69. Фильтры для очистки всасываемого воздуха.

1. Реальная и идеальная жидкости.

Жидкость – физическое тело, молекулы которого слабо связаны между содой. Поэтому незначительные силы способны легко изменить форму жидкости, которая способна сохранить объем, но не форму. В гидравлике жидкость рассматривают как непрерывную среду, заполняющую пространство без пустот и промежутков, т.е. отвлекаются от молекулярного строения жидкости и её частицы, даже бесконечно малые, считают состоящими из большого числа молекул.

Реальной жидкостью называют жидкость, обладающую вязкостью (свойство жидкости сопротивляться сдвигу ее слоев).

Идеальная или невязкая жидкость является упрощенной моделью реальной (вязкой) жидкости. По предположению, идеальная жидкость имеет все свойства реальной, кроме вязкости.

2. Высота всасывания. Кавитация. Причины появления. Средства борьбы с кавитацией.

Вертикальное расстояние от уровня жидкости в приемном резервуаре до центра рабочего колеса насоса называют геометрической высотой всасывания.

Кавитация — процесс парообразования и последующей конденсации пузырьков пара в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, образование в жидкости полостей, заполненных паром самой жидкости. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация).

Наилучшим методом предотвращения вредных последствий кавитации для деталей машин считается изменение их конструкции таким образом, чтобы предотвратить образование полостей либо предотвратить разрушение этих полостей возле поверхности детали. При невозможности изменения конструкции могут применяться защитные покрытия, например, газотермическое напыление сплавов на основе кобальта.

3. Осевые вентиляторы местного проветривания. Устройство. Работа.

Вентиляторы местного проветривания, предназначенные для подачи воздуха в тупиковые выработки, изготавливают как с электрическим, так и с пневматическим двигателем. В этих вентиляторах для повышения экономичности применена коническая втулка рабочего колеса, в связи с чем имеет место меридиональное ускорение потока (в направлении от малого к большему основанию конуса втулки).

Вентилятор ВМ-4М одноступенчатый нерегулируемый с электроприводом применяется для проветривания забоев штреков, уклонов, сбоек.

Вентиляторы состоят из корпуса со спрямляющим аппаратом, рабочего колеса, входного направляющего аппарата и встроенного взрывобезопасного асинхронного двигателя. Вентилятор смонтирован на салазках.

На литой конической втулке рабочего колеса установлено семь крученых лопастей. Лопасть представляет собой залитую капроновой смолой стальную арматуру с хвостовиком и гайкой.

Направляющий аппарат имеет девять профильных резиновых лопаток со стальной армировкой входных и выходных кромок.

«Воздушный сепаратор» — кольцевой канал предназначей для устранения впадины на аэродинамической характеристике вентилятора.

У вентилятора на всасывающей и нагнетательной сторонах могут быть установлены глушители шума.

4. Физические свойства жидкости: плотность, вязкость, сжимаемость, тепловое расширение.

Жидкости характеризуются вязкостью. Она определяется как способность оказывать сопротивление перемещению одной из частей относительно другой — то есть как внутреннее трение.

Одним из характерных свойств жидкости является то, что она имеет определённый объём (при неизменных внешних условиях). Жидкость чрезвычайно трудно сжать механически, поскольку, в отличие от газа, между молекулами очень мало свободного пространства. Давление, производимое на жидкость, заключенную в сосуд, передаётся без изменения в каждую точку объёма этой жидкости (закон Паскаля, справедлив также и для газов). Эта особенность, наряду с очень малой сжимаемостью, используется в гидравлических машинах.

Жидкости обычно увеличивают объём (расширяются) при нагревании и уменьшают объём (сжимаются) при охлаждении.

Плотностью жидкости называют массу жидкости, заключенную в единице ее объема.

Температурное расширение характеризуется Коэффициентом объемного расширения, который представляет собой относительное изменение объема при изменении температуры на 1 градус и постоянном давлении. 

5. Устройство трубопровода. Расположение в стволе.

Для трубопроводов насосов применяются стандартные стальные бесшовные горячедеформированные трубы Трубы между собой, а также с фасонными частями (колена, тройники, переходы и т. д.) и арматурой (компенсаторы, задвижки и т. д.) соединяются с помощью фланцев и болтов.

Подвижные фланцы упираются в наварные кольца труб и стягиваются болтами. Число болтов (от 8 до 16) зависит от диаметра труб. Между кольцами иногда укладывается уплотнительная прокладка из резины или прорезиненного материала. При больших напорах применяют прокладки из мягких металлов (свинец, красная медь).

На подводящем трубопроводе устанавливают приемную сетку с клапаном, на напорном трубопроводе — задвижку, обратный клапан и компенсаторы.

В местах поворота трубопровода применяются колена, при ответвлениях — тройники, при переходе с одного диаметра на другой — конусные переходы.

Иногда напорные трубопроводы прокладываются в специально пробуренных вертикальных скважинах.

Трубопроводы в выработках должны прокладываться так, чтобы они были доступны для наблюдения за их состоянием и для ремонта.

6. Теоретические индивидуальные характеристики турбомашин.

Теоретической характеристикой называется зависимость теоретического напора от теоретической подачи.

Лопасти могут быть загнуты вперёд, загнуты назад и радиальные.

При увеличении подачи, напор турбомашин, имеющих лопасти, загнутые вперёд, возрастает; при лопастях, загнутых назад, уменьшается; при радиальных лопастях остаётся постоянным.

Для небольшой производительности применяют колёса с лопастями, загнутыми вперёд; большой производительности – лопастями, загнутыми назад.

7. Двухбарабанные подъемные машины. Назначение.

При двухбарабанных машинах каждый из барабанов обслуживает один канат. В установках с однобарабанной машиной барабан обслуживает оба каната, причем при свивке с барабана каната опускающегося подъемного сосуда на его место навивается канат поднимающегося сосуда. Установки с цилиндрическими барабанами могут быть как без уравновешивающего, так и с уравновешивающим канатом.

В двухбарабанных машинах один из барабанов жестко закреплен на валу — заклиненный барабан, а другой может быть соединен с валом или отсоединен от него — переставной барабан. Переставной барабан дает возможность регулировать расположение подъемных сосудов друг относительно друга, что необходимо при обслуживании нескольких горизонтов шахты, и упрощает операции навески, смены канатов и регулирования их длины. Для этого переставной барабан затормаживается и отсоединяется от вала, а жестко закрепленным барабаном медленно перемещается его канат.

8. Режимы работы турбомашин.

Рабочие режимы турбомашин с одной точкой пересечения характеристик турбомашины и внешней сети являются устойчивыми, т. е. такими, которые могут автоматически восстанавливаться при устранении причин, вызвавших их изменение. Устойчивый режим является необходимым условием нормальной работы турбомашины.

При турбомашинах, работающих с геометрической высотой подачи, может иметь место неустойчивый режим с двумя точками пересечения характеристик турбомашины. Неустойчивый режим и отсутствие режима свидетельствует о неправильном выборе турбомашины при заданной геометрической высоте.

Для центробежных турбомашин, работающих без геометрической высоты подачи (например, вентилятор), рабочий режим должен быть устойчивым, так как характеристика вентиляционной сети выходит из начала координатных осей. Однако и здесь могут иметь место недопустимые режимы при совместной работе двух или нескольких вентиляторов на общую вентиляционную сеть.

9. Многоканатные подъемные установки.

МК-4х4 (МК-многоканатная машина; 3-диаметр шкива трения; 4-количество канатов)

ЦШ-5х4 (Ц-цилиндрический; Ш-шкив; 5-диаметр шкива трения; 4-количество канатов)

В настоящее время эти машины распространены и у нас и за рубежом при разработке месторождений на больших глубинах.

Достоинства:

1)подъём груза с больших глубин

2)большая безопасность работы в сравнении с наземными

3)диаметр каждого каната меньше, чем при одноканатном подъёме

4)диаметр шкива трения меньше – меньшая мощность двигателя, меньше масса

5)нет струн канатов

6)герметизация копра

Недостатки:

1)необходимость в громостком и дорогостоящем башенном копре

2)неравномерное распределение нагрузки между подъёмными канатами

3)усложнённый надзор за канатами

10. Характеристики внешней сети для водоотливных и вентиляторных установок.

Характеристика внешней сети представляет собой зависимость между подачей и напором, который должна развивать турбомашина для движения жидкости во внешней сети.

11. Формула Дарси-Вейсбаха. Применение.

Потери энергии при движении жидкости в прямой трубе определяются по формуле:

, где -коэффициент сопротивления трения по длине;

-длина трубы;

-средняя скорость потока;

d-диаметр трубы;

g=9,81 м/с²

12. Подъемные канаты. Назначение, устройство. Разновидности. Изготовление.

Тяговыми органами подъёмных систем являются исключительно стальные проволочные канаты круглого сечения. Такие же канаты применяют в качестве хвостовых для уравновешивания подъёмной системы, а также в качестве проводников.

Для изготовления подъёмных канатов используется светлая или оцинкованная проволока круглого и фасонного профиля с диаметрами 1,2-5мм.

Подъёмные канаты по назначению подразделяются на грузо-людские и грузовые. Для канатов людских и грузо-людских должна использоваться проволока марки В (высший сорт). Для грузовых установок допускается использование проволоки первого сорта.

Использование на рудничных подъёмных установках канатов из проволоки второго сорта ЗАПРЕЩЕНО.

При изготовлении каната определённое количество проволочек свивается вокруг одной центральной проволоки – прядь или канат простой свиты (свивки).

Канат двойной свивки получается свивкой прядей между собой, вокруг органического сердечника. По взаимному соприкасанию проволок в прядях и прядей между собой канаты подразделяются на:

1)канаты точечного касания (ТК);

2)канаты точечно-линейного касания (ТЛК);

3)канаты линейного касания (ЛК);

4)канаты поверхностного касания (ПК).

Канаты различают правой и левой свивки.

Различают канаты малокрутящиеся (чередование правой и левой завивок), нераскручивающиеся и раскручивающиеся.

13. Общее устройство осевых вентиляторов главного проветривания.

Вентиляторы главного проветривания, рассчитанные на работу на шахтах и рудниках с небезопасной концентрацией метана, обязаны комплектоваться соответствующими аппаратами для оперативного корректирования направления движения потока воздуха - это использование реверсивного действия вентилятора. По технике безопасности при выключении вентиляторов основного проветривания на 15 минут требуется эвакуация работников из шахт.

При вращении рабочего колеса вентилятора его лопасти оказывают динамическое воздействие на обтекающий их поток воздуха. При этом возникает аэродинамические силы, создающие приращение полного давления, необходимого для движения воздуха в шахте.

Основными элементами одноступенчатого осевого вентилятора являются: рабочее колесо, корпус, коллектор, передний обтекатель-кок сферической формы, спрямляющий аппарат и диффузор. Диффузор состоит из двух обечаек, помещенных одна в другую: наружной конусной — собственно диффузора и внутренней (на большинстве вентиляторов цилиндрической формы) — заднего обтекателя.

Для повышения давления осевой вентилятор изготавливают обычно двухступенчатым с двумя последовательно соединенными рабочими колесами, промежуточным направляющим аппаратом между ними и спрямляющим аппаратом за последним рабочим колесом. Иногда перед первым рабочим колесом устанавливают входной направляющий аппарат.

Рабочие колеса вместе с валом, на котором они закреплены, образуют ротор вентилятора, который приводится во вращение непосредственно от электродвигателя.

Опорами вала являются шариковые или роликовые подшипники.

Коллектор и обтекатель предназначены для обеспечения правильного подвода воздуха к лопастям колеса, чтобы поток воздуха был направлен по оси вентилятора с возможно более равномерным полем скоростей.

Лопасти изготовляют полыми со стержнем для закрепления ее на втулке и литыми из алюминиевых или магниевых сплавов.

14. Кондиционирование воздуха.

Кондиционирование воздуха — автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения воздуха) с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей.

Кондиционирование воздуха в помещениях предусматривается для создания и поддержания в них:

1) установленных нормами допускаемых условий воздушной среды, если они не могут быть обеспечены более простыми средствами;

2) искусственных климатических условий в соответствии с технологическими требованиями внутри помещения или части их круглогодично или в течение теплого либо холодного периода года;

3) оптимальных (или близких к ним) гигиенических условий воздушной среды в производственных помещениях, если это экономически оправдано увеличением производительности труда;

4) оптимальных условий воздушной среды в помещениях общественных и жилых зданий, административных и многофункциональных, а также вспомогательных зданий промышленных предприятий.

15. Принцип действия тормоза малых и средних подъемных машин.

Различают рабочее и предохранительное торможение. Рабочим торможением обеспечивается выполнение заданного режима движения подъемных сосудов и остановка их в нужном положении. Предохранительное торможение необходимо для предотвращения аварии; оно вводится в действие либо машинистом подъема, либо автоматически от аппаратов защиты. При предохранительном торможении одновременно с остановкой машины автоматически отключается от сети подъемный двигатель.

Основными элементами тормоза являются исполнительный орган и привод.

Исполнительный орган тормоза современных машин является общим для рабочего и предохранительного торможения и представляет собой тормозные балки с закрепленными на них пресс-массовыми колодками, действующими на стальные тормозные ободы органа навивки. Подъемная машина имеет два тормозных обода и на каждый из них действует индивидуальный исполнительный орган.

Тормоза бывают с угловым и поступательным перемещением колодок. Первая конструкция проста, но при ней неравномерно распределяется давление по окружности тормозного обода. В приводе с поступательным перемещением колодок обеспечивается больший тормозной момент, равномерное распределение давления по тормозному ободу, меньший износ их. В то же время исполнительный орган с поступательным перемещением колодок имеет более сложную конструкцию.

При рабочем торможении в цилиндр через регулятор давления подается сжатый воздух и поршень поднимается При этом рычаг поворачивается относительно шарнира, находящегося в верхнем положении в связи с тем, что цилиндр заполнен сжатым воздухом. Чем выше поднимается поршень в цилиндре, тем большее будет тормозное усилие на тормозной обод. Оттормаживание достигается выпуском сжатого воздуха из цилиндра в атмосферу.

16. Общее устройство и принцип действия центробежной турбомашины.

Центробежные вентиляторы по сравнению с осевыми могут развивать значительно большее давление, что особенно важно для глубоких шахт.

Рабочие колеса вентиляторов имеют крыловидные, загнутые назад лопасти с углом выхода не менее 135°.

Центробежная турбомашина состоит из рабочего колеса 1 (РК) с лопастями 2, обтекателя 3, вала 4, подшипников 5, спирального отвода 6, входного патрубка 7, напорного патрубка 8 и пирамидального диффузора 9, который применяется только для вентиляторов.

Передний обтекатель и коллектор предназначены для плавного входа текучего в рабочее колесо.

Направляющий аппарат (НА) предназначен для безударного подвода воздуха ко второму в рабочему колесу.

Спрямляющий аппарат (СА) предназначен для спрямления воздуха выходящего закрученным из последнего рабочего колеса.

Диффузор служит для преобразования скоростного напора в статический.

Для увеличения подачи (производительности) применяются рабочие колёса с двусторонним входом жидкости.

Для увеличения напора (давления) служат многоступенчатые турбомашины с последовательным соединением нескольких колёс на одном валу.

17. Направляющие и отклоняющие шкивы. Устройство, применение.

Направляющие шкивы (копровые).

Располагаются на подшкивной площадке копра и служат для поддержания подъёмных канатов и направления их в стволе.

Основными частями направляющих шкивов являются: обод, спицы, ступица, ось, подшипники. Ступицу закрепляют на оси шкива на шпонке. Для предотвращения соевого сдвига шкива на оси его насаживают кольца. Подъёмный канат движется в канавке обода шкива.

Шкивы диаметром до 3м имеют стальной литой обод и круглые стальные спицы, залитые в обод и ступицу вразбежку; шкивы диаметром 4, 5, 6м выполняют со стальным штампованным ободом и спицами из швеллеров, соединёнными болтами со ступицей и заклёпками с ободом. Для шкивов применяются подшипники качения.

ШК-3 (Ш-шкив; К-копровой; 3-диаметр шкива(м))

Отклоняющие шкивы многоканатных подъёмных установок  располагают на копре ниже машины; они необходимы для того, чтобы установить необходимое расстояние между осями подъёмных канатов в стволе независимо от диаметра ведущего шкива.

18. Устройство, применение депрессиометра. Принцип работы.

Для измерения давления, создаваемого вентиляторами, применяются депрессиометры.

Депрессиометр состоит из двухколенной трубки диаметром 5-10 мм с подкрашенной водой и шкалы. При невключенном депрессиометре нулевое деление шкалы находится против уровня воды в трубках. Одно колено  депрессиометра шлангом соединяется с вентиляционным каналом, а другое остаётся открытым, при этом уровень воды в коленах будет различным. Разница уровней жидкости в коленах депрессиометра и есть давление вентилятора.

19. Пульт управления подъемной установкой (ПШП).

Пульт шахтного подъема ПШП.1М обеспечивает:

- управления подъемной установкой, как из здания подъемной машины, так и из кабины подъемной площадки или кабины машиниста передвижной подъемной проходческой машины;

- выбор режима работы подъемной установки - груз; люди; оборудование; ревизия;

- технологическую сигнализацию о работе загрузочного и разгрузочного устройства;

- автоматическую сигнализацию о сработавшем аппарате в цепи предохранительного тормоза;

- место для установки телефонных аппаратов для связи с абонентами на поверхности шахты, загрузочного устройства и подземным диспетчером шахты;

- визуальный контроль движения подъемных сосудов, включая индикацию отклонения действительной скорости от заданной в периоды замедления и дотягивания;

- с помощью переговорного устройства координацию действий персонала, обслуживающего подъемную установку;

- выполнения операций по спуску-подъему людей, грузов, оборудования;

- в режиме «Ревизия» при осмотрах и ремонтах ствола;

- комплексное отображение параметров движения подъемных сосудов (модификация пультов с устройством контроля движения УКД).

20. Определение коэффициента вязкости.

-градиент скорости

S – площадь поверхности, к которой приложена сила

Сила вязкого трения пропорциональна скорости относительного движения тел, пропорциональна площади и обратно пропорциональна расстоянию между плоскостями. Коэффициент пропорциональности, зависящий от сорта жидкости или газа, называют коэффициентом динамической вязкости. Самое важное в характере сил вязкого трения то, что тела придут в движение при наличии сколь угодно малой силы, то есть не существует трения покоя. Это отличает вязкое трение от сухого. Коэффициент вязкости жидкости - это единица связанная с ее способностью выдерживать поперечную силу. Веществам с высоким коэффициентом вязкости требуется большая поперечная сила для сдвигания жидкостей, чем веществам с меньшим коэффициентом вязкости. Вязкость не является постоянным, фиксированным свойством жидкости. Эта характеристика, изменяющаяся в зависимости от плотности жидкости и температуры. Динамическая вязкость жидкостей уменьшается с увеличением температуры, и растёт с увеличением давления.

Коэффициент вязкости - коэффициент определяющий силу сопротивлению движения тел в жидкостях, зависит от плотности вещества и её состава.

21. Многоканатные подъемные установки.

МК-4х4 (МК-многоканатная машина; 3-диаметр шкива трения; 4-количество канатов)

ЦШ-5х4 (Ц-цилиндрический; Ш-шкив; 5-диаметр шкива трения; 4-количество канатов)

В настоящее время эти машины распространены и у нас и за рубежом при разработке месторождений на больших глубинах.

Достоинства:

1)подъём груза с больших глубин

2)большая безопасность работы в сравнении с наземными

3)диаметр каждого каната меньше, чем при одноканатном подъёме

4)диаметр шкива трения меньше – меньшая мощность двигателя, меньше масса

5)нет струн канатов

6)герметизация копра

Недостатки:

1)необходимость в громостком и дорогостоящем башенном копре

2)неравномерное распределение нагрузки между подъёмными канатами

3)усложнённый надзор за канатами

22. Расчет вентиляторных установок. Данные для расчета Выбор вентиляторов.

Основой для выбора вентилятора главного проветривания дренажной шахты являются:

- количество воздуха, необходимое для проветривания шахты, м3/с;

- минимальная депрессия, даПа;

- максимальная депрессия, даПа.

Расчётная производительность вентилятора определяется по формуле (4.1)

Qв=Qш×Кв (4.1)

где Кв=1,2 – коэффициент, учитывающий утечки воздуха через надшахтные сооружения и каналы вентиляторов.

23. Пневматический грузовой привод тормоза.

В привод пневматического тормоза сжатый воздух поступает от компрессорной установки, которая состоит из поршневого компрессора производительностью 1 ... 5 м7мин и воздухосборника. Емкость воздухосборника обеспечивает запас воздуха не менее чем на шесть нормальных торможений. Пуск и остановка компрессора производятся автоматически под действием установленного на воздухосборнике реле давления, замыкающего и разрывающего цепь контактора пускателя двигателя компрессора; обычно при давлении 0,4 МПа и ниже компрессор начинает работать, а при давлении 0,6 МПа и выше останавливается. Сжатый воздух к тормозу может также поступать из общешахтной воздухопроводной сети.

24. Устройство и работа центробежных вентиляторов - ВЦ-25, ВЦ-32.

В вентиляторе ВЦ-25 рабочее колесо имеет 8 крыловидных лопастей, приваренных к плоскому коренному и коническому покрывным дискам. Жёсткость колеса в осевом направлении увеличивается обтекателем, укреплённым на коренном диске.

В вентиляторе ВЦ-32 рабочее колесо расположено между двумя опорами, поток воздуха подводится перпендикулярно оси вращения вала через всасывающую коробку с последующим поворотом на 90^o.

25. Основное уравнение динамики Объяснение.

F= ma

F — сила вызывающая ускорение тела (Ньютон),

m — масса тела, (килограмм),

a — приобретенное телом ускорение, (метр/секунда²)

Силой в один ньютон называется такая сила, которая сообщает телу массой 1 (кг) ускорение 1 (м/с²).

26. Регулирование рабочего режима осевого вентилятора.

Напор и количество воздуха, подаваемого в шахту вентилятором в единицу времени зависит от диаметра рабочего колеса, частоты его вращения и угла установки лопастей рабочих колес и направляющего аппарата.

Регулирование путем поворота лопаток рабочего колеса вентилятора применяется при работе осевых вентиляторов. Изменение угла установки лопаток на колесе приводит к изменению количества воздуха подаваемого вентилятором.

Регулирование путем поворота лопаток направляющего аппарата применяется как у осевых, так и у центробежных вентиляторов. В этом случае поворачиваются лопатки на направляющем аппарате, устанавливаемом после рабочего колеса для выпрямления потока.

27. Расположение подъемных установок относительно ствола. Определение основных элементов:

h, k, l, Lc.

Одноканатные и барабанные двухканатные подъемные машины располагаются в здании на уровне земли, а многоканатные — в машинном зале на копре. Чтобы здание машины не мешало разгрузочным операциям на поверхности, оно должно находиться в стороне, противоположной направлению движения груженых вагонеток в случае применения клетей, а при скипах и опрокидных клетях — направлению их разгрузки.

Высота копра:

– радиус направляющего шкива

– расстояние от устья шахты до верхней приёмной площадки

– для клети

– для скипа

– расстояние от верхней приёмной площадки до верхнего зажима каната (высота клети или скипа)

– высота переподъёма

– для клети

– для скипа

Расстояние между осью ствола и осью вала барабана:

– расстояние от земной поверхности до оси органа навивки

Максимальная длина струны каната:

Угол отклонения: - для Ц, 2Ц, ЦР

- для БЦК

28. Устройство и принцип работы вентилятора ВОД-16.

Вентилятор  ВОД-16 — двухступенчатый реверсивный со встречным вращением рабочих колес, предназначен для главного проветривания шахт. Принцип работы этого вентилятора заключается в том, что при противоположном вращении рабочих колес воздушный поток, получив энергию в первом рабочем колесе, выходит закрученным в сторону вращения и поступает во второе рабочее колесо, где раскручивается и получает дополнительную энергию. При определенном сочетании углов установки лопастей на рабочих колесах на выходе из второй ступени закручивание потока равно нулю Необходимость в промежуточном направляющем и спрямляющем аппаратах отпадает, благодаря этому уменьшаются размеры и масса вентилятора, упрощаются регулирование режима и реверсирование потока. Для безударного приема потока от первого рабочего колеса и для равномерного распределения давления между ступенями угол установки лопастей второго рабочего колеса меньше, чем на первом колесе.

Вентилятор ВОД 16  состоит из корпуса  с коллектором и обтекателем, консольно-насаженных к валу рабочих колес трансмиссионных валов  и  с упругими пальцевыми муфтами; диффузора, электродвигателей, системы смазки; электромагнитных тормозов; глушителя шума.

Рабочее колесо  имеет 12, а второе колесо  — 10 стальных сварных лопастей. С помощью фланца у основания лопасти она крепится к втулке посредством пружинного стопорного кольца и подпорной пружины

Регулирование рабочего режима вентилятора производится:

а) поворотом лопастей рабочих колес вручную при остановленном вентиляторе;

б) поворотом лопастей только на первом колесе при постоянном угле установки 27° на втором колесе;

в) отключением второго колеса

29. Трехпериодная диаграмма скорости и ускорения Объяснение.

h1-(первый период) период ускоренного

h2-(второй период) период равномерного движения

h3-(третий период) период замедленного движения

H=h1+h2+h3

Tp-продолжительность движения подъёмного сосуда

T=t1+t2+t3

Tп-пауза

– ускорение подъёмного сосуда

– замедление подъёмного сосуда

Эта диаграмма применима только для клетьевого подъёма.

30. Действительные индивидуальные характеристики центробежных и осевых турбомашин.

Действительные индивидуальные характеристика турбомашины представляет собой зависимость между действительным напором Н и действительной подачей Q турбомашины при известных размерах машины и определённой частоте вращения рабочего колеса. Кривую действительной индивидуальной характеристики турбомашины можно получить, если из ординат теоретического напора Н_т вычесть ординаты потерь напора Н_п при соответствующих подачах.

31. Однобарабанная подъемная машина. Общее понятие.

В установках с однобарабанной машиной барабан обслуживает два каната, причём при свивки с барабана каната опускающегося подъёмного сосуда на его место навивается канат поднимающегося сосуда. Однобарабанная машина по сравнению с двухбарабанной машиной имеет меньшую массу и ширину. Одинарный барабан может быть цельным и разрезным. При цельном барабане регулировать расположение подъёмных сосудов сложнее по сравнению с разрезным.

ЦР-5x3/0,6 ЦР- цилиндрический разрезной барабан, 5- диаметр барабана, 3- ширина барабана, 0,6- ширина переставной части.

Машины в коренной своей части имеют вал, опирающийся на подшипники, заклиненную часть барабана, закреплённую на валу при помощи болтов, переставную часть барабана, опирающегося на роликовые подшипники, с зубчатым механизмом перестановки. Барабан сварной конструкции с внутренними кольцами жёсткости. На обечайке нарезаны канавки для каната. На концах барабана имеются реборды и тормозные ободы.

32. Калориферные установки Назначение Вентиляторная калориферная установка.

Калориферные установки предназначены для регулирования тем­пературы воздуха, поступающего зимой в ствол шахты. Надоб­ность в этих установках определяется необходимостью предохра­нить людей от простудных заболеваний при подъеме и спуске их по стволу и предотвратить обмерзание оборудования и крепле­ния ствола. Регулирование в стволе температуры воздуха дости­гается его подогревом в калориферах, для чего используется водяной пар.

Нагрев воздуха производят до 60 - 70 °С, чтобы смесь его с холодным воздухом, поступившим из атмосферы, имела темпе­ратуру +2 °С.

Калориферная установка соединяется со стволом шахты каналом с уклоном 5 - 10°.

Калориферные установки бывают вентиляторные и безвентиляторные.

33. Принцип действия тормоза крупных подъемных машин.

Исполнительный орган тормоза с поступательным перемещением колодок крупных подъемных машин НКМЗ состоит из поступательно перемещающихся тормозных балок 1 с пресс-массовыми колодками, стоек, разрезной тяги с регулирующей гайкой, тяг, рычагов.

С приводом тормоза исполнительный орган связан штангой, при движении которой вверх происходит затормаживание машины, так как балки с пресс-массовыми колодками прижимаются к тормозному ободу. При оттормаживании балки отходят от обода за счет неуравновешенности масс рычажной системы и элементов тормозного привода.

Исполнительный орган тормоза многоканатных подъемных машин состоит из поступательно перемещающихся тормозных балок с пресс-массовыми колодками, вертикальных балок, шарнирно связанных между собой тягой. Стойка необходима для равномерного зазора по дуге обхвата колодками тормозного обода. Для равномерного отхода тормозных колодок от тормозного обода имеются регулируемые упор. С приводом тормоза исполнительный орган через угловой рычаг соединяется при помощи тяги.

Привод тормоза бывает: пружинный гидравлический безгрузовой, пневматический грузовой, пружинный пневматический грузовой и пружинный пневматический безгрузовой.

34. Общее устройство и принцип действия осевой турбомашины.

Осевая турбомашина состоит из рабочего колеса в виде втулки с лопастями, вала, корпуса с коллектором, переднего обтекателя, спрямляющего аппарата, диффузора и подшипников. Лопасти относительно втулки закреплены под некоторым углом. При вращении рабочего колеса, благодаря воздействию лопастей на жидкость происходит приращение давления, необходимое для движения жидкости. У входа в колесо создаётся разрежение, а на выходе – давление. За рабочим колесом устанавливается спрямляющий аппарат для выравнивания в осевом направлении потока, выходящего из колеса закрученным. В осевой турбомашине жидкость выходит вдоль оси вращения колеса.

35. Назначение и устройство копров. Виды

Надшахтные копры необходимы для размещения на них направляющих шкивов и поддержания их, для крепления проводников, выходящих из ствола, для разгрузочных кривых.

Основные части копра: 1-вертикальный станок; 2-укосина (нога); 3-подшкивная площадка.

Изготавливают копры из стали.

Конструкции копров бывают: 1)А-образный; 2)четырёх-стоечный копёр; 3)шатровый копёр; 4)цилиндрический копёр: состоит из цилиндрического станка, собранного из отдельных секций. На уровне поверхности имеется проём; 5)башенный копёр – высота 90-130м. Применяется для многоканатных подъёмных машин. Изготавливают из железобетона круглого или прямоугольного сечения. Подъёмные машины находятся в верхней части внутри копра. Эти копры дорогостоящие; 6)проходческий копёр – временный копёр, используется при строительстве шахтных стволов. Все проходческие копры имеют сборно-разборную конструкцию многократного применения. Изготавливают из стали.

36. Устройство и работа центробежного вентилятора ВЦД-32М.

Двухсторонний вентилятор ВЦД-32М имеет сварные рабочие колёса, состоящие из коренного и двух конических покрывных дисков, между которыми вварены 16 крыловидных лопастей — по 8 с каждой стороны. Коренной диск в вентиляторе  прикреплён болтами к ободу главного вала. Обтекатели болтами соединены с коренным диском. Вентилятор имеет спрямляющий аппарат с двухопорными лопатками. Основным способом регулирования режима работы вентилятора ВЦД-32М является изменение частоты вращения рабочего колеса с помощью асинхронного каскада с использованием направляющего аппарата для тонкого регулирования.

37. Вентилятор ВЦД-47 «Север».

Двусторонний вентилятор ВЦД-47 «Север» предназначен для трудно проветриваемых шахт. Рабочее колесо вентилятора состоит из двух односторонних колёс сварной конструкции. Каждое колесо имеет 6 крыловидных лопастей, приваренных к коренному и покрывным дискам. Коренные диски прикреплены болтами к ступице, насаженной на вал, вращающийся в роликовых подшипниках, смазка которых осуществляется от маслостанции. Вал имеет два приводных конца. Вентилятор не имеет направляющих аппаратов. Рабочий режим регулируется изменением частоты вращения рабочего колеса. Схема реверсивных устройств этого вентилятора обеспечивает реверсирование  вентиляционной струи без обводных каналов, что повышает надёжность работы вентилятора в условиях низких температур воздуха.

38. Назначение и разновидности подъемных сосудов.

Бадьи применяют при проходке и углубке стволов шахт для спуска— подъема людей и транспортирования породы, материалов и оборудования.

Бадья состоит из сварного кузова и дуги. Кузов и днище бадьи изготовляют из листовой стали толщиной соответственно 6...8 и 10... 12 мм.

Бадьи делятся на самоопрокидывающиеся (БСП) и неопрокидные (БП).

В горной промышленности используются 2 типа клетей: неопрокидные и опрокидные. Неопрокидные подразделяются на людские и грузо-людские. 2УКН4-3

2-количество этажей; У-унифицированная; К-Клеть; Н-неопрокидная; О-опрокидная; 4-длина клети по раме; 3-вид проводника

Скипы предназначены для транспортирования ПИ и породы. Скип состоит из: рамы, кузова, подвесного устройства. К раме крепится зонт-площадка. Рама изготавливается из швеллеров, к раме крепят кузов скипа. Кузов изготавливают сварным или клёпаным из листовой стали.

Загрузка скипа осуществляется в верхней части. Разгрузка осуществляется с помощью секторного затвора и рештака.

2СН4-1, где 2–порядковый номер скипа; С-скип; Н-неопрокидной; О-опрокидной; 4-грузоподъёмность скипа; 1- количество канатов, на которых весит скип.

39. Основное уравнение колеса турбомашины. Объяснение.

– Основное уравнение рабочего колеса турбомашины

С - абсолютная скорость

U – Окружная скорость

– Относительная скорость

– Уравнение колеса турбомашины

40. Классификация подъемных машин

Подъёмно-транспортные машины — машины (устройства), предназначенные для перемещения грузов и людей в вертикальной, горизонтальной и наклонной плоскостях на относительно небольшие расстояния в пределах заводов, строительных площадок, портов, складов и т.п. ПТМ являются основным средством механизации подъёмно-транспортных и погрузочно-разгрузочных работ в промышленности, строительстве, на транспорте, в горном деле и в сельском хозяйстве.

Подъёмно-транспортные машины классифицируют по следующим признакам:

1. По характеру перемещений и назначению

1)грузоподъёмные машины;

2)машины напольного транспорта;

3)машины подвесного однорельсового транспорта;

4)погрузочно-разгрузочные машины;

5)транспортирующие машины.

2. По принципу действия

1)периодического (циклического) действия;

2)непрерывного действия.

41. Общее устройство водоотливной установки. Назначение элементов.

Водоотливная установка с центробежным насосом состоит из следующих основных элементов: насоса, двигателя, пускателя, подводящего и напорного трубопроводов. На подводящем трубопроводе имеется приемная сетка и клапан, на напорном — задвижка и обратный клапан. Трубка с вентилем необходима для заливки водой из напорного трубопровода насоса и подводящего трубопровода. Заливку производят перед пуском насоса. Она может быть осуществлена также через воронку или подачей воды в подводящий трубопровод специальным заливочным насосом.

Труба с задвижкой необходима для выпуска воды при ремонте трубопровода. С помощью вакуумметра измеряется разрежение на входе в насос, а с помощью манометра — давление на выходе из насоса. Сетка служит для предохранения от попадания в насос с водой посторонних предметов, клапан — для удержания воды при заливке подводящего трубопровода и насоса, а клапан — для того, чтобы при внезапной остановке насоса не произошло гидравлического удара на насос. Через кран выпускают воздух из насоса при заливке.

При работе насоса в подводящем трубопроводе создаётся разряжение, и жидкость поступает в корпус насоса. На выходе насоса создаётся напор, под действием которого вода движется по напорному трубопроводу.

42. Эксплуатация подъемных установок.

Здание одноканатных подъёмных машин имеет зал и подвал. Машинный зал многоканатных установок располагают на копре. В машинном зале располагаются органы навивки, редуктор, двигатель, пульт шахтного подъёма, реверсор, в подвале – роторную магнитную станцию, ящики сопротивления, аккумуляторные батареи аварийного освещения. В здании должно быть рабочее и аварийное освещения. Подъёмная установка находится в ведении главного механика шахты. Планово-предупредительные осмотры и ремонты представляют собой систему периодически повторяющихся мероприятий по проведению запланированных по времени профилактических работ по осмотру, уходу, надзору с устранением неисправностей, а также ревизий и ремонтов, восстанавливающихся работоспособность оборудования установки. Для подъёмных установок приняты следующие виды осмотров: ежесменный, ежесуточный осмотры. Текущий ремонт производят еженедельно бригадой по осмотру и ремонту подъёмной установки под руководством механика подъёма. Капитальный ремонт из-за сложности работ предусматривает остановку подъёма на длительное время по графику, составленному главным механиком ПО.

43. Понятие об устойчивых и неустойчивых режимах работы.

Режимы работы турбомашины бывают: устойчивые и неустойчивые.

Устойчивый режим – это такой режим, когда получается только одна точка пересечения характеристик.

Неустойчивым называется такой режим, когда получается 2-е и более точек пересечения.

Неустойчивый режим и отсутствие режима свидетельствует о неправильном выборе турбомашины при заданной геометрической высоте.

44. Подъемная установка с бицилиндроконическим барабаном (БЦК).

БЦК-9/5х2,5 (БЦК-бицилиндроконический; 9-диаметр большого цилиндра; 5-диаметр малого цилиндра; 2,5-ширина большого цилиндра)

Бицилиндроконические барабаны состоят из 3 секций: малого цилиндра, конуса и большого цилиндра; с внешней стороны малого цилиндра прикрепляется тормозной обод. В начале подъёма канат поднимающегося подъёмного сосуда навивается на малый цилиндр, далее на конус и на большой цилиндр. Канат опускающегося сосуда свивается в обратном порядке. Большой цилиндр обслуживает обе ветви каната. Для удобства регулирования каната барабаны изготовляют разрезными у большого основания конуса. Витки трения располагаются на малых цилиндрах, а канат для испытания – обычно внутри малых цилиндров на бобинах.

Нижний канат закреплён на заклиненной части барабана, а верхний – на переставной.

На конусе располагается до 12 витков.

45. Режим движения жидкости. Число Рейнольдса.

В природе существует 2 режима движения жидкости:

1) ламинарный;

2) турбулентный;

Рейнольдс установил зависимость между плотностью жидкости, диаметром трубы, скоростью и динамической вязкостью. Если Re<2300—режим ламинарный, если Re>2300—режим турбулентный. 2300—критическое число Рейнольдса.

µ - динамическая вязкость; d-диаметр трубопровода; ν – скорость движения жидкости; ρ – плотность жидкости.

46. Проводники. Принцип действия. Устройство ПТК.

Для плавного движения подъемных сосудов параллельно оси ствола шахты применяют металлические или деревянные проводники, закрепленные вдоль ствола. Для каждой клети имеется по два проводника, расположенных по отношению к клети с одной или двух длинных ее сторон.

Металлические проводники бывают рельсовые, коробчатого сечения и канатные. Проводники первых двух типов крепят к расстрелам, а канатные закрепляют на копре и натягивают грузами в зумпфе ствола. При деревянных и канатных проводниках сосуды имеют плавный ход, ремонт деревянных проводников более легок. По сравнению с деревянными металлические проводники занимают меньше места, менее чувствительны к исходящей вентиляционной струе и имеют больший срок службы.

47. Парашюты. Принцип действия. Устройство ПТК.

Парашюты ПТК с мгновенным захватом ловителями при обрыве подъемного каната двух тормозных канатов. В парашютах ПТК при обрыве подъемного каната пружина  отжимает вниз шток 2 и с помощью траверсы 3 и серег 4 поворачивает рыча­ги 5 вокруг осей 6. В связи с этим клинья 7 посредством рычага 5 поднимаются вверх и захватывают тормозные канаты 8, на которых повиснет клеть.

48. Назначение подъемных установок, основные элементы.

Шахтные подъёмные установки предназначены для транспортирования по стволу щахты ПИ, людей и различных грузов. Они состоят из подъёмных сосудов, канатов, направляющих шкивов, копра и подъёмной машины.

Достоинства канатного подъёма:

1)универсальность;

2)простота конструкции;

3)высокая надёжность;

4)лёгкая управляемость;

5)размещение основного приводного узла на поверхности;

6)относительно невысокие капитальные затраты и удельное энергопотребление.

49. Гидравлический удар в напорных трубопроводах, причины появления и предупреждения.

Гидравлическим ударом называется резкое повышение или понижение давления в напорном трубопроводе в результате изменения скорости движения жидкости в нем. Причинами, вызывающими гидравлический удар, могут быть: внезапная остановка насосов (турбин), резкое закрытие задвижки, аварии на трубопроводе (разрыв, нарушение стыка и т. п.).

Различают удар прямой и непрямой.

Прямой удар может иметь место в трубопроводах весьма большой длины, когда время закрытия затвора меньше продолжительности фазы гидравлического удара; наоборот – непрямой удар.

55. Рабочие колеса и направляющий аппарат центробежного насоса.

Рабочие колеса насосов бывают односторонние и двусторонние, т. е. с односторонним и двусторонним подводом к ним жидкости. Односторонние рабочие колеса применяются как в мно­гоступенчатых, так и в одноступенчатых насосах, а двусторон­ние — в некоторых одноступенчатых насосах. Различают рабочие колеса насосов закрытые и открытые. В закрытых односторонних колесах имеются веду­щий  и ведомый  диски, между которыми расположены лопасти. В закрытых двусторонних колесах ведомые диски  и  лопастями  связаны с втулкой. