускным Вп и выхлопным Вх каналами распределительного золотника 6, вращающегося синхронно с валом мотора. Золотник вращается в корпусе распределительного устройства 7, к которому подведены магистрали впуска и выхлопа воздуха.
Радиально-поршневые пневмомоторы являются относительно тихоходными машинами с частотой вращения вала до 10001500 об/мин. Более быстроходны шестеренные и пластинчатые моторы (20004000 об/мин), но самыми быстроходными (до 20000 об/мин и более) могут быть турбинные пневмомоторы, в которых используется кинетическая энергия потока сжатого воздуха. В частности, такие моторы используются для вращения рабочих колес вентиляторов на горных предприятиях.
На рис.11.6, б показана схема пневмопривода колеса вентилятора, состоящего из ступицы 9 с лопаток 10, к которым жестко прикреплен вращающийся обод с лопатками пневмомотора 11. Поток сжатого воздуха, вытекающий из сопла 12 по касательной к изогнутым лопаткам 11, отдает свою энергию и заставляет вращаться колесо вентилятора с большой скоростью. Описанное устройство можно назвать пневмопреобразователем, преобразующим поток воздуха высокого давления в поток низкого давления с гораздо большим расходом.

2. Колонковые перфораторы: устройство, принцип действия
Колонковые перфораторы предназначены для бурения шпуров и скважин любого направления в крепких породах. Это машины повышенной мощности, использование их по назначению возможно лишь с распорных колонок, либо манипуляторов. Подача перфоратора на забой обеспечивается механическим способом посредством специального устройства. Параметры буримых шпуров и скважин: диаметр до 85 мм; глубина до 50 м; коэффициент крепости пород до 20.
Выпускают колонковые перфораторы ПК 60А, ПК 75А. В качестве основного параметра принята масса перфоратора.
Колонковые перфораторы относятся к группе машин с независимым вращением бурового инструмента, и состоят из двух основных узлов ударного механизма и вращателя. Вращение буровой штанги осуществляется отдельным тихоходным планетарным пневмомотором, выполняющим также функции редуктора. В перфораторах принято клапанное воздухораспределительное устройство, обеспечивающее запуск перфоратора в любом положении и автоматический режим его работы. Сжатый воздух в ударный механизм и во вращатель подается автономно, что позволяет оперативно регулировать параметры удара и частоту вращения независимо друг от друга. Для обеспечения развинчивания бурового става вращатель выполнен реверсивным. Направление подачи зависит от подачи воздуха к передней или задней полости вращателя.
Перфораторы с независимым вращением имеют большую производительность, так как ударный механизм работает без отбора мощности на вращение, благодаря чему вся энергия поршня расходуется только на удар, поэтому скорость бурения с глубиной падает не так резко, как у машин с зависимым поворотом. Кроме того, независимый механизм вращения обеспечивает постоянный поворот бурового инструмента, за счет чего достигается более эффективное разрушение забоя.
Конструкция ударного механизма аналогична переносным перфораторам и отличается в основном усиленными основными узлами и деталями. Поршень-ударник имеет шлицевое сопряжение со шпинделем вращателя и, помимо возвратно-поступательного, совершает вращательное движение. С целью увеличения ударной мощности в перфораторе ПК75А увеличен диаметр поршня до 125 мм и применено бесклапанное воздухораспределение (золотник на поршне). Ударная мощность перфоратора увеличена на 1.6 кВт и составляет 10.1 кВт.
В колонковых перфораторах ПК60 и ПК75 осуществляется независимый от движения поршня поворот бура с помощью высоко-моментного гипоциклоидного пневмодвигателя, встроенного в корпус перфоратора.
Перфоратор ПК75 состоит из двух основных частей: ударной части и вращателя, соединенных стяжными болтами.
Ударная часть включает в себя цилиндр 4, поршень 7, клапан мотылькового типа 2, гнездо 3 клапана и крышку 20.
Поршень 7 под действием сжатого воздуха, поступающего попеременно в камеры прямого 19 и обратного 17 хода, совершает возвратно поступательные движения. В конце рабочего хода поршень наносит удар по хвостовику 14, в который при работе перфоратора ввинчена буровая штанга. Удаление отработанного воздуха попеременно из камер 17 при рабочем ходе поршня и 19 при холостом ходе поршня осуществляется через выхлопное отверстие 5 и глушитель шума 6. Сжатый воздух в ударную часть подается через штуцер 1.
Вращатель предназначен для независимого вращения хвостовика 14 вместе с буровой штангой и совмещает в себе высокомоментный пневмо двигатель и планетарный редуктор. Он состоит из ротора 9 с запрессованным золотником 11, статора 15, передней 12 и задней 8 крышек и шпинделя 13.
Статор 15 представляет собой шестерню с внутренними зубьями в виде свободно вращающихся в пазах статора роликов 10. Ротор 9 свободно помещен в статоре 15, зубья которого являются опорой для ротора.
Ротор выполнен в виде шестерни с наружными круговыми зубьями, число которых на один меньше числа зубьев статора. Поэтому за одно обкатывание ротора вокруг оси статора ротор повернется вокруг своей оси только на шаг зубьев статора. Планетарное движение ротора преобразуется во вращательное движение шпинделя 13, частота которого регулируется дросселированием сжатого воздуха, подаваемого к вращателю. Сжатый воздух для работы вращателя по каналам в задней крышке 8 попадает в кольцевую полость 16, откуда поступает в распределительное устройство, представляющее собой золотник 11 с винтовыми каналами.
Вращатель является реверсивным, что облегчает развинчивание бурового става.
Перфоратор имеет центральную промывку. Промывочная жидкость попадается через штуцер 21 в водяную трубку 18, затем в хвостовик и через полую буровую штангу на забой.


3. Конструкция станка СБШ-250 МНА
Станок СБШ-250МНА-32 (рис. 7.11) предназначен для бурения вертикальных и наклонных скважин в сухих и обводненных, а также трещиноватых породах.
К основным конструктивным особенностям станка относятся: наличие верхнего привода вращения бурового става, непрерывная подача бурового става на всю длину (8 м) штанги, воздушно-водяная система пылеподавления при бурении, механизация операций по сборке и разборке бурового става. Станок серийно выпускается Воронежским заводом горно-обогатительного оборудования.
Все узлы рабочего органа смонтированы в мачте. Основные из них вращательно-подающий механизм, кассета секторного типа с тремя штангами, механизм развинчивания штанг, верхний ключ с гидроприводом.
Мачта представляет собой сварную пространственную ферму, на верхней обвязке которой смонтирована опора блока механизма подачи, а на нижней установлены гидроцилиндры канатно-поршневой системы подачи и механизма развинчивания штанг и верхний ключ. Вдоль мачты идут направляющие для каретки вращателя и натяжной каретки гирлянды. Внутри мачты располагается кассетирующее устройство для удержания трех штанг и подачи их на ось скважины при наращивании бурового става. Заваливание мачты осуществляется двумя гидроцилиндрами. В рабочих положениях мачта закрепляется специальным механизмом, расположенным на консолях машинного отделения.
Вращательно-подающий механизм шпиндельного типа имеет канатно-поршневую подачу.
Подвод электроэнергии к двигателю вращателя и подача воздушно-водяной смеси для продувки скважины выполняются с помощью гибкой гирлянды, в которой объединены кабель, воздушный и водяной рукава.
Свинчивание и развинчивание штанг и шарошечного долота осуществляется шпинделем. Гидравлическая схема станка обеспечивает создание осевого усилия на долоте, перемещение бурового става, свинчивание и развинчивание штанг и долота, подвод и отвод штанг в кассету, разбор и наращивание бурового става, подъем и опускание мачты и горизонтирование станка на трех гидродомкратах.
Управляют механизмами станка с трех пультов, основной из которых расположен в кабине машиниста. С этого пульта ведется управление процессом бурения. Второй расположен в нижней части мачты и предназначен для дублирования управления некоторыми операциями. С третьего, выносного пульта управляют механизмом хода станка.
Вращатель бурового става станка СБШ-250МНА-32 в состоит из фланцевого электродвигателя 11 постоянного тока, соединенного с редуктором 10, шинно-шлицевой муфты 3 опорного узла 8 и скользит по направляющим мачты вкладышами 4. К корпусу редуктора прикреплены Рис. 7 12. Вющат^ь бурового каретки 9, концы которых соединены траверсой 7 и фланцем 1. На последнем смонтирован вентилятор 12 охлаждения двигателя. На цапфах опорного узла крепятся шарниры 5, служащие для передачи осевого усилия от канатов 6 и подъемного усилия от канатов 2 (см. также рис. 6.6).
Станки серии СБШ-250 унифицированы по ходовому оборудованию, основным механизмам и двигателям, а также имеют практически одинаковые скоростные и силовые характеристики, за исключением линейных размеров мачт. К основным конструктивным отличиям станков второго поколения следует отнести наличие: двух лебедок подачи с 3-кратной канатно-полиспастной системой; полной механизации операций по свинчиванию и развинчиванию бурового става; системы автоматизации режима бурения и горизонтирования станка; буровых штанг диаметром 219 мм вместо 200 мм, что увеличивает скорость потока в затрубном пространстве от 25 до 45 м/с и улучшает очистку скважины.
Станок СБШ-250-55 имеет два сепаратора (кассеты), что позволяет бурить скважины глубиной до 55 м.
ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 11

1. Гидрораспределители. Устройство и принцип работы
При эксплуатации гидросистем возникает необходимость изменения направления потока рабочей жидкости на отдельных ее участках с целью изменения направления движения исполнительных механизмов машины, требуется обеспечивать нужную последовательность включения в работу этих механизмов, производить разгрузку насоса и гидросистемы от давления и т.п.
Эти и некоторые другие функции могут выполняться специальными гидроаппаратами - направляющими гидрораспре- делителями.
При изготовлении гидрораспределителей в качестве конструктивных материалов применяют стальное литье, модифицированный чугун, высоко- и низкоуглеродистые марки сталей, бронзу. Для защиты отдельных элементов распределителей от абразивного износа, поверхности скольжения цементируют, азотируют и т.п.
Размеры и масса гидрораспределителей зависят от расхода жидкости через них, с увеличением которого они увеличиваются.
По способу присоединения к гидросистеме гидрораспре-делители выпускают в трех исполнениях: резьбового, фланцевого и стыкового присоединения. Выбор способа присоединения зависит от назначения гидрораспределителя и расхода через него рабочей жидкости.
По конструкции запорно-регулирующего элемента гидрораспределители подразделяются следующим образом:
Золотниковые (запорно-регулирующим элементом является золотник цилиндрической или плоской формы). В золотниковых гидрораспределителях изменение направления потока рабочей жидкости осуществляется путем осевого смещения запорно-регулирующего элемента.
Крановые (запорно-регулирующим элементом служит кран). В этих гидрораспределителях изменение направления потока рабочей жидкости достигается поворотом пробки крана, имеющей плоскую, цилиндрическую, коническую или сферическую форму.
Клапанные (запорно-регулирующим элементом является клапан). В клапанных распределителях изменение направления потока рабочей жидкости осуществляется путем последовательного открытия и закрытия рабочих проходных сечений клапанами (шариковыми, тарельчатыми, конусными и т.д.) различной конструкции.
По числу фиксированных положений золотника гидрораспределители подразделяются: на двухпозиционные, трехпозиционные и многопозиционные.
По управлению гидрораспределители подразделяются на гидроаппараты с ручным, электромагнитным, гидравлическим или электрогидравлическим управлением. Крановые гидрораспределители используются чаще всего в качестве вспомогательных в золотниковых распределителях с гидравлическим управлением.
Золотниковые гидрораспределители
Запорно-регулирующим элементом золотниковых гидрораспределителей является цилиндрический золотник 1, который в зависимости от числа каналов (подводов) 3 в корпусе 2 может иметь один, два и более поясков (рис.5.1, а). На схемах гидрораспределители обозначают в виде подвижного элемента, на котором указываются линии связи, проходы и элементы управления. Рабочую позицию подвижного элемента изображают квадратом (прямоугольником), число позиций соответствует числу квадратов (рис.5.1, б).
Рассмотрим принцип работы распределителя (рис.5.2). В первой (исходной) позиции все линии А, В , Р и Т, подходящие к распределителю разобщены, т.е. перекрыты (рис.5.2, а). При смещении золотника влево распределитель переходит во вторую позицию, в которой попарно соединены линии Р и А, В и Т (рис.5.2, б). При смещении золотника вправо - в третью, где соединяются линии Р и В, А и Т (рис.5.2, в). Такой распределитель часто называют реверсивным, так как он используется для остановки и изменения направления движения исполнительных органов.
В зависимости от числа подводов (линий, ходов) распределители могут быть двухходовые (двухлинейные); трехходовые (трехлинейные), четырех- и многоходовые. В соответствии с этим в обозначениях гидрораспределителей первая цифра говорит о числе подводов, вторая цифра в обозначении говорит о числе позиций.

2. Погружной пневмоударник. Конструкция, принцип работы, типы
При ударно-вращательном бурении буровой машиной является погружной пневмоударник. Пневмоударники изготовляются двух типов: с индексом П для открытых горных работ и с индексом ПП для подземных горных работ. Цифра, стоящая за буквами, указывает на диаметр скважины в миллиметрах, а следующая за ними ударную мощность в киловаттах.
По ГОСТ 13879-73 погружные пневмоударники выпускаются четырех основных типоразмеров соответственно для бурения скважин диаметром 105, 125, 160 и 200 мм с ударной мощностью не менее 2.2; 3.1; 4.3 и 5.8 кВт при давлении сжатого воздуха 0.5 МПа.
Конструкция и принцип работы пневмоударника следующие (рис 3): он состоит из цилиндра 2, в котором перемещается поршень 3, передней головки 5, буровой коронки 4, закрепленной шпонкой 6 в головке, и переходника 1. Воздухораспределение в пневмоударниках осуществляется так же, как в перфораторах. В пневмоударнике ПП-105-2.2 применено самораспределение сжатого воздуха поршнем. При холостом ходе поршня 3 сжатый воздух поступает через переходник и каналы 12 в камеру обратного хода 13 цилиндра. Из камеры прямого хода 7 в это время происходит выхлоп по проточке 11 и отверстиям 10. При рабочем ходе поршня выпуск сжатого воздуха в полость 7 происходит по каналам 9, в то время как из полости 13 происходит выхлоп.
Продувка скважины осуществляется отработанным воздухом через продувочный канал 8.
Применительно к горным условиям рудников на Лениногорском полиметаллическом комбинате был создан буровой станок ЛПС-ЗА (главный конструктор С. П. Юшко), который предназначен для бурения скважин диаметром 150 мм на глубину до 35 м в любом направлении.

3. Экскаваторы ЭКГ-5А, 20: устройство основных узлов
Все механизмы на платформе закрыты кузовом. Для удобства ремонта и монтажа механизмов на платформе кровля кузова имеет съемные панели. Расположение основных агрегатов и узлов экскаватора обеспечивает свободный доступ к ним для осуществления монтажных, демонтажных и ремонтных работ. Большинство механизмов и составных частей экскаватора ЭКГ-5А имеют блочную конструкцию и взаимозаменяемы, что позволяет применять при ремонтах агрегатно-узловой метод. Экскаватор ЭКГ-5А является модификацией ранее выпущенных Уралмашзаводом моделей ЭКГ-4.6Б, ЭКГ-4,6А, ЭКГ-4,6." Благодаря этому многие узлы и детали указанных экскаваторов могут быть использованы при ремонте экскаватора ЭКГ-5А.
Рабочее оборудование, поворотная платформа с механизмами, ходовая тележка.
Рабочее оборудование включает ковш, рукоять ковша, механизм открывания ковша, стрелу с напорным механизмом и двуногую стойку. Нижний конец стрелы опирается на подпятники поворотной платформы, а верхний поддерживается на весу канатным полиспастом. На поворотной платформе установлены подъемная лебедка, два поворотных механизма, электрооборудование, пневмосистема, двуногая стойка, стреловая лебедка и кузов. В передней правой части платформы расположена кабина машиниста. Поворотная платформа через роликовый круг опирается на ходовую тележку и соединена с ней центральной цапфой. Между поворотной и нижней рамами установлен высоковольтный токоприемник.
Ходовая тележка состоит из нижней рамы, гусеничного хода, зубчатого венца с нижним кольцевым рельсом, редуктора хода с тормозом, гидросистемы управления тормозом, муфтами переключения гусеничного хода.
Ковш состоит из передней и задней стенок, днища, коромысла и обоймы с уравнительным блоком. Передняя стенка из высокомарганцовистой стали снабжена пятью съемными зубьями из той же стали. Передняя стенка и зубья наплавляются твердым сплавом типа «Сормайт». Корпус ковша соединяется пальцами с. коромыслом и днищем.
Цельносварная рукоять ковша 9 (рис. 66) представляет собой металлоконструкцию из двух балок 1 прямоугольного сечения, соединенных средней секцией 4. На нижних поверхностях балок приварены предварительно сваренные встык рейки 2 и прикреплены болтами задние упоры 6.
На средней секции рукояти предусмотрены буфера 3 и 5, воспринимающие удары днища при открывании и самой рукояти о стрелу. Для возможности изменения угла наклона передней стенки ковша на рукояти имеются два отверстия 7. Характеристика напорной рейки рукояти экскаватора: модуль - 24 мм; толщина зуба - 35,4 ( 1 мм; измерительная высота – 19 мм; шаг – 75,4(1,5 мм; число зубьев – 58.
Основой стрелы (см рис 67) является сварной металлический корпус 1, который своими литыми пятами 9 устанавливается в проушинах поворотной платформы и соединяется пальцем. Стрела дополнительно связана с поворотной платформой тягами 4. В верхней части стрелы установлены головные блоки 2 для подъёмного каната. На этой же оси сидят щёки, несущие ось 3 с блоками для стрелового каната. На нижнем листе стрелы закреплены деревянные буфера 5, закрытые стальным швеллером. В средней части стрелы установлен напорный механизм 6, для обслуживания которого предусмотрена площадка 7. На этой площадке устанавливается механизм открывания днища ковша 8.
Для устойчивости стрела закреплена к поворотной платформе боковыми тягами.
Лебедка подъема стрелы имеет привод от электродвигателя лебедки подъема ковша.
Напорный механизм приводится от электродвигателя, на валу которого закреплена шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом промежуточного вала редуктора. Поворотный механизм состоит из двух одинаковых агрегатов. Каждый из них имеет вертикальный электродвигатель с фланцем, опирающимся на корпус редуктора. Ходовой механизм приводится в движение электродвигателем, установленным на передней стенке нижней рамы.
Пневматическая система предназначена для управления тормозами подъема, поворота, напора, продувки электрооборудования от пыли, подачи звукового сигнала и привода различного пневматического инструмента сжатым воздухом от одноступенчатого двухцилиндрового компрессора подачей 580 л/мин рабочим давлением 0,7 МП а. Гидросистема предназначена для управления тормозом ходового механизма и механизма переключения гусениц. Основные детали гидросистемы расположены на задней стенке нижней рамы.
Экскаватор получает питание от высоковольтного приключательного пункта.

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 12

1. Аксиально-поршневые насосы и гидромоторы: устройство и принцип работы
Аксиально-поршневые гидромашины нашли широкое применение в гидроприводах, что объясняется рядом их преимуществ: меньшие радиальные размеры, масса, габарит и момент инерции вращающихся масс; возможность работы при большом числе оборотов; удобство монтажа и ремонта.
Аксиально-поршневой насос состоит из блока цилиндров 8 (рис.3.8) с поршнями (плунжерами) 4, шатунов 7, упорного диска 5, распределительного устройства 2 и ведущего вала 6.
Во время работы насоса при вращении вала приходит во вращение и блок цилиндров. При наклонном расположении упорного диска (см. рис.3.8, а, в) или блока цилиндров (см. рис.3.8, б, г) поршни, кроме вращательного, совершают и возвратно-поступательные аксиальные движения (вдоль оси вращения блока цилиндров). Когда поршни выдвигаются из цилиндров, происходит всасывание, а когда вдвигаются - нагнетание. Через окна 1 и 3 в распределительном устройстве 2 цилиндры попеременно соединяются то с всасывающей, то с напорной гидролиниями. Для исключения соединения всасывающей линии с напорной блок цилиндров плотно прижат к распределительному устройству, а между окнами этого устройства есть уплотнительные перемычки, ширина которых b больше диаметра dк отверстия соединительных каналов в блоке цилиндров. Для уменьшения гидравлического удара при переходе цилиндрами уплотнительных перемычек в последних сделаны дроссельные канавки в виде небольших усиков, за счет которых давление жидкости в цилиндрах повышается равномерно.
Рабочими камерами аксиально-поршневых насосов являются цилиндры, аксиально расположенные относительно оси ротора, а вытеснителями - поршни. По виду передачи движения вытеснителям аксиально-поршневые насосы подразделяются на насосы с наклонным блоком (см. рис.3.8, б, г) и с наклонным диском (см. рис.3.8, а, в). Известные конструкции аксиально-поршневых насосов выполнены по четырем различным принципиальным схемам.

2. Колонковые перфораторы: способ бурения, область применения, типы, рабочий инструмент
Колонковые перфораторы относятся к машинам ударно-вращательного действия. Колонковые перфораторы предназначены для бурения шпуров и скважин по породам средней крепости и крепким при проведении горных выработок и на очистных работах. В связи с этим они изготавливаются более тяжелыми и мощными, чем ручные и телескопные, выпускаются в комплекте с автоподатчиками и, как правило, устанавливаются на распорных колонках, буровых установках или манипуляторах. В настоящее время широко эксплуатируются колонковые перфораторы ПК-60А и ПК-75 с энергией удара соответственно 95х75 Дж. (цифры 60 и 75А характеризует их массу в килограммах). Перфоратором ПК-60А бурят шпуры и скважины на глубину до 25 м и коронками диаметром 40-65 мм, а перфоратором ПК-75А на глубину до 50 м коронками диаметром 45-85 мм.
В соответствии с ГОСТ 18092-79 для использования на буровых установках и буровых станках разработаны мощные колонковые перфораторы ПК-120, ПК-150, ПК-175.
В этих машинах непрерывное вращение буровой штанги обеспечено от отдельного двигателя.
Машины данного типа классифицируются
- по виду потребляемой энергии на пневматические, гидравлические, электрические и работающие на тепловой энергии с двигателями внутреннего сгорания (бензо перфораторы);
- по способу поворота буровой штанги с зависимым и независимым поворотом;
- по типу воздухораспределительного устройства с клапанным, золотниковым, бесклапанным, у которых воздухораспределение осуществляется движущимся поршнем;
- по частоте ударов обычного типа и высокочастотные (более 2000 ударов в минуту);
-по способу удаления буровой мелочи с промывкой, продувкой и отсасыванием продуктов разрушения;
- по способу установки при работе на переносные, колонковые и телескопные.
Воздухораспределение перфораторов. Типы и назначение.
По способу воздухораспределения различают перфораторы с золотниковым, клапанным и бесклапанным распределением. Особенностью золотникового воздухораспределения является то, что перекрываемые каналы расположены перпендикулярно движению золотника; перемещение золотника осуществляется благодаря разности давлений сжатого воздуха, поступающего в воздухораспределительное устройство. По сравнению с клапанным золотниковое распределение более экономично, но конструкция перфораторов при этом сложнее. Особенностью клапанного воздухораспределения является то, что клапан перекрывает рабочие каналы, расположенные по его движению, вследствие чего сжатый воздух попеременно поступает в поршневую и штоковую полости цилиндра, обеспечивая рабочий и холостой ход поршня благодаря разности давлений в полостях.Из-за низкого к. п. д. бесклапанный способ воздухораспределения не получил значительного применения.
Буровой инструмент электросверл и перфораторов.
Производительность бурения в значительной мере определяется формой и качеством бурового инструмента резцов и штанг. Различают два основных типа резцов: для бурения по углю и для бурения по породе. Резцы обычно изготовляют штамповкой из легированной стали и армируют пластинками твердого сплава: ВК-6, ВК-8 или ВК-8В. Съемный буровой резец состоит из пера, тела резца и хвостовика для крепления резца в штанге. Различают переднюю грань резца и заднюю грань. Пересечение этих граней образует главную режущую кромку и кромку рассечки. Углы заточки резца определяются положением плоскости резания и основной плоскости.

3. Шагающе-рельсовое ходовое оборудование: назначение, общее устройство, достоинства и недостатки
Шагающе-рельсовое ходовое оборудование экскаваторов обладает высокой маневренностью. Оно применяется на мощных роторных экскаваторах при работе на грунтах со слабой несущей способностью.
Принцип работы такого ходового оборудования показан на рис.4. 11. Ходрвое оборудование включает в себя четыре лыжи б, которые с каждой стороны попарно соединены сферическим шарниром 8. На лыжах
·имеются верхние 3 и нижние 5 рельсы. Верхняя часть экскаватора 1 опирается с помощью четырех гидродомкратов 2 на ходовые тележки 7.
В рабочем положении верхняя часть машины опирается через гидродомкраты 2 и ходовые тележки 7 на нижние рельсы 5 лыж (рис. 4. 11,/). Для передвижения верхней части машины включаются тяговые лебедки 4, которые с помощью полиспастов перемещают машину по рельсам лыж в нужном направлении, пока тележки 7 не достигнут на лыжах крайнего положения (рис. 4.11,//).
После этого гидродомкратами 2 машина опускается на базу 10 и производится подъем этими же домкратами лыж 6 вверх до упора катков 9 в раму машины (рис. 4.11, III).
Далее отключается гидравлическая система домкратов и включаются тяговые лебедки, с помощью которых теперь уже не тележки 7, а лыжи б перемещаются на верхних рельсах 4 в направлении перемещения экскаватора (показано стрелкой на рис. 4.11, III) на шаг хода. После этого тяговые лебедки отключаются и происходят с помощью гидросистемы опускание лыж на грунт, подъем машины и базы на величину, обеспечивающую необходимый зазор между базой и грунтом, т.е. машина снова приводится в положение, соответствующее положению на рис. 4.11, /. Далее цикл шагания может быть повторен. Изменение направления движения машины осуществляется так же, как у машин с шагающим ходовым оборудованием, т.е. поворотом стоящей на базе 10 с поднятыми лыжами машины по роликовому кругу 11.
Недостатком шагающе-рельсового ходового оборудования является большая масса до 50% общей массы машины.
ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 13

1. Дроссели и регуляторы расхода. Устройство и принцип работы
Дроссели и регуляторы расхода предназначены для регулирования расхода рабочей жидкости в гидросистеме или на отдельных ее участках и связанного с этим регулирования скорости движения выходного звена гидродвигателя. Дроссели выполняются по двум принципиальным схемам.
Линейные дроссели, в которых потери давления пропорциональны расходу жидкости. В таких дросселях потери давления определяются потерями давления по длине. Изменяя длину канала, по которому движется жидкость, можно изменить потери давления и расход через дроссель. Примером линейного дросселя служит гидроаппарат с дроссельным каналом (рис.6.10).
В этом дросселе жидкость движется по винтовой прямоугольной канавке, длину которой можно изменять поворотом винта. Площадь живого сечения и длину канала устанавливают из условия получения в дросселе требуемого перепада давлений и исключения засоряемости канала механическими примесями, содержащимися в рабочей жидкости. В таких дросселях за счет увеличения длины канала можно увеличить площадь его живого сечения, исключив тем самым засорения дросселя во время его работы.
Нелинейные дроссели характеризуются тем, что режим движения жидкости через них турбулентный, а перепад давлений практически пропорционален квадрату расхода жидкости, поэтому такие дроссели часто называют квадратичными. В них потери давления определяются деформацией потока жидкости и вихреобразованиями, вызванными местными сопротивлениями. Изменение перепада давления, а, следовательно, и изменение расхода жидкости через такие дроссели достигается изменением или площади проходного сечения, или числа местных сопротивлений.
В регулируемых (рис.6.11, а, б, в, г) и нерегулируемых (рис.6.11, д, е) нелинейных дросселях длина пути движения жидкости сведена к минимуму, благодаря чему потери давления и расход практически не зависят от вязкости жидкости и изменяются только при изменении площади рабочего проходного сечения. Максимальную площадь устанавливают из условия пропуска заданного расхода жидкости через полностью открытый дроссель, минимальную - из условия исключения засоряемости рабочего окна.
В пластинчатых дросселях (рис.6.11, е) сопротивление зависит от диаметра отверстия, которое, однако, можно уменьшить лишь до определенного предела (dmin > 0,5 мм), ограничиваемого засоряемости во время работы такого дросселя. Для получения большого сопротивления применяют пакетные дроссели с рядом последовательно соединенных пластин (рис.6.11, д). В таких дросселях расстояние между пластинами l должно быть не менее (35) d, а толщина пластин s не более (0,40,5) d.

2. Бурильные установки типа ПБУ. Назначение, принцип работы
Самоходный буровой станок ПБУ-80, имеющий пневмоколесную ходовую часть, относиться к станкам вращательно-ударного бурения предназначенный для бурения веера глубоких скважин при ведении очистных работ в подземных условиях. Установки (станки) оснащены, как правило, колонковыми перфораторами с независимым вращением бурового инструмента, что позволяет при небольшом диаметре скважины развить значительную силу удара на коронки. На рудниках вращательно-ударное бурение получило применение при бурении пород с коэффициентом крепости 8..,20 и глубиной 25...40 м. Применение станков вращательно-ударного бурения позволило получить за счет совмещения элементов вращательного и ударного бурения высокую скорость бурения, а также при малом диаметре скважины и сгущении сетки взрывных скважин -равномерный выход горной массы.
Буровой став станков (установок) состоит из буровых штанг длиной^,5 м, соединенных между собой муфтами с веревочной резьбой и армированных твердым сплавом буровых коронок.
Удаление буровой мелочи осуществляется водой или воздушно-водяной смесью. Техническая характеристика серийно выпускаемых станков (установок) вращательно-ударного бурения приведена в приложении [5, с.92].
Самоходный буровой станок ПБУ-80 (рисунок 5.9).
Предназначен для бурения взрывных скважин диаметром 50...85 мм глубиной до 40 м в породах и рудах с коэффициентом крепости до 20. Станок осуществляет бурение полного веера скважин в вертикальной плоскости и параллельные вертикальные скважины на расстоянии 0,75 м в обе стороны от оси станка.
В конструкцию бурового станка входят: 1 - пневматический распределитель; 2 - пневмоколесная ходовая часть с индивидуальным приводом на каждую бортовую тележку; 3 - дублирующий пульт управления; 4 - цилиндр заваливания буровой части; 5 - распорное устройство; 6 - винтовой автоподатчик; 7 - дистанционный пульт управления; 8 - колонковый перфоратор ПК-75; 9 - гидродомкраты горизонтирования.
Управление движением осуществляется с пульта, расположенного сзади станка, имеющего две пусковые коробки. Машинист при движении станка находится на откидной подножке. Для удобства горизонтирования станка на уклонах предусмотрен задний гидродомкрат. На раме шасси устанавливаются воздушный фильтр, автомасленка-маслостанция. В передней части на кронштейне крепится распорная группа, предназначенная для закрепление станка в выработке во время бурения и представляет собой сварную раму с укрепленными на ней верхними и нижними гидродомкратами, имеющими ход соответственно 630 мм и 500 мм. Такое выдвижение домкратов позволяют закреплять станок в выработках размерами от 2,8 х 2,8 до 3,5 х 3,5 м. Поворот оси на 360 вместе с буровой группой осуществляется гидравлическим механизмом поворота реечного типа. Заваливание распорной группы в транспортном положении производится гидроцилиндрами заваливания 4.

3. Экскаваторы ЭШ-10/70А: устройство основных узлов
Ковш экскаватора ЭШ-10/70А (рис. 103) состоит из сварного корпуса 1, тяговых цепей 2, прикрепленных посредством передней серьги 3 к корпусу ковша, нижних подъемных цепей 4, коромысла 5, разгрузочного блока 6 и разгрузочной упряжи 7. Элементы упряжи соединяются между собой и крепятся к ковшу при помощи соединительных звеньев 8. Второй конец тяговой цепи соединен соединительным звеном с коушем тягового каната 9. Ковш экскаватора – сварно-литая конструкция. К двум боковым стенкам приваривается днище в задней части изогнутое для облегчения очистки. Ковш арочного типа, т.к. между двумя стенками устанавливается связывающая балка. Стенки ковша выполняются из толстолистового проката. Режущим органом является приваренный в передней части козырек, на котором устанавливается 5 сменных зубьев.
Подъемные цепи делаются составными, и между ними устанавливается распорная планка, что не дает цепям перекручиваться. Цепи с канатом соединяются клиновым коушем. В месте соединения подъемного каната и цепей устанавливается разгрузочный блок. Он устанавливается на специальной траверсе, которая свободно вкладывается в концы каната. При удлинении одного из канатов траверса устанавливается под углом, что приводит к отсоединению упряжи. Блок установлен в специальной обойме на подшипнике скольжения.
Стрела ЭШ-10/70 , шарнирно-сочлененная. Состоит из нижней секции 2 (20 см) и верхней 1 (50 см), шарнирно соединенных между собой, растянутого канатного пояса 3, подвески стрелы 4, головных самоустанавливающихся блоков 5, лестниц и площадок, необходимых для осмотра и обслуживания элементов стрелы. Стрела изготавливается из сварных труб прямоугольных профилей и канатов. Верхняя часть имеет вид пирамиды, выполнена из труб. Верхние и нижние пояса соединены между собой системой стоек и раскосов, регулированных по длине и образующих боковые наклонные фермы. Регулировка клиньями и резьбой. Нижний пояс состоит из трех секций, соединяется флянцеми. Удержание стрелы в рабочем положении осуществляется подвеской, состоящей из двух серьг ( они держат стрелу при работе экскаватора, при этом канат ослаблен ). При необходимости опускания стрелы лебедкой натягивается канат, приподнимая стрелу, сжимаются серьги и производится опускание. Канат d=30 мм, длина 160м, кратность полистпаста 10. Верхнюю секцию в рабочем положении удерживает канатный пояс ( d=52 мм, длина 56 м, 2шт)
ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 14

1. Особенности пневматического привода, достоинства и недостатки
Область и масштабы применения пневматического привода обусловлены его достоинствами и недостатками, вытекающими из особенностей свойств воздуха. В отличие от жидкостей, применяемых в гидроприводах, воздух, как и все газы, обладает высокой сжимаемостью и малой плотностью в исходном атмосферном состоянии (около 1,25 кг/м 3), значительно меньшей вязкостью и большей текучестью, причем его вязкость существенно возрастает при повышении температуры и давления. Отсутствие смазочных свойств воздуха и наличие некоторого количества водяного пара, который при интенсивных термодинамических процессах в изменяющихся объемах рабочих камер пневмомашин может конденсироваться на их рабочих поверхностях, препятствует использованию воздуха без придания ему дополнительных смазочных свойств и влагопонижения. В связи с этим в пневмоприводах имеется потребность кондиционирования воздуха, т.е. придания ему свойств, обеспечивающих работоспособность и продляющих срок службы элементов привода.
С учетом вышеописанных отличительных особенностей воздуха рассмотрим достоинства пневмопривода в сравнении с его конкурентами - гидро- и электроприводом.
1. Простота конструкции и технического обслуживания. Изготовление деталей пневмомашин и пневмоаппаратов не требует такой высокой точности изготовления и герметизации соединений, как в гидроприводе, т.к. возможные утечки воздуха не столь существенно снижают эффективность работы и КПД системы. Внешние утечки воздуха экологически безвредны и относительно легко устраняются. Затраты на монтаж и обслуживание пневмопривода несколько меньше из-за отсутствия возвратных пневмолиний и применения в ряде случаев более гибких и дешевых пластмассовых или резиновых (резинотканевых) труб. В этом отношении пневмопривод не уступает электроприводу. Кроме того, пневмопривод не требует специальных материалов для изготовления деталей, таких как медь, алюминий и т.п., хотя в ряде случаев они используются исключительно для снижения веса или трения в подвижных элементах.
2. Пожаро- и взрывобезопасность. Благодаря этому достоинству пневмопривод не имеет конкурентов для механизации работ в условиях, опасных по воспламенению и взрыву газа и пыли, например в шахтах с обильным выделением метана
3. Надежность работы в широком диапазоне температур, в условиях пыльной и влажной окружающей среды.
4. Значительно больший срок службы, чем гидро- и электропривода.
5. Высокое быстродействие. Здесь имеется в виду не скорость передачи сигнала (управляющего воздействия), а реализуемые скорости рабочих движений, обеспечиваемых высокими скоростями движения воздуха. Поступательное движение штока пневмоцилиндра возможно до 15 м/с и более, а частота вращения выходного вала некоторых пневмомоторов (пневмотурбин) до 100 000 об/мин.
6. Возможность передачи пневмоэнергии на относительно большие расстояния по магистральным трубопроводам и снабжение сжатым воздухом многих потребителей. В этом отношении пневмопривод уступает электроприводу, но значительно превосходит гидропривод, благодаря меньшим потерям напора в протяженных магистральных линиях.
7. Отсутствие необходимости в защитных устройствах от перегрузки давлением у потребителей. Требуемый предел давления воздуха устанавливается общим предохранительным клапаном, находящимся на источниках пневмоэнергии. Пневмодвигатели могут быть полностью заторможены без опасности повреждения и находиться в этом состоянии длительное время.
8. Безопасность для обслуживающего персонала при соблюдении общих правил, исключающих механический травматизм. В гидро- и электроприводах возможно поражение электрическим током или жидкостью при нарушении изоляции или разгерметизации трубопроводов.
9. Улучшение проветривания рабочего пространства за счет отработанного воздуха. Это свойство особенно полезно в горных выработках и помещениях химических и металлообрабатывающих производств.
10. Нечувствительность к радиационному и электромагнитному излучению. В таких условиях электрогидравлические системы практически непригодны. Это достоинство широко используется в системах управления космической, военной техникой, в атомных реакторах и т.п.
Несмотря на вышеописанные достоинства, применяемость пневмопривода ограничивается в основном экономическими соображениями из-за больших потерь энергии в компрессорах и пневмодвигателях, а также других недостатков, описанных ниже.
1. Высокая стоимость пневмоэнергии. Если гидро- и электропривод имеют КПД, соответственно, около 70 % и 90 %, то КПД пневмопривода обычно 5-15 % и очень редко до 30 %. Во многих случаях КПД может быть 1 % и менее. По этой причине пневмопривод не применяется в машинах с длительным режимом работы и большой мощности, кроме условий, исключающих применение электроэнергии (например, горнодобывающие машины в шахтах, опасных по газу).
2. Относительно большой вес и габариты пневмомашин из-за низкого рабочего давления. Если удельный вес гидромашин, приходящийся на единицу мощности, в 5-10 раз меньше веса электромашин, то пневмомашины имеют примерно такой же вес и габариты, как последние.
3. Трудность обеспечения стабильной скорости движения выходного звена при переменной внешней нагрузке и его фиксации в промежуточном положении. Вместе с тем мягкие механические характеристики пневмопривода в некоторых случаях являются и его достоинством.
4. Высокий уровень шума, достигающий 95-130 дБ при отсутствии средств для его снижения.
5. Малая скорость передачи сигнала (управляющего импульса), что приводит к запаздыванию выполнения операций. Скорость прохождения сигнала равна скорости звука и, в зависимости от давления воздуха, составляет примерно от 150 до 360 м/с. В гидроприводе и электроприводе, соответственно, около 1000 и 300 000 м/с.
Перечисленные недостатки могут быть устранены применением комбинированных пневмоэлектрических или пневмогидравлических приводов.

2. Узкозахватные выемочные комбайны. Назначение область применение, общая конструкция, квалификация, основные требования, предъявляемые к ним
Выемочный комбайн комбинированная горная машина, обеспечивающая одновременно механизацию отделения полезного компонента от забоя, его разрушение и погрузку на транспортную машину.
Выемочные комбайны работают по цикличной технологии, обрабатывая очистной забой заходками определенной ширины при одновременном перемещении вдоль забоя по односторонней или челноковой схеме выемки. В конце пути в зоне сопряжения со штреками выполняется цикл вспомогательных операций, способствующий началу выемки очередной полосы. В связи с этим комбайн имеет исполнительно-погрузочный орган, механизм, обеспечивающий перемещение машины вдоль забоя, а также дополнительные средства для подавления пыли в очистном пространстве. Управление механизмами комбайна возможно как с пульта, расположенного непосредственно на машине, так и вынесенного за пределы очистного пространства в подготовительную выработку специального устройства.
Ввиду разнообразия горно-геологических условий разработки месторождений полезных ископаемых отмечается и разнообразие конструкций и технических решений очистных комбайнов.
Узкозахватные комбайны располагаются непосредственно у груди забоя, перемещаются по конвейеру или опираются на его став, разрушают уголь в отжатой зоне пласта, с одновременной погрузкой горной массы на конвейер непосредственно исполнительным органом машины. Как правило, комбайны работают по челноковой схеме с механизированной выемкой ниш в зоне сопряжения с верхним и нижним штреками. В зависимости от горно-геологических условий и требований технологии меняется конструктивное исполнение отдельных типов комбайнов.
По способу перемещения вдоль забоя узкозахватные комбайны бывают со встроенным либо вынесенным на штреки механизмом подачи (ВСП).
По типу механизма подачи с гидравлическим или электрическим вариатором скорости.
По мощности вынимаемого пласта комбайны для тонких пластов (менее 0.8 м); маломощных (0.8-1.5 м); средней мощности (1.5-3.5 м) и мощных (более 3.5 м).
По углу падения: комбайны для пластов пологого падения (до 25°) работа с конвейером при механизированной погрузке угля; наклонных пластов (25-45°) для транспорта угля используются специальные течки и металлические желоба; крутого падения (более 45°) транспорт угля производится под действием собственного веса.
По конструкции исполнительного органа комбайна: шнековые, барабанные, буроскалывающие, врубо-навалочные, строгающего действия.
По конструкции погрузочного органа: работающие с подпорно-погрузочными щитками пассивного и активного типов с погрузочными устройствами, управляемыми усилием гидродомкратов.
По расположению исполнительного органа относительно корпуса комбайна: с симметричным и асимметричным. Комбайны с симметричным расположением исполнительных органов обеспечивают механизированную подготовку верхней и нижней ниш. Комбайны с асимметричным расположением исполнительного органа, как правило, работают по односторонней схеме, либо требуют подготовки ниш значительных размеров.
По типу привода: с электрическим и пневматическим двигателем. Последние применяются лишь на пластах крутого падения в условиях жестких требований правил техники безопасности. Вне зависимости от конструкций к комбайнам предъявляются жесткие требования эксплуатации.
Основные из них механизированная отбойка угля на полную мощность пласта с погрузкой его на конвейер исполнительным органом при высоком уровне производительности. Качество и требуемая сортность угля должны обеспечиваться вне зависимости от крепости разрушаемого массива. Эффективное подавление пыли, обеспечивающее соблюдение санитарных норм в призабойном пространстве для безопасности работы обслуживающего персонала. Простота, надежность конструкции при жестких требованиях к габаритам комбайна, обеспечивающих возможность его работы в ограниченных размерах призабойного пространства, включая пласты любой мощности в пределах кондиционных запасов. Безопасные условия эксплуатации комбайна на любых углах падения пласта. Возможность плавного регулирования основных параметров (скорость подачи и резания, изменение исполнительного органа по мощности пласта) в зависимости от требований условий эксплуатации. Обеспечение самозарубки исполнительного органа в начале каждого цикла выемки. Согласование ширины захвата с возможностью передвижения крепи механизированным способом вслед за продвиганием забоя. Обеспечение качественной погрузки угля на конвейер. Устойчивое положение комбайна в работе и безопасное его перемещение по конвейеру вне зависимости от угла падения в пределах требований технической характеристики машин. Все эти требования объединяются в единой конструкции современных мощных очистных комбайнов, работающих с высокой производительностью и степенью надежности.

3. Станки комбинированного и термического бурения: назначение, область применения, буровой инструмент
Эти станки являются универсальными машинами, позволяющими вести бурение скважин в сложных горно-геологических условиях с перемежающимися породами различной крепости и структуры. Эффективность разрушения твердых горных пород достигается за счет комбинированного воздействия на породу различных механических и немеханических способов бурения.
Из немеханических способов бурения широкое применение получил термический, который в сочетании с механическим способом позволяет эффективно бурить плотные породы высокой крепости.
При термическом бурении разрушение горной породы происходит вследствие интенсивного одностороннего нагревания забоя скважины раскаленными струями газов. Наиболее эффективно разрушаются кварцсодержащие породы, имеющие низкую теплопроводность при большом коэффициенте линейного расширения.
Сущность термомеханического способа бурения заключается в том, что нагрев породы вызывает значительное снижение ее прочности, а окончательное разрушение достигается механическим способом.
Схема станка термомеханического бурения показана на рис. 6. Станок оснащен термошарошечным рабочим инструментом. Высокотемпературные газовые струи, вытекающие из сопел 1 термобура, разрушают и ослабляют горную породу на забое скважины. С помощью шарошечного бурового инструмента 2 производится разрушение породы. Термошарошечный рабочий инструмент, закрепленный на штанге 3, вращается с помощью вращателя 4. Рабочие компоненты керосин, кислород и вода подаются к входному коллектору 5 на вращателе и далее по каналам в штанге поступают к горелке термобура. Разрушенная порода выносится парогазовой смесью.
Буровой снаряд станка комбинированного бурения состоит из горелки (термобура), неразборной буровой штанги и подводящего устройства. Термобур состоит из камеры сгорания, чехла, штанги, коронки , гильзы. Буровая штанга служит для вращения горелки и транспортирования в ней рабочих компонентов и воды.
К комбинированному относят буровой инструмент, сочетающий в себе не менее двух породоразрушающих органов, работающих одновременно или поочередно. Режуще-ударный буровой инструмент сочетает пневмоударник с насадками в виде кольцевых режущих коронок. Термоударный и термошарошечный буровые инструменты представляют собой сочетание огневой горелки и пневмоударника или шарошечного долота. Ударно-шарошечный буровой инструмент сочетает в себе пневмоударник и шарошечное долото. Режуще-ударный буровой инструмент сочетает пневмоударник с насадками в виде кольцевых режущих коронок.
Станки термошарошечного бурения позволяют вести проходку скважины шарошечным долотом, с последующим расширением до необходимого диаметра термобуром.

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 15

1. Способы разрушения горных пород
Более 90% подземных и 35% открытых выработок проходится с использованием взрывчатых веществ (ВВ).
Для размещения зарядов ВВ в массиве породы, подлежащей отбойке, создаются зарядные камеры (в подземных выработках это в основном шпуры, на открытых могут быть шпуры и скважины). Бурение шпуров скважин до настоящего времени является одним из трудоемких и дорогостоящих способов создания искусственных полостей.
Процесс бурения состоит в разрушении пород буровым инструментом и ее удалении за пределы шпура (скважины).
Шпуром называется пробуренная в породе цилиндрическая полость глубиной до 5 м и диаметром до 75 мм. Шпуры бурят для разрушения взрывом ВВ негабаритных блоков горных пород, для выравнивания подошвы уступа, при проходке горных выработок и на очистных работах, рыхлении мерзлых грунтов, корчевке пней, валке деревьев, а также для разрушения различных объектов при строительстве сооружений и во многих других случаях.
Бурение шпуров эффективно при добыче штучного камня, при создании гладкого неразрушенного откоса, при сооружении канала и траншей методом контурного взрывания. Широко используется бурение шпуров при взрывных работах негорного характера (обрушении зданий и сооружений и для других целей).
Скважиной называется горная выработка цилиндрической формы глубиной свыше 5 м и диаметром более 75 мм.
Скважины бурят в основном при добыче полезных ископаемых открытым способом. По направлению скважины бурят вертикальными, горизонтальными и наклонными.
По природе разрушающих горную породу напряжений все способы бурения делятся на механические, при которых разрушение происходит вследствие развития в породе механических напряжений, и термические, при которых разрушение происходит вследствие развития в породе температурных напряжений.
К механическим способам бурения относятся ударный, вращательный, ударно-вращательный, вращательно-ударный, ультразвуковой, взрывной, электрогидравлический и гидравлический.
К термическим способам относятся огневое, плазменное, электротермическое бурение.
По видам передачи энергии породе способы бурения делятся на контактные (ударное, вращательное, ударно-вращательное, вращательно-ударное, взрывное, электротермическое) и бесконтактные (термическое, плазменное, гидравлическое, электрогидравлическое, ультразвуковое).
Способы воздействия на породу:
- твердым породоразрушающим инструментом (ударное, вращательное, ударно-вращательное, вращательно-ударное бурение);
- газами (взрывное бурение патронированными зарядами);
- жидкостью (электрогидравлическое и гидравлическое бурение);
- электрическим током (электротермическое и электроимпульсное бурение);
- комбинированные (с помощью газов и тепла струйное взрывобурение, огневое, плазменное бурение, с помощью абразива и жидкости ультразвуковое бурение).
По способу разрушения забоя может быть колонковое бурение с отбором керна и бурение сплошным забоем.
По способу удаления продуктов разрушения из забоя различают периодическую (с помощью желонок, различных буров и грунтоносов) и непрерывную очистку, осуществляемую механически с помощью витых штанг и шнеков при вращательном бурении и циркулирующим жидким, аэрированным (водовоздушная смесь) или газообразным агентом при шарошечном и ударном бурении.
По способу подачи промывочного агента к забою возможны прямая очистка, при которой агент движется внутри бурильных труб или штанг и перфоратора, омывает забой и вместе с продуктами разрушения поднимается по затрубному пространству на поверхность, и обратная очистка, когда промывочный агент подается по затрубному пространству, поступает вместе с продуктами разрушения внутрь бурового става и поднимается на поверхность. Последний способ при бурении шпуров широко применяется при отсосе шлама.
По виду используемой энергии различают ручное бурение, когда все операции выполняются вручную, и машинное, когда все процессы бурения выполняются различными механизмами.
Механическое разрушение отделение горных пород от массива или их дробление (измельчение) путем воздействия на породу породоразрушающего инструмента резца, фрезы, шарошки, ударника, алмазных и абразивных кругов и коронок, скалывателей и др. В результате действия того или иного механического фактора протекают физические процессы чисто механического разрушения породы: сжатие, раздавливание, дробление, скалывание, резание и др.
Гидравлическое разрушение осуществляется воздействием на горную породу струй воды под высоким давлением.
Термическое разрушение пород происходит под действием физических полей, создаваемых без использования специальных породоразрушающих инструментов за счет физико-химических процессов, протекающих под действием высокой температуры. Термическому разрушению способствует низкая теплопроводность породы, анизотропия ее, высокий коэффициент теплового расширения и т. д.
Взрывоударное разрушение разрушение и перемещение горных пород под действием энергии взрывчатых веществ, размещенных в массиве (в скважинах, шпурах, камерах и пр.).
Электрические способы ослабления и разрушения основаны на воздействии на горную породу электрической энергии в виде электромагнитного поля, электрического разряда, электрического тока и др.
При проведении горно-разведочных выработок в основном имеет место взрывоударное разрушение горных пород и применение связанных с ним механических способов, необходимых для создания в массиве пород полостей с целью заложения заряда ВВ.
При вращательном способе порода разрушается при вращении породоразрушающего инструмента с наложением постоянно действующего (статического) осевого усилия. Этот способ в основном применяется при бурении шпуров в мягких и средней крепости породах (f<10).
При ударном способе разрушение породы происходит при нанесении ударов породоразрушающим инструментом по породе с определенной силой и скоростью.
Выделяются следующие комбинации ударного и вращательного способов бурения:
ударно-поворотное бурение обычными и погружными бурильными молотками (перфораторами), при котором инструмент в промежутках между ударами поворачивается на определенный угол (к ударно-поворотному относится и ударно-канатное бурение скважин);
ударно-вращательное бурение погружными пневмо- или гидроударниками и перфораторами с независимым вращением, при кртором удары наносятся по непрерывно вращающемуся инструменту.
При указанных двух способах бурения порода разрушается в основном в результате ударов:
при вращательно-ударном бурении удары наносятся по непрерывно вращающемуся под большим осевым усилием инструменту. Разрушение породы происходит в результате ударов и вращения инструмента.
При вибрационном способе происходит погружение специального забойного инструмента обычно цилиндрической формы в рыхлую породу под действием вынужденных продольных колебаний вибраций и осевого усилия.
При способе задавливания происходит погружение породоразрушающего инструмента, имеющего форму конуса или полого цилиндра, в мягкую породу под действием осевого усилия. Разрушаемая порода в этом случае уплотняется в стенках скважины.
При вибрационно-вращательном способе разрушение пород происходит при вращении специального инструмента и действии осевого усилия.
В результате взаимодействия инструмента с породой наблюдаются три основных типа разрушения.
Первый разрушение под лезвием инструмента монолита в мелкодисперсную массу. Размеры частиц менее глубины внедрения инструмента и меньше первоначальных кристаллов и зерен породы.
Второй скалывание по краям зоны дробления, которое за счет неоднородности и начальных дефектов в породе приводит к тому, что размеры зоны разрушения несколько отличаются от правильных. Размеры частиц значительны.
Третий образование трещин в породе под зоной (ядром) измельчения, позволяющих при повторных воздействиях увеличивать зону разрушения.


2. Станок типа НКР. Конструкция, принцип работы, типы
К станкам подземного бурения, использующих ударно-вращательный способ разрушения забоев, относятся станки типа НКР. Они предназначены для бурения в подземных условиях глубоких скважин (до 5080 м) в зависимости от типоразмера станка в породах с коэффициентом крепости от 6 до 18, диаметром до 105 мм. Станки имеют несколько модификаций: НКР-100М (базовый), НКР-100МВ, использующие в качестве вращателя электродвигатели, НКР-100МП и НКР-100МВП, имеющиее пневматические двигатели для вращения, позволяющие плавно регулировать частоту вращения шпинделя станка от 0 до 2,5 с-1, в зависимости от свойств горных пород.
Агрегаты НКР-100М и НКР-100МП оснащены двумя податчиками, обеспечивающими усилие подачи до 6 кН; НКР-100МВ и НКР100МВП – четырьмя податчиками, позволяющими удвоить усилие подачи. Станки НКР-100М и НКР-100МП комплектуются одностоечной распорной колонкой для вертикального и горизонтального бурения: НКР-100МВ и НКР-100МВП – двухстоечными колонками, позволяющими бурить скважины с повышенным усилием подачи. Агрегаты транспортируются на новое место бурения в разобранном на отдельные узлы виде. Предполагается выпуск самоходного бурового станка НКР-100МС на гусеничном ходу.
Устройство станка НКР-100М.
Буровой станок (рисунок 1) содержит 1 – фильтр-масленку с соединительными штангами; 2- буровой став-штанг; 3- станок с электроприводом; 4 – распорная колонка; 5 – шламоотвод; 6 – пневмоцилиндры подачи (2шт.); 7- электродвигатель; 8 –рама –салазки; 9- редуктор с пневмозахватом; 10 – подающий патрон.
Вращение и подача става-штанг осуществляется станком непрерывно путем последовательного перехвата пневматических зажимных устройств подающего патрона и редуктора с пневмозахватом. Кинематическая схема станка НКР-100М представлена на рисунке 5.2, содержащая: 1 – пневмоударник; 2 – буровой став; 3- пневмоцилиндр податчика; 4,6 – цилиндры прижатия зажимных кулачков; 5- шток податчика; 14- зубчатые колеса; 7- муфта; 8-зажимные кулачки; 9- поршень; 10-шестерня; 11 – подающий патрон; 12- шлицевой вал; 13-шестерня; 15-планетарный редуктор.

3. Гидромониторы: классификация, типы, технические характеристики
Гидромонитор устройство для создания напорных водяных струй и управления их движением с целью разрушения и смыва горных пород.
Классификация гидромониторов. По своим конструктивным особенностям гидромониторы классифицируются по следующим признакам:
способу управления с ручным и дистанционным управлением;
способу передвижки несамоходные (передвигаемые вручную, тракторами, лебедками и другими способами), на салазках или волокушах-платформах и самоходные;
рабочему расстоянию дальнего и ближнего боя;
рабочему давлению с низким (до 1,2 МПа) и высоким (более 1,2 МПа).
Наиболее широкое распространение на карьерах имеют несамоходные гидромониторы дальнего боя (высоконапорные) с ручным или дистанционным управлением. Самоходные гидромониторы в настоящее время находятся на стадии освоения.
Гидромониторы с ручным управлением должны быть легко управляемыми усилием одного человека, обеспечивать минимальные потери давления воды, компактность вылетающей струи и сохранение ее на пути до забоя, а также иметь небольшую массу.

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 16

1. Классификация немеханических способов бурения шпуров и скважин
Физические способы разрушения горной породы относятся к новым методам бурения и в настоящее время находятся в процессе исследований, промышленных экспериментов и внедрения отдельных типов машин.
Из электрофизических способов разрушения породы наиболее известны: ультразвуковой, электроимпульсный и высокочастотный.
Огневой (термический) способ бурения получил наибольшее распространение из всех физических способов и применяется для прожигания скважин диаметром до 300 мм и глубиной до 30 м. Разрушение породы происходит за счет термонапряжений, возникающих при нагреве породы высокотемпературными газовыми струями (20002500° С), вылетающими из сопел горелки со скоростью до 2000 м/с. Под действием этих напряжений тонкий слой породы растрескивается и под механическим воздействием газовых струй разрушается на мелкие частицы, которые транспортируются из скважины паро-газовой смесью. Наиболее эффективной областью применения являются породы, имеющие кремнистое основание, или породы с низким коэффициентом теплопроводности, которые растрескиваются раньше, чем начинается их плавление.
Ультразвуковой способ бурения основывается на принципе совместного воздействия на горную породу высокочастотных ультразвуковых колебаний, накладываемых на инструмент, и кавитационного эффекта в промывочной жидкости. При ультразвуковом способе горная порода разрушается за счет высокочастотных колебаний, которые создаются магнитострикционным вибратором.
Гидравлический способ бурения основан на действии струй воды (небольшого диаметра 0,81 мм), подаваемой на забой под высоким давлением (до 2000 кгс/см2) и со сверхзвуковой скоростью для разрушения горной породы.
Электроимпульсный способ – в основе способа лежит использование электрогидравлического эффекта, который позволяет превращать энергию электрического разряда в механическую. Электроимпульсный способ бурения осуществляется подачей высокого напряжения на контакты электрической цепи, расположенные на забое скважины, заполненной водой. При этом происходит пробой межэлектродного промежутка с образованием газового канала в месте пробоя. Давление в канале искры в зависимости от параметров разрядного контура достигает 6000 15 000 кгс/см2. Расположение искрового канала в непосредственной близости от породы приводит к ее разрушению.
При высокочастотном способе разрушения создаются электрические или магнитные поля высокой частоты, под действием которых горная порода нагревается и растрескивается с отделением тонких чешуек, что и может быть использовано для бурения скважин.
Взрывобурение может осуществляться с помощью патронов, жидких или твердых взрывчатых веществ и струйным способом. В первом случае в промывочную жидкость, циркулирующую по опущенным до забоя скважины трубам, с определенной частотой подаются патроны с жидкими или твердыми ВВ, взрывающиеся от удара о забой. Во втором случае по специальным трубкам из емкостей к дозирующим приспособлениям забойного взрывобура поступают жидкие компоненты ВВ (горючее и окислитель), которые затем подаются на забой и с помощью инициатора (сплава калия и натрия) взрываются.
Термомеханическое бурение относится к комбинированному способу разрушения горной породы. Сущность этого способа заключается в том, что с помощью высокотемпературных газовых струй в поверхностном слое забоя скважины создается предвари-тельное напряженное состояние, благодаря которому значительно облегчается последующее разрушение породы механическим воздействием (шарошечным долотом или другим буровым инструментом). Проводимые промышленные испытания станков комбинированного бурения дали увеличение производительности на 3050% по сравнению с чисто шарошечным бурением.
2. Бурильные установки типа КБУ. Назначение принцип работы
Несамоходные буровые установки КБУ-50 и КБУ-80, устанавливаемые на распорных колонках относятся к установкам вращательно-ударного бурения предназначенные для бурения веера глубоких скважин при ведении очистных работ в подземных условиях. Установки оснащены, как правило, колонковыми перфораторами с независимым вращением бурового инструмента, что позволяет при небольшом диаметре скважины развить значительную силу удара на коронки. На рудниках вращательно-ударное бурение получило применение при бурении пород с коэффициентом крепости 8..,20 и глубиной 25...40 м. Применение станков вращательно-ударного бурения позволило получить за счет совмещения элементов вращательного и ударного бурения высокую скорость бурения, а также при малом диаметре скважины и сгущении сетки взрывных скважин -равномерный выход горной массы.
Буровой став станков (установок) состоит из буровых штанг длиной 5 м, соединенных между собой муфтами с веревочной резьбой и армированных твердым сплавом буровых коронок.
Удаление буровой мелочи осуществляется водой или воздушно-водяной смесью. Техническая характеристика серийно выпускаемых станков (установок) вращательно-ударного бурения приведена в приложении [5, с.92].
Установки КБУ-50 и КБУ-80 конструктивно выполнены одинаково и отличаются технической характеристикой и применяемой бурильной машиной.
Колонковая буровая установка КБУ-80 предназначена для бурения взрывных скважин диаметром 65...85 мм и глубиной до 30 м в породах с коэффициентом крепости 6... 8. Установка (рисунок 1) состоит: 1 -распорная колонка; 2 - винтовой податчик; 3 - пульт управления станком; 4 колонковый перфоратор ПК-75; 5 - салазки; 6 - автомасленка.
Станок оснащен ручной лебедкой для перемещения станкагколонки и для перемещения станка на салазках от веера до веера скважин. Сжатый воздух из магистралей проходит через автомасленку, где насыщается маслом и поступает в пульт управления работой установки.

3. Рельсовое ходовое оборудование: назначение, общее устройство, достоинства и недостатки
Равномерное распределение нагрузки на опорные колеса рельсового хода (число которых может быть 300 и более) достигается применением балансирных устройств, которые могут иметь до пяти и более ступеней. На машинах средней мощности применяют трехрельсовый путь, который при двухступенчатых балансирах обеспечивает установку машин массой до 450 т (24 колеса), при трехступенчатых массой до 960 т (48 колес), при четырехступенчатых до 1900 т (98 колес) и при пятиступенчатых до 4000 т (228 колес).
Применение четырехрельсового пути при четырехступенчатых балансирах дает возможность довести массу экскаватора до 2500 т, а дальнейший переход на шести- и восьмирельсовый путь до 6000 т и более. Так как при переходе на следующую ступень балансиров число колес удваивается, то при необходимости изменения числа колес меньше чем в два раза применяются схемы с полностью или частично неравноплечими балансирами. Примером последней может служить ходовое оборудование цепного экскаватора (рис. 12.1). Рама 7имеет три сферические опоры 2, из которых две жесткие находятся на стороне нижнего черпания и одна качающаяся на стороне верхнего черпания у поворотных экскаваторов или на стороне противовеса у неповоротных.
Через опоры 2 нагрузка передается на главные балансиры 3, которые, в свою очередь, через две сферические опоры 4 передают нагрузку на большие балансиры 5. Последние опираются через опоры 6 на малые балансиры 7, которые уже передают нагрузку на ходовые тележки холостые 8 и приводные 9. Под большим балансиром 5 находятся слева четыре двухосные тележки, а справа две, поэтому плечи балансира делают неодинаковой длины. Треть длины плеча балансира, находится над четырьмя двухосными тележками, а 2/3 его длины над двумя двухосными тележками. Благодаря этому нагрузка на тележки пропорциональна числу осей 10. На торцовых концах тележки устанавливаются клещи для рельсового захвата, песочницы 11 и приспособления для контроля за правильностью укладки рельсов и колеи, имеющие бегунок 12, расположенный на рычаге 13. Наезд на препятствие, недопустимое уширение колеи, окончание рельсового пути, несоединенный стык или лопнувший рельс все это вызывает либо остановку бегунка, либо его сход с рельса. При всех случаях угол а положения конечного выключателя изменяется. При этом последний срабатывает и отключает двигатели привода ковшовой цепи и хода.
Приводные тележки могут располагаться как в жесткой, так и в качающейся опоре, причем примерно 4555 % (реже 80 %) колес являются приводными.

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 17

1. Станки комбинированного и термического бурения: основные узлы, принцип действия
Огневое бурение скважин производится главным образом в кремнистых породах с коэффициентом крепости f> 14+20. Породы разрушаются за счет термических напряжений, возникающих вследствие неравномерного нагревания отдельных слоев под воздействием горячих газов, образующихся в результате сгорания жидкого топлива и истекающих из сопла с большой скоростью.
Для бурения в горелку реактивного типа подают смесь горючего с окислителем (керосин зимой, дизельное топливо летом). Горелка охлаждается водой, которая от высоких температур переходит в пар, выносящий на поверхность уступа продукты разрушения породы.
Основные узлы станков огневого бурения: рабочий орган, состоящий из горелки, буровой штанги, механизма вращения, подводящего устройства и подвески; мачта станка (сварная конструкция); лебедка для подъема и опускания рабочего органа; отсасывающая установка для отвода продуктов разрушения от устья скважины; механизм прощупывания забоя, позволяющий автоматически поддерживать заданное расстояние от среза сопла до забоя; кузов (машинное помещение) станка; ходовая часть; система питания станка рабочими компонентами (горючими, окислителем, водой); система электропитания.
Расход воды для охлаждения камеры сгорания составляет 1-4 м3/ч. Вода, топливо и кислород или сжатый воздух поступают в камеру сгорания через стальную трубу, длина которой зависит от глубины скважины. Внутри трубы проложены отдельные трубки для подачи топлива и окислителя; вода поступает через оставшееся свободное пространство трубы.
Типы станков огневого бурения: кислородный СБО-1Б, в кислородном и воздушном исполнении СБО-160/20; воздушные СБТМ-20 и СБО-5. Станок СБО-5 смонтирован на базе автомобиля КрАЗ, а остальные на гусеничном ходу. В настоящее время чисто огневые станки для бурения не применяются из-за низких скоростей и высокой стоимости бурения.
Комбинированная технология (бурение вертикальных скважин шарошечным инструментом, а расширение термическим способом) предназначена для обуривания пород средней термобуримости и труднотермобуримых. Применение ее позволяет уменьшить объем механического бурения, увеличить выход горной массы с 1 м скважины и значительно раздвинуть область применения термического способа расширения заряжаемой части скважин в крепких горных породах. Для этих целей используют станок СБШ-250МНР.

2. Проходческие комбайны. Назначение область применение, общая конструкция, квалификация, основные требования, предъявляемые к ним
Проходческие комбайны предназначены для механизированного проведения подготовительных выработок угольных шахт, рудников, а также тоннелей при строительстве подземных сооружений. Использование комбайнов позволяет совместить во времени основные, наиболее тяжелые и трудоемкие операции (разрушение забоя и последующую уборку горной массы), что дает возможность повысить в 22,5 раза темпы проведения выработок и производительность труда, снизить стоимость проходческих работ и значительно облегчить и обезопасить труд проходчиков. Вместе с тем при комбайновом способе проведения существенно повышается устойчивость горных выработок, так как связанность пород в массиве нарушается в меньшей степени, чем при буровзрывных работах, что снижает расходы на поддержание выработок.
Комбайновый способ проведения выработок наиболее прогрессивен, так как совмещает во времени основные операции и проведение выработки протекает как непрерывный процесс. Существующие проходческие комбайны механизируют процессы разрушения забоя и погрузки отбитой горной массы на перегружатели, устанавливаемые за комбайном, и, далее, в общешахтные транспортные средства. Все проходческие комбайны оснащены средствами пылеподавления.
Проходческие комбайны классифицируют по следующим основным признакам:
способу обработки забоя исполнительным органом избирательного (цикличного) действия с последовательной обработкой забоя и бурового (непрерывного) действия с одновременной обработкой всей поверхности забоя;
крепости разрушаемого горного массива для работы по углю и слабой руде с прослойками и присечками слабых пород с f ( 4, по породам средней крепости с f = 48 и по крепким породам с f > 8;
области применения для проведения основных и вспомогательных подготовительных выработок по полезному ископаемому
и по смешанному забою, основных и капитальных подготовительных выработок и тоннелей по породе и нарезных работ по полезному ископаемому;
по площади сечения проводимой выработки (в проходке) от 5 до 16 м3, от 9 до 30 м2 и более 30 м2.
Кроме основных признаков проходческие комбайны классифицируют еще по следующим дополнительным признакам: установленной мощности, габаритам, способу погрузки отбитой горной массы, способу передвижения, роду применяемой энергии.
Эти признаки не являются определяющими, так как существуют комбайны с различными конструктивными особенностями, в том числе взаимозаменяемыми способами погрузки, типами ходовых частей, привода и т. д.
Многообразие горно-геологических условий и опыт применения различных типов проходческих комбайнов показывают, что нужно развивать и совершенствовать проходческие комбайны как избирательного, так и бурового действия.
Проходческие комбайны с избирательными исполнительными органами находят преимущественное применение при проведении выработок по породам с f ( 8, при необходимости изменения в широком диапазоне размеров и формы сечений выработок и при раздельной выемке горного массива.
Буровые проходческие комбайны непрерывного действия по сравнению с комбайнами избирательного действия применяют при проведении круглых или арочных выработок одного сечения в породах различной крепости.
Основным показателем работы проходческого комбайна является техническая производительность, обычно выражаемая в т/с (т/мин) или м3/с (м3/мин) и учитывающая специфику работы того или иного типа комбайна. Важный показателькоэффициент использования проходческих комбайнов избирательного действия обычно составляет около 0,250,3.
Эксплуатационная производительность комбайна (т/смену) сдерживается остановками комбайна, связанными с выполнением большого и сложного комплекса работ по креплению, зачистке забоя, обмену вагонеток и т. д., а также в связи с изменениями скорости подачи, вызванных неравномерностью отбойки горной массы или породы и их доставки, изменениями геологического характера забоя и организационными неполадками.

3. Шагающее ходовое оборудование: назначение, общее устройство, достоинства и недостатки
Шагающее ходовое оборудование состоит из опорной рамы (базы) и механизма шагания. Последний имеет лыжи (башмаки), механизм перемещения и привод.
Схемы механизмов шагания различаются по конструкции механизма шагания и могут быть гидравлическими и кривошипными (рис. 6.4). Они состоят из двух одинаковых синхронно работающих механизмов шагания, расположенных симметрично относительно продольной оси экскаватора.
При любом виде шагающего ходового оборудования полный цикл передвижения экскаватора складывается из следующих элементов: подачи лыж на грунт, подъема экскаватора, передвижения экскаватора, опускания экскаватора, подъема лыж в исходное положение.
Независимо от вида шагающего ходового оборудования (кроме специального – ЭШ 100.100) в момент непосредственного передвижения экскаватор опирается на две лыжи и на часть опорной базы. Поскольку при этом центр тяжести экскаватора находится впереди оси механизма шагания, передвижение машины может быть осуществлено только в направлении противовеса.
Все модели драглайнов УЗТМ и модель 4250-W фирмы «БюсайрусИри» (США) оборудованы гидравлическими механизмами шагания.
Гидравлический механизм шагания экскаваторов ЭШ 15.90 (рис. 6.5), ЭШ 25.100 и других состоит из лыж 1, подъемного 2 и тягового 3 гидроцилиндров. Штоки последних сочленяются общим шарниром на траверсе 4, которая также шарнирно с помощью кронштейнов 5 связана с лыжей. Подъемный и тяговый гидроцилиндры шарнирно соединены с металлоконструкциями надстройки б и поворотной платформой осями 7 и 8. В верхние и нижние полости гидроцилиндров по трубопроводам 9 и 10 масло или специальная рабочая жидкость подводится от насосной установки под давлением 10–20 МПа.
Во время работы экскаватора поршни всех гидроцилиндров втянуты внутрь, опорные башмаки подняты и занимают крайнее верхнее положение, а поворотная платформа при этом опирается на базу 11. При шагани под действием подъемных и тяговых гидроцилиндров опорные башмаки выдвигаются и опускаются на почву уступа. При возрастании давления в подъемных гидроцилиндрах один конец опорной базы экскаватора приподнимается от почвы уступа, затем экскаватор с помощью тяговых гидроцилиндров сдвигается и, опираясь на башмаки, скользит опорной рамой по почве уступа, передвигаясь на величину шага 1–2,5 м, после чего база вновь опускается на почву. Затем подъемные гидроцилиндры поднимают опорные башмаки вверх и процесс шагания повторяется.
Достоинства гидравлического шагающего механизма заключаются в плавности его работы и возможности регулирования траектории движения, а недостатки – в низком кпд (около 0,6) и сложности устройства привода, требующего квалифицированного обслуживания.
В отличие от описанной выше конструкции на мощном драглайне ЭШ 100.100 применено гидравлическое шагающее устройство с полным отрывом опорной рамы (базы) от грунта. Передвижение экскаватора осуществляется перемещением опорных скользунов (гидростатической опоры) гидроцилиндров по верхней плоскости башмака в направляющих.
Шагающее ходовое устройство экскаватора ЭШ 100.100 (рис. 6.6) состоит из четырех башмаков 1, соединенных попарно шарниром 2, четырех подъемных гидроцилиндров 3, закрепленных в раме поворотной платформы 4 и опирающихся на сферу 5 гидростатической опоры скользунов, двух тяговых гидроцилиндров б, шарнирно закрепленных в точке А на поворотной платформе и в точке Б – на башмаке и обеспечивающих перемещение гидростатической опоры по опорным плитам башмаков. Рабочие поверхности гидростатической опоры и опорных плит башмаков закрыты от попадания пыли сложной системой уплотнений и кожухами 8. Во время работы драглайн опирается на базу 9. Минимальный подъем экскаватора – 700 мм, максимальная длина шага – до 3 м.
Гидравлическая схема управления механизмов обеспечивает три точки опоры машины замыканием пары подъемных цилиндров в гидравлический балансир.
Достоинства данного вида шагающего устройства: вес машины распределяется между четырьмя точками поворотной платформы вместо двух; возможность полностью оторвать базу от земли, что при передвижении исключает ее трение о грунт, износ и появление поперечных нагрузок на центральной цапфе; независимость величины выдвижения толкающего цилиндра от величины выдвижения домкратов, что позволяет изменять длину шага в различных условиях; наличие шаровой опоры на нижнем конце подъемного цилиндра, в связи с чем устраняются изгибающие нагрузки на штоке и обеспечиваются большие надежность и долговечность соединений. Недостаток этого шагающего устройства – сложность конструкции гидростатической опоры.
Аналогичный гидравлический механизм шагания с полным отрывом базы, отличающийся от механизма шагания экскаватора ЭШ 100.100 удвоенным числом тяговых цилиндров (по одному на каждой опоре), применен на драглайне 4250-W (фирма «Бюсайрус-Ири», США) с рабочей массой 13,6 тыс. т.
На драглайнах НКМЗ и на всех моделях драглайнов зарубежных фирм применяются кривошипные системы различных видов: кривошипно-шарнирная с треугольной рамой фирмы «Марион», кривошипно-ползунковая фирмы «Пейдж», двухкривошипная фирмы «Марион», кривошипно-эксцентриковая НКМЗ и эксцентриковая с тягой фирмы «Марион».
Кривошипно-эксцентриковый механизм шагания применялся на ЭШ4.40 с массой до 4 тыс. т. В настоящее время НКМЗ устанавливает на своих моделях ЭШ 6.45М, ЭШ 10.60, ЭШ 10.70А, ЭШ 20.55 и ЭШ 15.70 кривошипно-рычажные четырехзвенные механизмы шагания.
Двухкривошипная система шагания применяется на мощных драглайнах фирмы «Марион» массой до 8500 т.


ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 18

1. Одноковшовые экскаваторы: назначение, область применения, классификация, рабочий цикл
Экскаватор – основное средство механизации при открытой добыче угля, руды и строительных материалов.
Экскаваторы предназначены для зачерпывания горной массы, перемещения ее на относительно небольшие расстояния и погрузки в транспортные средства или отсыпки в отвал
Рабочий цикл одноковшового экскаватора складывается из четырех последовательных операций: наполнения ковша (черпания), перемещения его к месту разгрузки (транспортирования), разгрузки и перемещения порожнего ковша к месту черпания для воспроизведения нового цикла. Поэтому одноковшовые экскаваторы являются машинами цикличного (прерывного действия).
Существующие типы экскаваторов в общем виде классифицируются типажом по следующим признакам:
назначению и роду выполняемой работы;
вместимости ковша Е, м3;
видам рабочего, ходового и силового оборудования.
По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяют на следующие типы:
строительные – с ковшами емкостью от 0,15 – 2 м3, на гусеничном или пневмоколесном ходу, универсальные (снабжаются сменным рабочим оборудованием прямой или обратной лопаты, драглайна, грейфера или крана); предназначаются в основном для производства земляных и монтажных работ на строительстве;
карьерные – с ковшами емкостью от 4 до 12,5 м3, на гусеничном ходу, имеют рабочее оборудование прямой лопаты с относительно короткой стрелой и рукоятью; применяются главным образом на карьерах при разработке породных, рудных или угольных уступов с нижней погрузкой в транспортные сосуды;
вскрышные – с ковшами емкостью от 4 до 35 м3, на гусеничном ходу, оборудуются прямой лопатой, но с удлиненной стрелой и рукоятью; предназначаются в основном для разработки уступов с верхней погрузкой или с перемещением горной массы в отвал;
шагающие драглайны – с ковшами емкостью от 4 до 80 м3 и с длинными стрелами (до 100 м); применяются для разработки уступов на карьерах с перемещением породы в отвал, для проведения траншей, рытья котлованов, насыпки дамб, плотин и др.
Одноковшовые экскаваторы следует различать также по возможности использования их с различными видами рабочего оборудования.
Универсальными экскаваторами называются машины, имеющие не менее четырех видов сменного рабочего оборудования. Строительные экскаваторы обычно выпускают универсальными, причем один вид рабочего оборудования может быть легко заменен другим бригадой, обслуживающей экскаватор.
Полууниверсальными называются экскаваторы, которые имеют два-три вида рабочего оборудования. К таким относятся машины с ковшами емкостью не более 4 – 6 м3.
Специальными называются экскаваторы, имеющие только один вид рабочего оборудования. К ним обычно относятся машины с ковшами емкостью свыше 4 м3.
Буквы А, И, М, С, добавленные к названию, обозначают модификацию экскаваторов; Ус – экскаватор с удлиненным рабочим оборудованием для погрузки в транспорт, расположенный на уровне стояния экскаватора; У – экскаватор с удлиненным рабочим оборудованием для верхней погрузки.
Базовые модели и модификации всех типов одноковшовых экскаваторов имеют сменные ковши для работы в породах различных категорий (по крепости). Вместимость сменного ковша, как правило, соответствует вместимости стандартных ковшей предыдущего и последующего по параметрическому ряду типоразмера экскаватора.

2. Конструкция станка СБУ 125
Станки типа СБУ-125А-32 имеют отличающуюся кинематическую схему (рис. 7.5). Вращение штанги 1 с пневмоударником 2 осуществляется через двухступенчатый планетарный редуктор 3 от двухскоростного электродвигателя Ml. Подача вращателя осуществляется от пневмодвигателя М2 с частотой вращения 33,33 с'1 при номинальной мощности 5,5 кВт через установленный у основания мачты двухступенчатый редуктор с цилиндрической парой 7 и глобоидной передачей 6 с общим передаточным отношением 94,4. На выходном валу редуктора имеются две приводные звездочки 5. Втулочно-роликовые цепи 4 огибают направляющие звездочки 11, установленные на верхнем обводе мачты. В своей средней части цепи закреплены на корпусе вращателя и передают ему свое движение.
Регулирование скорости и усилия подачи достигается изменением расхода воздуха, а направления движения реверсированием воздушной струи.
Привод гусениц осуществляется от двух электродвигателей М3 через двухскоростной редуктор с цилиндрической 10 и червячной ступенями и далее через зубчатую муфту 8 на ведущую звездочку.
Силовые цилиндры гидросистемы станка получают питание от маслостанции.
Все станки ударно-вращательного бурения с пневмоударниками оснащены трехступенчатой схемой сухого пылеулавливания.

3. Бульдозеры: назначение, классификация, устройство, принцип работы
Бульдозер – выемочно-транспортирующая машина, состоящая из трактора, оборудованного отвалом с ножом для послойной срезки, перемещения и разравнивания породы.
Бульдозеры предназначены для послойной разработки пород категории IIV без предварительного рыхления и перемещения на расстояние до 50150 м. Скальные породы могут ими послойно разрабатываться после предварительного рыхления.
Бульдозерно-рыхлительные агрегаты (БРА) предназначены для комплексной механизации землеройных работ на мерзлых и скальных породах без проведения БВР. Они имеют агрегатные индексы при комплектной поставке тракторов с навесным оборудованием бульдозеров и рыхлителей.
Бульдозеры-толкачи применяют для совместной работы со скреперами и другими землеройными машинами.
Отечественные бульдозеры серийно выпускаются на базе гусеничных тракторов тяговых классов 100, 150, 250, 350 и 750 кН, на базе колесных тягачей тяговых классов 60, 100 и 250 кН.
Наибольшее распространение на карьерах страны имеют бульдозерно-рыхлительные агрегаты с гидравлическим управлением на базе тракторов.
Порода срезается ножом, скапливается перед отвалом и перемещается по поверхности рабочей площадки при собственном передвижении бульдозера за счет тягового усилия, развиваемого тяговым агрегатом (трактором или тягачом). Основным рабочим органом бульдозера является отвал (рис. 23.2 и рис. 23.3); вместо отвалов на бульдозерах могут быть установлены плоские или V-образные толкающие рамы, через которые осуществляют передачу дополнительных усилий на толкаемую машину, например на скрепер при его загрузке.
Рабочее оборудование бульдозера с неповоротным отвалом, установленным перпендикулярно к продольной оси базовой машины, состоит из отвала, толкающей рамы и механизма управления.
В зависимости от характера работы применяются отвалы различной конструкции. Наиболее распространен неповоротный отвал в виде коробчатой сварной конструкции (см. рис. 23.3, а). Его передняя часть представляет собой изогнутый стальной лист, в нижней половине которого закреплен нож. Для увеличения жесткости отвал усилен ребрами. При необходимости по сторонам отвала устанавливаются щеки. При разработке сыпучих пород к отвалу крепятся открылки-удлинители, позволяющие повысить производительность бульдозера на 40 – 50 %.
Толкающая рама 6 (см. рис. 23.2) связывает отвал 9 с базовой машиной и передает ему тяговое усилие, развиваемое двигателем машины. К задней стенке отвала крепятся кронштейны, в которые вставляются пальцы раскосов, соединяющих его с боковыми упорами 7 толкающей рамы и позволяющих иметь перекос оси отвала в вертикальной плоскости.


ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 19

1. Гидромеханизация в горной промышленности: сущность, назначение
Способ механизации земляных и горных работ, при котором все или основная часть технологических процессов осуществляется за счет энергии движущегося потока воды, называется гидромеханизацией. В гидромеханизации используется оборудование различных конструкций и назначения: гидромониторы, насосы, землесосы и др.
Разрушение горной породы водой производится двумя способами: размывом напорной струей или размывом самотечным потоком, поступающим к всасывающей трубе землесоса.
При размыве напорной струей вода насосом по водоводу подается к гидромонитору, из насадки которого под давлением и со скоростью до 80 м/с направляется на забой и разрушает его.
Размытая порода вместе с водой образует гидросмесь, которая называется пульпой. Она характеризуется консистенцией, под которой понимают соотношение твердой и жидкой фаз в пульпе (Т/Ж). Различают объемную консистенцию и массовую. Первая определяется отношением объема породы с естественной пористостью к объему воды, а вторая соотношением масс породы и воды.
Образовавшаяся пульпа стекает по почве к зумпфу, откуда засасывается грунтонасосом (землесосом) и по трубам перекачивается к месту укладки (гидроотвалу), где она отстаивается. При отстаивании порода отделяется от воды и остается в отвале, а осветленная вода через водосборный колодец по канаве попадает к насосной станции для повторного использования или сбрасывания в естественный водоисточник. Для самотечного движения пульпы от забоя до зумпфа подошве уступа придается уклон, вследствие чего часть породы остается неразмытой, образуя недомыв. Последний убирается бульдозерами или экскаваторами, укладывающими породу в отвал, смываемый струей гидромонитора в зумпф.
Интенсивность размыва характеризуется объемом горной породы, размываемой 1 м3 воды. Увеличение высоты уступа до определенного предела увеличивает интенсивность размыва. Она также возрастает с увеличением расхода воды, уменьшением расстояния от гидромонитора до забоя и повышением компактности струи. Повышение давления струи гидромонитора целесообразно только до определенного оптимального предела.
Разрушение горной породы потоком, притекающим к всасывающей трубе, происходит при разработке забоя плавучим землесосным снарядом (землесосом). Установленный на понтоне землесос засасывает по трубе воду вместе с породой и нагнетает пульпу в напорный трубопровод, от которого она по трубопроводу, уложенному на поплавках, транспортируется к месту укладки. Во всасывающую трубу вовлекаются только частицы, расположенные в зоне всасывания, где скорость потока достаточна для преодоления сцепления частиц между собой и их веса. Связные породы таким способом разрушаются очень плохо, поэтому землесосные снаряды снабжаются рыхлителями.
Гидромеханизация при открытой добыче полезных ископаемых имеет относительно небольшое распространение.
2. Станки ударного и ударно-поворотного бурения: основные узлы, принцип действия
Машины ударно-поворотного бурения предназначены для бурения шпуров диаметром до 52 мм и глубиной до 5 м и скважин диаметром до 150 мм в породах средней крепости и крепких.
К машинам ударно-поворотного бурения относят бурильные молотки (перфораторы) и станки ударно-канатного бурения.
Бурильные молотки классифицируют:
по виду потребляемой энергии на пневматические, электрические и гидравлические;
по способу удаления буровой мелочи из шпура или скважины с промывкой, продувкой и отсасыванием;
по частоте ударов – обычного типа и быстроударные (соответственно до 2000 ударов в минуту и более);
по способу воздухораспределения – с клапанным, золотниковым, самораспределением и комбинированным распределением воздуха;
по способу установки и поддержания молотка при бурении – на ручные, колонковые и телескопные.
Помимо этого, различают обычные молотки, располагаемые вне шпура или скважины, и входящие в скважину (погружные молотки), а по массе условно различают легкие, средние и тяжелые молотки. При этом к средним относят ручные молотки массой 20–25 кг, колонковые – 40–50 кг, телескопные – 35–45 кг и погружные 20–30 кг.
При бурении ручные перфораторы массой не более 12,5 кг держат в руках, а при большей массе устанавливают на специальных приспособлениях – пневмоподдержках. Телескопные перфораторы оборудуют пневматическими поддерживающими и подающими телескопными механизмами. Колонковые перфораторы наиболее тяжелые, и для бурения их монтируют на винтовых распорных колонках, манипуляторах или буровых каретках, оснащенных автоматическими подающими механизмами – автоподатчиками. Погружные перфораторы входят непосредственно в выбуриваемую скважину и крепятся на конце штанги, закрепляемой в патроне подающего механизма.
В общем случае бурильный молоток состоит из корпуса и смонтированного в нем ударно-поворотного механизма, воздухораспределительного устройства, механизма управления и устройства для очистки шпуров (скважин) от буровой мелочи.
Корпус ручного перфоратора, в свою очередь, состоит из головки 1 (рис. IV.36), цилиндра 4 с направляющей втулкой 8 и патрона 9 с буродержателем 11. Ударно-поворотный механизм служит для нанесения ударов по буровому инструменту и его поворота. Он состоит из поршня-ударника 7 с поворотной гайкой 13, поворотного винта 6 с храповым устройством 5, поворотной буксы 10 и гранбуксы 12. Воздухораспределительное устройство 3 предназначено для попеременной подачи сжатого
воздуха в наружную или заднюю полость цилиндра перфоратора. Механизм управления смонтирован в головке перфоратора и состоит из пускового крана 14 с рукояткой. Устройство 2 служит для выноса буровой мелочи и подавления пыли. Сущность работы перфоратора заключается в том, что сжатый воздух с помощью воздухораспределительного устройства подается попеременно в правую или левую полость цилиндра, обеспечивая возвратно-поступательное движение поршню-ударнику 7.
При движении вперед (рабочий ход) поршень-ударник наносит удар по буровому инструменту 15, а при обратном (холостом) ходе поворачивается на некоторый угол вокруг винта 6, поворачивая через буксу 10 и гранбуксу 12 буровой инструмент.
Рабочий инструмент. В качестве рабочего инструмента при ударно-поворотном бурении применяют буры или буровые штанги с головками или буровыми коронками. При этом буры могут быть цельными и составными.
Выбор типа бура и коронок определяется физико-механическими свойствами породы и условиями бурения.
Наиболее широкое распространение в горной промышленности получили однодолотные и крестовые коронки, применяемые соответственно для бурения однородных монолитных и трещиноватых пород. Соединение коронок и буров осуществляется за счет конусности с углом наклона 3° 30' или резьбы. Комплект коронок для бурения подбирают таким образом, чтобы каждая следующая Коронка имела диаметр на 13 мм меньше, чем предыдущий.
Буровая коронка состоит из корпуса / (рис. IV.37, а), который изготовляется из стали У7А или У8А и армируется твердым сплавом 2 в виде пластинок или штырей. Для промывки шпура коронка имеет отверстие 3. Лезвие коронки затачивается под углом заострения 90120°.
Долотчатые коронки (рис. IV.37, а, б) для перфораторного бурения обычно имеют диаметр D, равный 3265 мм, а крестовые до 85 мм.
Крестовые коронки (рис. IV.37, вд) обычно выполняют с центральным отверстием для промывки.
Коронки с опережающим лезвием (рис. IV.37, ё) используют для бурения скважин тяжелыми колонковыми и телескопными, а также погружными перфораторами.

3. Экскаваторы ЭШ-10/70А: назначение, конструктивная схема, запасовка канатов
Драглайн (рис. 3.4, а) имеет: ковш с упряжью, тяговый 2 и подъемный 3 канаты, стрелу 4 с направляющими 5, головными блоками 6 и пятой 7. Для перемещения ковша служат лебедки подъема и тяги. Угол наклона стрелы во время работы обычно не меняется и определяется длиной стрелового полиспаста 10.
Исполнительный механизм драглайна имеет два гибких звена-каната, связывающих ковш с ведущими звеньями механизма.
Неподвижным звеном механизма драглайна является платформа экскаватора с двуногой стойкой и стрелой. Подъемные 8, 10 и тяговые 9, 11 барабаны лебедок образуют с неподвижными звеньями в точках О2, О3 О4 или О1 О3 и О4 вращательные пары. Механизм воспроизводит рабочие движения драглайна в результате перемещений подъемного и тягового канатов. Рабочее оборудование приспособлено к разработке грунта преимущественно ниже уровня стояния, хотя вполне успешно может работать выше этого уровня.
Запасовка канатов
Верхний пояс стрелы состоит из трубчатого элемента, шарнирно установленного в головной части стрелы, и передней подвески, представляющей собой систему блоков, огибаемых канатами (рис. 97).
Глухие и подвижные концы вант закреплены в клиновых коушах, соединенных шарнирно с траверсой и осью пирамиды основания. Траверса передней подвески имеет сферические шарнирные соединения с осью, которая, в свою очередь, может быть вставлена в одно из двух отверстий проушин. Перестановка оси траверсы в этих отверстиях обеспечивает предел регулирования головы стрелы в вертикальной плоскости, равный 150 мм.
Подъем и опускание стрелы экскаватора ЭШ-10/70А осуществляется с помощью десятикратной канатополиспастной подвески (рис. 99), свободная ветвь которой навивается на барабан лебедки подъема стрелы, установленной на горизонтальной ферме надстройки. Пять подвижных блоков подвески установлены в обойме основания стрелы, пять неподвижных на осях головы надстройки. Блоки смонтированы на бронзовых втулках, полости которых заполнены графитной смазкой. В период эксплуатации полиспаст подвески стрелы замыкается жесткими тягами, обеспечивающими подвеску стрелы к горизонту под углом 300, при этом канат полиспаста ослабляется.
В тяговой и подъемной лебедках экскаватора ЭШ-10/70А, где ковш подвешен на двух ветвях подъемных и двух ветвях тяговых канатов, барабаны лебедок для каждой ветви насажены на консоли выходного вала редуктора. Канаты на внешнем диске барабанов закреплены с помощью хомутов и прижимных планок, на прицепном устройстве ковша - с помощью клиновых коушей. Схема запасовки канатов тяги и подъема показана на рисунке 106.

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 20

1. Рыхлители: назначение, классификация, устройство, принцип работы
Рыхлитель представляет собой прицепное или навесное оборудование к трактору, которое может разрушать горную породу, отделяя ее от массива в виде крупных глыб или кусков. Рыхлители предназначены для послойного рыхления мерзлых и скальных пород категории IVVIII с прочностью до 90 МПа. Как правило, применяются для рыхления пород, которые не могут быть эффективно и экономично разрушены экскаваторами, бульдозерами, скреперами. К таким породам относятся осадочные песчаник, глинистый сланец, известняки, доломит, мергель, а также выветренные скальные вулканического происхождения. Стоимость разрушения известняков и песчаников рыхлителем зачастую в два-три раза ниже, чем при применении буровзрывного способа разрушения. Мрамор, гнейс, кварцит и другие породы метаморфического происхождения хорошо разрушаются рыхлителем при наличии трещин или слоистой структуры. Повышенная влажность горных пород также облегчает процесс разрушения. Применение рыхлителей для работы на скальных породах вулканическом происхождения, таких, как гранит и базальт, нецелесообразно.
Рыхлительное оборудование навешивается на тракторы тяговых классов от 100 кН и выше. Навесные рыхлители по сравнению с прицепными более распространены, так как обладают лучшими маневренностью, устойчивостью и, кроме того, позволяют использовать часть веса тягача для внедрения рабочего органа. Рыхлители желательно устанавливать на тракторах мощностью не менее 150 кВт, имеющих достаточно жесткую подвеску опорных катков гусеничного хода.
Рабочим органом рыхлителя является зуб 1 (рис. 23.5) или несколько зубьев, установленных на стойках 2 рядом или уступами в специальном башмаке 3, укрепленном на раме 4. В зависимости от назначения, ширины и глубины рыхления, мощности и номинального тягового усилия тягача, а также физико-механических свойств породы число зубьев, их геометрическая форма и расстояние между зубьями изменяются.
По номинальному тяговому усилию и мощности привода базового трактора рыхлители разделяются на: сверхмощные с номинальным тяговым усилием свыше 350 кН и мощностью привода более 370 кВт, мощные – от 200 до 350 кН и 185 – 370 кВт, средней мощности – от 135 до 200 кН и 120 – 185 кВт и малой мощности.
Конструкции рам для крепления стоек зубьев рыхлителей определяются типами их подвесок, применяются внутренние (наиболее распространенные) и охватывающие рамы. Внутренние рамы имеют гнездо для установки только одной стойки 2 (см. рис.23,5а), охватывающие – поперечные балки различной ширины (см. рис. 23.5, б), позволяющие изменять как число стоек (от одной до трех), так и шаг их установки. Рамы обоих типов могут снабжаться жесткими буферными устройствами 5 для восприятия дополнительных усилий от толкача.
Для рыхлителей на гусеничном ходу, получившем наибольшее распространение для этого типа навесного оборудования на карьерах, в основном используются радиальные (рис. 23.6, а) и параллелограммные (рис. 23.6, б, в) типы подвесок рам для крепления стоек зуба, присоединяемых на шарнирах 0 к корпусу заднего моста базового трактора.
Подвески радиального типа применяются чаще, поскольку они просты и имеют малую массу. Их устанавливают на тракторах с жесткими задними мостами и подвеской гусениц, и они имеют одну стойку зуба при разработке пород, склонных при рыхлении выкалываться крупными глыбами (до 2 м в поперечнике). Одностоечные радиальные подвески могут обеспечить рыхление пород на глубину до 2,1 м (при двух или более повторных проходах машины)
2. Станки вращательного бурения резцовыми долотами: основные узлы, принцип действия
Станки вращательного бурения резцовыми долотами (табл. 7.2) предназначены для бурения вертикальных и наклонных взрывных скважин по углю и породам с коэффициентом крепости f < 6 и имеют модификации СБР- 160А-24, СБР-160Б-32 и 2СБР-160-25 (рис. 7.6), отличающиеся, главным образом, глубиной бурения и второстепенными деталями.
Машины состоят из следующих основных узлов и систем: многоопорного гусеничного хода с электроприводом; рамы с кузовом и кабины машиниста; мачты с направляющими для перемещения бурового става и вращателя; кассеты для хранения шнеков; механизма свинчивания-развинчивания; механизма подачи бурового става на забой; гидроцилиндров выравнивания станка и подъема мачты; компрессорной станции; гидро- и пневмосистем; электрической части, кабельного барабана. Компрессорная установка станка используется при варианте шнеко-пневматической очистки скважины от буровой мелочи. Привод станка электрический, от карьерной сети переменного тока.

3. Скреперы: назначение, классификация, устройство, принцип работы
Скрепер – выемочно-транспортирующая машина, используемая для послойного отделения от массива породы, ее захвата, транспортирования и послойной укладки в месте выгрузки. Скрепер представляет собой самоходную или буксируемую тележку с ковшом, имеющим нож по всей ширине передней кромки днища, с помощью которого отделяется слой породы.
Скреперы предназначены для послойной разработки пород категории IIV, транспортировки их на отвалы или другие объекты и для укладки породы. На плотных породах скреперы используются совместно с бульдозерами-толкачами и рыхлителями. В ряде случаев скреперы работают по схеме скреперных поездов с использованием автосцепки. Расстояние перевозки породы самоходными однодвигательными скреперами обычно не превышает 24 км, двухдвигательными 6 км.
Прицепные скреперы, как правило двухосные, применяются с гусеничными или реже с двухосными колесными тракторами. Самоходные (полуприцепные) скреперы, как правило, агрегатируются через седельно-сцепное устройство с одноосными тягачами и реже с двухосными колесными или гусеничными тракторами.
Самоходные скреперы с одноосными тягачами в настоящее время наиболее маневренные и быстроходные землеройно-транспортные машины. Однако наряду с преимуществами есть и серьезный недостаток: на ведущую ось тягача передается не более 52 % веса груженой машины. Еще в меньшей степени используется тяговое усилие у двухосных колесных тягачей, у которых на ведущую ось передается только 3738 % веса груженой машины.
Самоходные скреперы в сравнении с прицепными и полуприцепными при одинаковой общей массе имеют большие сцепной вес, мощность, маневренность и быстроходность.
Скрепер состоит из следующих основных узлов: рабочего оборудования (ковша), механизмов управления ковшом и заслонкой. (гидравлических) и ходового оборудования. Прицепные скреперы комплектуются сцепным устройством, а самоходные и полу- прицепные седельно-сцепным устройством и, кроме того, силовым оборудованием.
Ковш 4 (рис. 23.7) врезается в массив под действием тягового и напорного усилий. спереди он снабжен заслонкой 7, которая может открываться на определенную величину, вследствие чего изменяется размер щели между режущей кромкой ковша и нижней кромкой заслонки. Вeличина щели в зависимости от толщины срезаемого слоя и физико-механических свойств породы регулируется системой управления. После заполнения ковша заслонка закрывается, а ковш переводится в транспортное положение
Прицепной скрепер (рис. 23.8) стыкуется с трактором Т-330. Его задняя 13 и передняя 2 оси имеют по два колеса. Скрепер связан с трактором через дышло 1 и состоит: из передней части рамы с упряжными тягами 5, задней части 10 рамы, соединенных между собой упряжным шарниром 11 и гидроцилиндром 3, колесного ходового оборудования, ковша 7 с заслонкой б и системы гидравлического управления. Подъем и опускание ковша осуществляются гидроцилиндрами 4 и сопровождаются поворотом обеих частей (5 и 10) рамы вокруг шарнира 11, передней 2 и задней 13 колесных осей скрепера. Движение задней стенки 8 ковша скрепера осуществляется двумя гидроцилиндрами 9, расположенными возле хвостовика в металлоконструкции буфера 12, а заслонки 6 – гидроцилиндрами 4. Управление заслонкой, задней стенкой и механизмом подъема ковша выполняется с помощью универсальной раздельноагрегатной гидравлической системы (рис. 23.9), расположенной на тракторе.
ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 21

1. Гидроцилиндры. Классификация, устройство и принцип работы
Гидроцилиндры являются объемными гидромашинами и предназначены для преобразования энергии потока рабочей жидкости механическую энергию выходного звена. Гидроцилиндры работают при высоких давлениях (до 32 МПа), их изготовляют одностороннего и двухстороннего действия, с односторонним и двухсторонним штоком и телескопические.
Для привода рабочих органов мобильных машин наиболее широко применяют поршневые гидроцилиндры двухстороннего действия с односторонним штоком (рис.4.4).
Основой конструкции является гильза 2, представляющая собой трубу с тщательно обработанной внутренней поверхностью. Внутри гильзы перемещается поршень 6, имеющий резиновые манжетные уплотнения 5, которые предотвращают перетекание жидкости из полостей цилиндра, разделенных поршнем. Усилие от поршня передает шток 3, имеющий полированную поверхность. Для его направления служит грундбукса 8. С двух сторон гильзы укреплены крышки с отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости. Уплотнение между штоком и крышкой состоит из двух манжет, одна из которых предотвращает утечки жидкости из цилиндра, а другая служит грязесъемником 1. Проушина 7 служит для подвижного закрепления гидроцилиндра. На нарезанную часть штока крепится проушина или деталь, соединяющая гидроцилиндр с подвижным механизмом.
У нормализованных цилиндров, применяющихся в строительных машинах, диаметр штока составляет в среднем 0,5 D, ход поршня не превосходит 10D. При большей величине хода и давлениях, превышающих 20 МПа, шток следует проверять на устойчивость от действия продольной силы.
Для уменьшения потерь давления диаметры проходных отверстий в крышках цилиндра для подвода рабочей жидкости назначают из расчета, чтобы скорость жидкости составляла в среднем 5 м/с, но не выше 8 м/с.
Ход поршня ограничивается крышками цилиндра. В некоторых случая она достигает 0,5 м/с. Жесткий удар поршня о крышку в гидроцилиндрах строительных машин предотвращают демпферы (тормозные устройства). Принцип из действия большинства из них основан на запирании небольшого объема жидкости и преобразования энергии движущихся масс в механическую энергию жидкости. Из запертого объема жидкость вытесняется через каналы малого сечения.

2. Станки вращательного бурения шарошечными долотами: назначение, область применения, буровой инструмент
К станкам вращательного бурения относятся станки шарошечного бурения, предназначенные для бурения вертикальных и наклонных скважин в породах средней крепости и крепких. Разрушение породы осуществляется шарошечным долотом, во время вращения которого при постоянном усилии подачи зубья шарошек скалывают и раздавливают горную породу.
Станки шарошечного бурения (рис. 2.) имеют шарошечное долото 1, укрепленное на конце штанги 2. Вращатель 3 сообщает штанге вращение, а механизм подачи 4 подает ее на забой. Разрушенная горная порода удаляется сжатым воздухом или водовоздушной смесью, поступающей в скважину по пустотелым буровым штангам.
Комплект бурового инструмента станков вращательного бурения шарошечными долотами: 1 – шпиндель вращателя; 2– упругая муфта; 3 – переходник-адаптор; 4 – буровая штанга; 5 – удлинитель штанги; б – стабилизатор; 7–долото.
На станках имеются гидро- и пневмосистемы, пылеулавливающие установки, машинное помещение, электрооборудование, кабина машиниста с пультом управления и ходовое оборудование. Станки шарошечного бурения позволяют бурить с высокой производительностью в разнообразных горно-геологических условиях. Отличаются эти станки между собой конструкцией вращательно-подающего механизма, определяющего частоты вращения и скорости подачи инструмента, величинами осевых усилий подачи, крутящих моментов и др.

3. Гусеничное ходовое оборудование: назначение, общее устройство, достоинства и недостатки
Скорости передвижения экскаваторов на гусеничном ходу зависят от их мощности и назначения и, как правило, не превышают 2,4 км/ч у карьерных лопат; у многоковшовых экскаваторов они не превышают 0,72 км/ч (12 м/мин) у моделей малой мощности и 0,480,18 км/ч (83 м/мин) у мощных.
Величины давлений на грунт определяются назначением машины и достигают максимальной величины, равной 0,42 МПа у карьерных лопат. Роторные и цепные экскаваторы имеют давления, не превышающие 0,12 МПа у вскрышных и 0,2 МПа у добычных машин.
Преодолеваемые гусеничными экскаваторами подъёмы обычно не превышают 7° у мощных машин и 12° у машин малой и средней мощности.
Система гусеничного ходового оборудования определяет число гусениц в схеме и их взаимное положение (рис. 12.2).
На одноковшовых экскаваторах применяются двух-, четырех- и восьмигусеничные системы (см. рис. 12.2, г, ж). Четырехгусеничное оборудование используется относительно редко РКГ- 12,5 массой 660 т и ЭРП-1250 массой 1020 т). Существующие восьсимметричным расположением гусениц относительно поперечной оси при повороте в сторону неуправляемой гусеницы (см. рис. 12.2, з, к).
Поворот в сторону управляемых гусениц для этих машин требует значительно большего угла разворота гусениц. Неприводная гусеница, движущаяся по внутренней кривой, улучшает маневренность машины, в то же время обеспечивая минимальные поперечные силы на гусеницах.
Под типом гусениц понимают их конструктивное оформление, характеризующее гусеницы в эксплуатационном и производственном отношениях.
По способу передачи давления на грунт различают многоопорные и малоопорные гусеницы.
Гусеницы называют многоопорными, если отношение числа опорных звеньев (траков), лежащих на земле, к числу опирающихся на них катков ведущих и направляющих колес меньше двух (рис.12.3, а). В этом случае звенья между опорными катками почти не прогибаются и обеспечивают равномерное давление на грунт как под катками, так и между ними. У малоопорной гусеницы это отношение больше двух: звенья легко прогибаются между катками, сгибаясь в шарнирах и образуя волнистую линию, при этом создается значительная разница между давлениями под катками и между ними (рис. 12.3, б). Поэтому многоопорная гусеница применяется на экскаваторах, перемещающихся по породам со слабой несущейспособностью, а малоопорная по прочным.
На слабых породах малоопорная гусеница в большей степени погружается в почву, чем многоопорная, однако лучше переносит сосредоточенные нагрузки, возникающие при работе экскаватора на скальных породах, так как имеет более прочные большие катки. Малоопорные гусеницы обычно снабжаются четырьмяпятью катками большого диаметра, многоопорные шестьювосемью катками небольшого диаметра.
Показанные на схемах гусеницы (рис. 12.3, а, б, в) имеют жесткое крепление опорных катков к ходовой раме, в силу чего они плохо приспособлены к неровностям почвы. Для устранения этого недостатка применяются устройства, позволяющие гусеничной цепи деформироваться как в продольном, так и в поперечном направлениях. Так, в первом случае опорные катки либо разносят на величину двух или более звеньев, либо объединяют в балансирные тележки (рис. 12.3, г). В последнем случае либо балансирным тележкам дают возможность самоустановки в поперечном направлении, либо опорные поверхности катков закругляют, что позволяет звену гусеничной цепи самоустанавливаться на неровностях почвы.

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 22

1. Роторные экскаваторы: назначение, классификация, область применения
Выпускаемые вскрышные (ЭР) и добычные (ЭРП или ЭР-Д) роторные экскаваторы это самоходные машины непрерывного действия, отделяющие горную массу в забое ковшами, установленными на роторе и предназначенные для одновременной разработки и транспортирования вскрышных пород или полезного ископаемого (рис. 4.8).
Порода после ее разгрузки из ковшей ротора 1 транспортируется ленточным конвейером 10, расположенным на выдвижной стреле 2.
Ротор вращается в вертикальной плоскости относительно точки Oi и перемещается одновременно в горизонтальной плоскости путем поворота стрелы с ротором на платформе 16 вокруг оси О О. Экскаваторы с указанными движениями роторного колеса называются экскаваторами радиального копания.
Другие основные элементы экскаватора: подвеска стрелы 3, пилон 4, надстройка 5, стрела противовеса 8; выдвижная тележка 7, лебедка подъема стрелы 6, отвальная стрела 13, гусеничные тележки 15, Со стрелового ленточного конвейера 10 порода поступает на конвейер 9 стрелы противовеса, а затем через перегрузочный конвейер 14 на отвальный конвейер 12 и далее на карьерный транспорт 11.
Роторные экскаваторы подразделяют:
по теоретической производительности в разрыхленной массе на малые (до 600 м3/ч), средние (до 2500 м3/ч), большие (до 5000 м3/ч), мощные (до 10000 м3/ч), и сверхмощные (до 100000 м3/ч); по взаимному расположению экскаватора и забоя верхнего, а также верхнего и нижнего копания (экскаваторы верхнего копания могут иметь глубину копания ниже горизонта установления машины не более 0,5 диаметра ротора); по способу подачи рабочего оборудования на забой с выдвижными и невыдвижными стрелами.
Мощные роторные экскаваторы выпускаются с невыдвижными стрелами, что на 2025% снижает их массу по сравнению с экскаваторами, имеющими выдвижные стрелы.
Рабочее оборудование роторных экскаваторов включает в себя рабочий орган ротор с ковшами, приемно-питающее устройство ротора и стрелу. Роторные исполнительные органы по способу разгрузки могут быть гравитационными и инерционными.
Гравитационная торцовая разгрузка кусков породы из ковшей ротора 2 (рис. 4.9, а) происходит при подъеме ковшей в верхнее положение. Под действием собственного веса разгружаемый материал поступает на наклонный лоток 3 и далее на конвейер 1.
Основной недостаток роторов с гравитационной разгрузкой ограничение угловой скорости ротора центробежными силами, которые препятствуют разгрузке.
Угловая скорость Н/тах (рад/с) должна быть не больше величины Wmax = (2,22 ч- 3,14) Др1 (4.1), где Др - диаметр ротора, м.
Инерционная или центробежная разгрузка позволяет применять большую частоту вращения (частоту разгрузок ковшей ротора) по сравнению с гравитационной. Роторы 2 с инерционной разгрузкой (рис. 4,9, б, в)
По конструкции роторы с гравитационной разгрузкой-могут быть бескамерными, камерными и комбинированны- м и (полукамерными). В бескамерном роторе (рис. 4.10, а) порода в
Роторные экскваторы оснащаются гусеничным и шагающе-рельсовым ходовым оборудованием.
Начальные буквы в обозначении марки экскаватора, например, ЭРШРД, ЭРГ, ЭРП, ЭР обозначают: тип экскаватора (ЭР роторный, тип ходового устройства ШР шагающе-рельсовое, Г гусеничное, у последнего индекс Г может быть опущен); назначение (Д добычной, В вскрышной, П с повышенным коэффициентом удельного усилия копания на режущей кромке ковша) ; далее приводится производительность экскаватора (м3/ч) по рыхлой массе, а после точки через косую черту записывается высота и глубина копания в метрах. Если экскаватор имеет центробежный ротор, то в его маркировку вводится индекс Ц.

2. Станки вращательного бурения шарошечными долотами: основные узлы, принцип действия
Станки вращательного бурения шарошечными долотами типа СБШ предназначены для бурения взрывных скважин на открытых горных разработках в сухих и обводненных, монолитных и трещиноватых породах с коэффициентом крепости f= 6-18 и состоят из следующих основных узлов: гусеничного хода с индивидуальным приводом на каждую гусеницу; платформы с машинным отделением, маслостанцией, компрессорной установкой и электрооборудованием; мачты с рабочим органом, состоящим из механизма вращения и подачи бурового става; механизма свинчивания-развинчивания штанг; сепаратора или кассеты для штанг; пылеулавливающей установки или емкости для воды; кабины машиниста; гидро- и пневмосистем и кабельного барабана. Подъем и опускание мачты осуществляется с помощью двух гидроцилиндров, а горизонтирование станка с помощью трех или четырех гидродомкратов.

3. Устройство и принцип действия многочерпаковой драги
Многочерпаковая драга состоит из рабочего, обогатительно-сортировочного и отвалообразующего оборудования, понтона, металлоконструкций надстройки, механизмов передвижения и маневрирования, систем жизнеобеспечения тепло- и водоснабжения, систем управления и автоматического контроля.
Черпаки 1 (рис. 28.1), огибая нижний барабан 2, зачерпывают песок и, пройдя по черпаковой раме 3, разгружаются при обходе верхнего приводного барабана 4. Выгружающийся из черпаков песок падает в завалочный люк 5 и из него в бочку 6. Часть песка, просыпавшаяся в зазор между черпаками и загрузочным люком, попадает на подчерпаковый уловитель 7.
Бочка 6 (бутара) представляет собой стальной цилиндр с перфорированными стенками, в котором попадающий в нее песок перемещается слева направо. Мелкие фракции песка (эфели) проваливаются через отверстия вниз и попадают на поперечные шлюзы 8. Более крупные фракции (гали) через галечный лоток 9 выходят из бочки, попадают на ленточный конвейер 10 и далее поступают в отвал.
Мелкие фракции песка проходят через обогатительные шлюзы, где от породы 4 7гg отделяется полезное ископаемое, и по хвостовым эфельным колодам 11 стекают в отвал.
Все оборудование драги смонтировано на понтоне 12. Черпаковая рама на канатах подвешена к передней мачте 13, а отвальный конвейер к задней. Во время работы драга непрерывно перемещается (маневрирует) для поддержания контакта черпаков с забоем.
Маневрирование драги осуществляется с помощью двух свай 14 и лебедок 15. Правая лебедка, навивая канат 16, конец которого закреплен на берегу, поворачивает драгу вокруг опущенной правой сваи (левая свая поднята) из положения I в положение II. Во время поворота черпаковая цепь отрабатывает часть забоя (АОВ). В положении II опускается левая свая и поднимается правая. С помощью каната 17 драга поворачивается в обратном направлении. При этом происходит не только поворот, но и перемещение драги вперед (подшагивание) и отработка новой части забоя.
Рабочее оборудование (драгирующий аппарат) состоит из черпаковой рамы с подчерпаковыми роликами, черпаковой цепи, рамного подъемника и главного привода. Принципиальное устройство и действие этих узлов не отличаются от аналогичных узлов цепного многоковшового экскаватора. Главное отличие в большей прочности всех элементов драгирующего аппарата, обусловленной тем, что черпающий аппарат драги должен разрушать (зачищать) коренные породы и подстилающие пески.

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 23

1. Гидравлические машины шестеренного типа: устройство и принцип работы
Шестеренные машины в современной технике нашли широкое применение. Их основным преимуществом является конструкционная простота, компактность, надежность в работе и сравнительно высокий КПД. В этих машинах отсутствуют рабочие органы, подверженные действию центробежной силы, что позволяет эксплуатировать их при частоте вращения до 20 с-1. В машиностроении шестеренные гидромашины применятся в системах с дроссельным регулированием.
Шестеренные насосы. Основная группа шестеренных насосов состоит из двух прямозубых шестерен внешнего зацепления (рис.3.1, а). Применяются также и другие конструктивные схемы, например, насосы с внутренним зацеплением (рис.3.1, б), трех- и более шестерные насосы (рис.3.1, в).
Шестеренный насос с внешним зацеплением (рис.3.1, а) состоит из ведущей 1 и ведомой 2 шестерен, размещенных с небольшим зазором в корпусе 3. При вращении шестерен жидкость, заполнившая рабочие камеры (межзубовые пространства), переносится из полости всасывания 4 в полость нагнетания 5. Из полости нагнетания жидкость вытесняется в напорный трубопровод.
Шестеренные насосы с внутренним зацеплением сложны в изготовлении, но дают более равномерную подачу и имеют меньшие размеры. Внутренняя шестерня 1 (см. рис.3.1, б) имеет на два-три зуба меньше, чем внешняя шестерня 2. Между внутренней и внешней шестернями имеется серпообразная перемычка 3, отделяющая полость всасывания от напорной полости. При вращении внутренней шестерни жидкость, заполняющая рабочие камеры, переносится в напорную полость и вытесняется через окна в крышках корпуса 4 в напорный трубопровод.
На рис.3.1, в приведена схема трехшестеренного насоса. В этом насосе шестерня 1 ведущая, а шестерни 2 и 3 - ведомые, полости 4 - всасывающие, а полости 5 - напорные. Такие насосы выгодно применять в гидроприводах, в которых необходимо иметь две независимые напорные гидролинии.
В общем случае подача шестерного насоса определяется по формуле

где k - коэффициент, для некорригированных зубьев k = 7, для корригированных зубьев k = 9,4; D - диаметр начальной окружности шестерни; z - число зубьев; b - ширина шестерен; n - частота оборотов ведущего вала насоса;
·об - объемный КПД.
Равномерность подачи жидкости шестерным насосом зависит от числа зубьев шестерни и угла зацепления. Чем больше зубьев, тем меньше неравномерность подачи, однако при этом уменьшается производительность насоса. Для устранения защемления жидкости в зоне контакта зубьев шестерен в боковых стенках корпуса насоса выполнены разгрузочные канавки, через которые жидкость отводится в одну из полостей насоса.
Шестеренные машины являются обратимыми, т.е. могут быть использованы и как гидромоторы и как насосы.

2. Конструкция станка СБР 160
Станки вращательного бурения резцовыми долотами (табл. 7.2) предназначены для бурения вертикальных и наклонных взрывных скважин по углю и породам с коэффициентом крепости f < 6 и имеют модификации СБР- 160А-24, СБР-160Б-32 и 2СБР-160-25 (рис. 7.6), отличающиеся, главным образом, глубиной бурения и второстепенными деталями.
Машины состоят из следующих основных узлов и систем: многоопорного гусеничного хода с электроприводом; рамы с кузовом и кабины машиниста; мачты с направляющими для перемещения бурового става и вращателя; кассеты для хранения шнеков; механизма свинчивания-развинчивания; механизма подачи бурового става на забой; гидроцилиндров выравнивания станка и подъема мачты; компрессорной станции; гидро- и пневмосистем; электрической части, кабельного барабана. Компрессорная установка станка используется при варианте шнеко-пневматической очистки скважины от буровой мелочи. Привод станка электрический, от карьерной сети переменного тока.
Вращение буровому ставу (рис. 7.7) передается от вращателя 1 с трехскоростным асинхронным двигателем М2 и двухступенчатым редуктором (изменение частоты вращения двигателя ступенчато, переключением числа пар его полюсов). Быстрый спуск-подьем бурового става осуществляется электродвигателем М5 через муфту 9 двухступенчатого редуктора, выходной вал которого через зубчатую муфту связан с барабаном 10. При этом гидродвигатель МГ1, использующийся для медленной подачи става на забой при бурении, электромагнитной муфтой 7 и не работает. Отключается
При работе МГ1 нормально замкнутый тормоз 8 расторможен, а ротор двигателя М5 вращается вхолостую. Замыкание тормоза 8 позволяет удерживать буровой став на весу. Регулирование скорости МП дросселем с пульта управления.
Кроме принудительной подачи става на забой имеется возможность его опускания под действием собственного веса при разомкнутом тормозе 8. Подъемный канат 4 от барабана 10 через блоки 3, 2, 21 и блок 22, закрепленный на каретке вращателя 1, поднимает последний, так как канат другим концом закреплен в мачте у его натяжного устройства 18. Напорный канат 5 от барабана 10, блоки 6, 2, 12 передает усилие подачи каретке вращателя через блоки 23 и 20, установленные на ее корпус, и далее огибает блоки 15 и закрепляется на натяжном гидроцилиндре 19. При сматывании одной ветви каната с барабана, другая наматывается на место смотанного.
Подача штанг на ось бурения осуществляется из кассеты 16, поворачиваемой храповым механизмом 17 с приводом от гидроцилиндра. При сборке-разборке буровой снаряд удерживается вилкой 14 с гидроприводом.
Привод гусениц независимый, от электродвигателей М3 и М4 через бортовые редукторы, муфты и колодочные тормоза 11. Последние при буксировке станка посторонней тягой принудительно размыкаются.
Компрессор К и вентиляторы машинного отделения приводятся от электродвигателей М10, М8 и М9. Кабельный барабан 26 емкостью 350 м приводится во вращение от гидродвигателя МГ2 через редуктор и цепную передачу. Для удаления штыба от устья скважины используют лопастной штыбоотбрасыватель 13, приводимый от электродвигателя Мб мощностью 1,5 кВт. Привод насоса Н1 маслостанции обеспечивается электродвигателем М7 мощностью 7,5 кВт.
Работа механизмов и устройств станка обеспечивается гидросистемой (см. рис. 6.20).
На станке СБР-160Б-32 механизированы операции по сборке-разборке бурового става. Для этого шнеки снабжены полуавтоматическим замковым соединением, работающим на принципе пружинного защелкивания стыкуемых концов шнековых штанг. Для разборки става нижний шнек фиксируется вилкой, а штоки гидроцилиндров-размыкателей утапливают защелки и размыкают замок.
Изготовитель станков СБР-160А-24 и 2СБР-125-30 Карпинский машзавод.

3. Ходовое оборудование экскаваторов: назначение, классификация, требования предъявляемые к нему
Ходовое оборудование горной машины это устройство для ее перемещения и устойчивого опирания на грунтовое основание во время работы. В зависимости от условий работы и назначения горной машины применяют следующие виды ходового оборудования: колесное (на пневматиках или рельсовое), гусеничное, шагающее, шагающе-рельсовое и плавучее.
Требования, предъявляемые к ходовому оборудованию горных машин цикличного и непрерывного действия: достаточные сила тяги, скорость передвижения и маневренность; способность преодолевать заданные подъемы и уклоны; небольшая масса при обеспечении заданных давлений на основание (средних и максимальных); устойчивость машины при всех возможных изменениях положения ее центра тяжести и отсутствие больших динамических нагрузок в конструкции всей машины при передвижении; малые сопротивления при передвижении; минимальное число быстроизнаши- вающихся элементов, удобство в эксплуатации и долговечность.
Пневмоколесное ходовое оборудование обеспечивает высокие скорости передвижения (до 70 км/ч) и маневренность, имеет небольшую массу, малое сопротивление передвижению, простую конструкцию и универсальность. Однако быстрый износ пневмошин в условиях карьеров, высокая стоимость (2040 % от стоимости машины), повышенное давление на основание, а также ограниченность нагрузки на колесо определяют область их применения преимущественно в классе выемочно-транспортирующих машин. Более подробное описание пневмоколесного ходового оборудования приводится в разделе IV.
Рельсовое ходовое оборудование обеспечивает низкое сопротивление перемещению, плавность, высокую скорость, направленность движения при перемещении машины, малый износ и долговечность его элементов.
Его недостатки необходимость и сложность переноса железнодорожных путей, малая маневренность, ограниченность нагрузки на колесо (до 0,25 МН), значительные линейные размеры ходовой части, малые величины коэффициентов сцепления колес с рельсами и преодолеваемых уклонов (до 6°) ограничивают область применения рельсового ходового оборудования, которое используется главным образом на цепных многоковшовых экскаваторах, работающих с транспортно-отвальными мостами, отвало- образователями и абзетцерами.
Шагающее ходовое оборудование обеспечивает низкие давления на основание (до 0,1 МПа), небольшую массу (1012 % массы машины), высокие маневренность и устойчивость машины на базе при работе. Его недостатки цикличность и малая скорость передвижения, необходимость подъема машины при шагании, волочение передней части базы по опорной поверхности при шагании, сопровождающееся смятием грунта и высокими затратами мощности. Это ограничивает область применения шагающего хода на драглайнах и отвалообразова- телях, работающих на поверхностях (грунтах) с относительно низкой несущей способностью.
Гусеничное ходовое оборудование обладает высокой устойчивостью (особенно у многогусеничных машин), способностью преодолевать большие уклоны (до 23°), высокой проходимостью, малыми давлениями на основание, универсальностью. Его недостатки большая масса (с нижней рамой до 50 % общей массы машины); высокое тяговое усилие (3040 % веса экскаватора); сложность устройства и быстрый износ ходовых элементов, относительно невысокая маневренность у многогусеничных машин.
Гусеничный ход применяется на всех типах выемочных и выемочно-транспортирующих машин (кроме мощных драглайнов), не требующих больших и частых перемещений с высокой скоростью.
Шагающе-рельсовое ходовое оборудование обладает высокой маневренностью, возможностью дозированного перемещения машины с высокой скоростью и плавностью, малыми давлениями на опорную поверхность, сопротивлениями при перемещении и низким износом элементов и деталей, высокой устойчивостью при работе на базе. Его недостатки большая масса (с нижней рамой до 50 % общей массы машины); необходимость подъема машины при шагании; цикличность шагания.
Шагающе-рельсовое ходовое оборудование применяется на мощных роторных экскаваторах, отвалообразователях и драглайнах при работе на грунтах со слабой несущей способностью.
ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 24

1. Классификация горных машин
Горные машины по области применения можно подразделить на машины, применяемые в подземных условиях, и машины для открытых горных работ.
Горные машины, применяемые в подземных условиях, по роду выполняемой работы, т. е. по технологическому признаку, подразделяются на следующие классы:
1) бурильные машины;
2) буровые станки;
3) отбойные машины;
4) транспортирующие машины;
5) машины для возведения крепи;
6) горные комбайны;
7) машины для вспомогательных работ.
Машины и оборудование, используемые на открытых горных работах, также по технологическому признаку подразделяются на следующие классы:
1) буровые станки;
2) выемочно-погрузочные машины (экскаваторы);
3) выемочно-транспортирующие машины;
4) транспортные машины;
5) отвалообразующие машины;
6) сортировочно-обогатительное оборудование;
7) машины для вспомогательных работ.
Как и при подземном способе, комплексы машин непрерывного действия получают широкое применение на карьерах по добыче руд. В состав таких комплексов входят;
1) роторные экскаваторы;
2) консольные ленточные отвалообразователи;
3) забойные, передаточные, отвальные и магистральные конвейеры;
4) межуступные перегружатели.
Машины каждого класса дополнительно подразделяются на группы по принципу действия, виду применяемой энергии, ходовому оборудованию, области применения и другим признакам.
В каждую группу включаются типы машин, отличающиеся друг от друга конструкцией отдельных узлов, производительностью, параметрами рабочего оборудования, массой и т. д.
Для работы горных машин используются электрическая, пневматическая и гидравлическая энергия. На электрической энергии, как наиболее дешевой и удобной для передачи, работает большинство машин (буровые станки, погрузочные машины, комбайны, экскаваторы).

2. Одноковшовые погрузчики: назначение, классификация, устройство, принцип работы
Погрузчики одноковшовые фронтальные предназначены для выполнения погрузочных работ в авто- или реже железнодорожный транспорт предварительно разрыхленных горных пород и угля, или собственного транспортирования на расстояние до 0,5 км. Погрузочное оборудование навешивается на гусеничные или колесные тракторы, а также самоходные шасси. Колесная формула 4x4.
Одноковшовые погрузчики классифицируются:
по назначению на строительные (с грузоподъемной силой до 100 кН) и карьерные (с грузоподъемной силой более 100 кН);
по способу разгрузки ковша с передней (фронтальные), с боковой, с разгрузкой назад (через себя);
по ходовому устройству на пневмоколесном ходу с жесткой рамой (с задними управляемыми колесами) или с шарнирно-сочлененной рамой; на гусеничном ходу;
по наполнению ковша с напорным усилием, обеспечиваемым ходовым механизмом, или с помощью гидроцилиндров при застопоренном ходовом устройстве;
по повороту стрелы при разгрузке неповоротные, полу- поворотные (на угол до 90°), полноповоротные;
по типу привода дизельные, дизель-электрические, карбюраторные;
по мощности двигателя малой мощности (до 80 (кВт), средней (180160 кВт) и мощные (160550 кВт).
На карьерах получили преобладающее распространение наиболее простые по конструкции неповоротные относительно базы погрузчики с передней разгрузкой ковша, гидравлическим приводом навесного и рабочего оборудования, на пневмоколесном ходу и с шарнирно-сочлененной рамой.

3. Земснаряды: назначение, область применения, классификация
Землесосный снаряд представляет собой плавучую землеройно-транспортирующую машину непрерывного действия, предназначенную для подводной разработки пород гидравлическим способом. Все его оборудование грунтонасос, двигатель, всасывающий и напорный трубопроводы, механизмы передвижения, а также вспомогательное оборудование монтируются на понтонах.
Землесосные снаряды классифицируются:
по силовому оборудованию на электрические и дизельные;
по производительности Q (м3/ч) малой мощности (Q <100 м3/ч), средней (Q, = 100-500 м3/ч) и большой (Q > 500 м3/ч).
На открытых горных работах применяются земснаряды, главным образом с электрическим приводом.
В обозначении землесосного снаряда первая группа цифр указывает его среднюю часовую производительность по породе в кубических метрах, вторая группа цифр развиваемый напор в метрах водяного столба.
Плавучий землесосный снаряд (рис. 27.5) представляет собой судно с надстройкой. Для удержания земснаряда на рабочем месте и осуществления его рабочих движений служат свайный аппарат 11 и лебедка поворота 13, позволяющие производить веерообразные перемещения всасывающего устройства и поступательное движение земснаряда.
Для перемещения земснаряд закрепляется на одной из двух свай свайного аппарата 11. Постепенным разматыванием и сматыванием соответствующих заякоренных канатов 15 земснаряд поворачивается вокруг опорной сваи. При этом выемка грунта производится по дуге окружности, очерчиваемой в плане концом всасывающего патрубка (рис. 27.6). После перемещения всасывающего патрубка по всей ширине забоя первая свая поднимается, а на дно водоема опускается вторая свая. В результате конец всасывающего патрубка может описывать дугу окружности вокруг нового центра, смещенного относительно первого в направлении рабочего перемещения земснаряда. Перемещая таким образом опору с одной сваи на другую, получают необходимые рабочие траектории земснаряда.
Для подъема и опускания свай применяют несколько способов захвата. На небольших земснарядах свая захватывается за верхний конец с помощью клещевого зажима, а на крупных применяется фрикционный захват сваи.
Лебедка поворота служит также для поддержания непрерывного контакта всасывающего устройства с породным массивом и создания необходимого давления для механического разрушения породы рыхлителем.
Грунтонасосы землесосных снарядов имеют ограниченную высоту всасывания. При увеличении глубины разработки часто используют погружные грунтонасосы, которые располагают вместе с электродвигателем в герметичном корпусе. Электродвигатели могут оставаться над поверхностью воды, тогда соединение их с грунтонасосом осуществляется длинными валами с карданными шарнирами.
Во всасывающей трубе часто устанавливаются инжектирующие устройства с насосами струйного типа.
ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 25

1. Виды производительностей горных машин
Производительность горной машины - определяется количеством производимой ею продукции в единицу времени (час, смену, год) и выражается в единицах: весовых (т/ч), объемных (м3/ч), квадратных (м2/ч) или линейных (м/ч). Различают теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность горных машин.
Теоретической (или конструктивной) производительностью - считают расчетную производительность Qp горной машины при максимальном использовании всех ее конструктивных возможностей. Теоретическая производительность определяется за час непрерывной работы машины при расчетных параметрах и фиксируется в паспорте и заводской характеристике горной машины.
Техническая производительность - горной машины QT определяется в данных конкретных условиях работы машины при совершенной организации всех смежных процессов. Она вычисляется аналогично теоретической, но с учетом коэффициентов неполноты использования теоретических параметров. При этом, например, для погрузочных машин исходят из возможного фактического числа циклов работы машины (n) с учетом коэффициентов наполнения ковша (kн), т. е. отношения теоретической емкости ковша (V, м3) к действительному объему зачерпываемой породы и коэффициента разрыхления породы (kр):
13 EMBED Equation.3 1415, м3/ч
Эксплуатационная производительность Qэ это действительная производительность, которая фактически достигается горной машиной в конкретных условиях. Эксплуатационная производительность определяется аналогично технической, по с учетом коэффициента использования машины во времени kи в течение часа, смены, года:
13 EMBED Equation.3 1415 где Т длительность смены, ч.

2. Драги: назначение, область применения, классификация
Драгой называется плавучая горная машина, предназначенная для разработки россыпных рудных месторождений и отделения металлов от пустой породы. Драга состоит из следующих основных частей: черпающего (драгирующего) устройства, обогатительного оборудования, гале- и эфелеудаляющих устройств, механизмов перемещения, оборудования для водоснабжения и водоотлива, механизмов управления, силового оборудования и понтона с надстройкой.
Драги подразделяются на два класса: континентальные (для разработки материковых месторождений), монтирующиеся, как правило, на плоскодонном понтоне (судне), и морские (для разработки месторождений прибрежной зоны и в глубинной части акватории крупных озер, морей и океанов), монтирующиеся на килевых самоходных или буксируемых судах, обеспечивающих их эксплуатацию при штормовом волнении.
В зависимости от особенностей конструктивного исполнения драги могут классифицироваться по следующим признакам:
виду энергии, используемой приводными механизмами, электрические, дизель-электрические, дизельные и паровые;
возможной глубине выемки (черпания) пород ниже уровня воды в разрезе малой глубины (до 6 м), средней (до 18 м), глубокой (до 50 м) и сверхглубокой (свыше 50 м);
роду драгирующего аппарата многочерпаковые с прерывистой черпаковой цепью (с холостым звеном); то же, со сплошной черпаковой цепью; с грейферным ковшом; с ковшом драглайна; с роторным колесом;
вместимости черпака малолитражные (до 100 л), среднелитражные (100250 л) и крупнолитражные (свыше 250 л);
способу передвижения (маневрирования) канатносвайные, канатно-якорные.
В современной практике разработки россыпных месторождений наибольшее распространение получили многочерпаковые драги с черпаками вместимостью 50600 л и предельной глубиной черпания до 50 м.

3. Одноковшовые погрузчики: рабочее и ходовое оборудование
Рабочее оборудование одноковшового погрузчика (рис. 23.13) включает в себя ковш 1, стрелу 2, рычажную систему 3, гидроцилиндр 4 подъема стрел, гидроцилиндр 5 опрокидывания ковша относительно оси 0\ и гидроцилиндр 6 разворота передней рамы погрузчика относительно оси шарнирного сочленения на 3545° в обе стороны. Помимо основного ковша (рис. 23.14, а) погрузчик может снабжаться другими разновидностями ковшей (рис. 23.14, б и в), а также, например, бульдозерным отвалом.


Рис. 23.13. Фронтальный погрузчик на пневмошасси с шарнирно-сочлененной рамой:
1 ковш; 2 стрела; 3 рычажная система; 4, 5, 6 гидроцилиндры, соответственно подъема стрелы, опрокидывания ковша и разворота передней рамы; 7передняя рама
а б в

Рис. 23.14. Ковши одноковшовых погрузчиков:
а прямоугольный общего назначения для легких пород с плотностью до 1,6 т/м3; б с V образным расширением и передней кромкой с зубьями для тяжелых пород; в с V образным расширением, передней и боковыми кромками с быстросъемными износостойкими зубьями для тяжелых скальных пород

ЕМТИХАН БИЛЕТІ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 26

1. Радиально-поршневые насосы и гидромоторы: устройство и принцип работы
Радиально-поршневые гидромашины применяют при сравнительно высоких давлениях (10 МПа и выше). По принципу действия радиально-поршневые гидромашины делятся на одно-, двух- и многократного действия. В машинах однократного действия за один оборот ротора поршни совершают одно возвратно-поступательное движение.
Схема радиально-поршневого насоса однократного действия приведена на рис.3.6. Рабочими камерами в насосе являются радиально расположенные цилиндры, а вытеснителями - поршни. Ротор (блок цилиндров) 1 на скользящей посадке установлен на ось 2, которая имеет два канала 3 и 4 (один соединен с гидролинией всасывания, другой - с напорной гидролинией). Каналы имеют окна 5, которыми они могут соединяться с цилиндрами 6. Статор 7 по отношению к ротору располагается с эксцентриситетом.

Рис.3.6. Схема радиально-поршневого насоса однократного действия

Ротор вращается от приводного вала через муфту 8. При вращении ротора в направлении, указанном на рис.3.6. стрелкой, поршни 9 вначале выдвигаются из цилиндров (происходит всасывание), а затем вдвигаются (нагнетание). Соответственно рабочая жидкость вначале заполняет цилиндры, а затем поршнями вытесняется оттуда в канал 4 и далее в напорную линию гидросистемы. Поршни выдвигаются и прижимаются к статору центробежной силой или принудительно (пружиной, давлением рабочей жидкости или иным путем).

2. Станки вращательного бурения резцовыми долотами: назначение, область применения, буровой инструмент
Станки вращательного бурения резцовыми долотами (табл. 7.2) предназначены для бурения вертикальных и наклонных взрывных скважин по углю и породам с коэффициентом крепости f < 6 и имеют модификации СБР- 160А-24, СБР-160Б-32 и 2СБР-160-25 (рис. 7.6), отличающиеся, главным образом, глубиной бурения и второстепенными деталями.
Машины состоят из следующих основных узлов и систем: многоопорного гусеничного хода с электроприводом; рамы с кузовом и кабины машиниста; мачты с направляющими для перемещения бурового става и вращателя; кассеты для хранения шнеков; механизма свинчивания-развинчивания; механизма подачи бурового става на забой; гидроцилиндров выравнивания станка и подъема мачты; компрессорной станции; гидро- и пневмосистем; электрической части, кабельного барабана. Компрессорная установка станка используется при варианте шнеко-пневматической очистки скважины от буровой мелочи. Привод станка электрический, от карьерной сети переменного тока.

3. Гидромониторы: принцип работы, устройство
Несамоходный гидромонитор дальнего боя с ручным управлением показан на рис. 27.1, а. Его основными частями являются: нижнее 1 и верхнее 2 колена, ствол 3, насадка 4, шарниры 5 и 6 для поворота ствола гидромонитора соответственно в горизонтальной (относительно неподвижного нижнего колена) и вертикальной (подъем и опускание ствола) плоскостях. Нижнее колено через фланец присоединяется к трубопроводу (водоводу). Гидромонитор установлен на санях 8, под которые часто подкладывают опорный лист с загнутыми краями.
Создание компактной нераспыляющейся струи достигается с помощью ствола со струенаправляющими внутренними ребрами 9 и насадки с отшлифованной внутренней поверхностью. Для поворота ствола применяется водило 7, к свободному концу которого в большинстве случаев крепится противовес, предназначенный для уравновешивания ствола.
Шаровой шарнир (рис. 27.1, б) состоит из пустотелого усеченного шара 11 и соединяемого с ним оголовка 12, имеющего также внутреннюю шаровую поверхность. Шар крепится к верхнему колену 2, имеющему кронштейны 13, с помощью двух соединительных пальцев 10, выполняющих роль разрезной оси для поворота.
Горизонтальный шарнир 5 позволяет поворачиваться в горизонтальной плоскости верхнему колену 2 относительно неподвижного колена 1 на 360° на упорном подшипнике.
По длине ствол гидромонитора разделен на две части, каждая из которых снабжена своими направляющими ребрами, смещенными по отношению к положению ребер в другой части на 60°.

Рис. 27.1. Гидромонитор дальнего боя с ручным управлением: а общая схема; б шаровой шарнир

Рисунок 4Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 8699429
    Размер файла: 682 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий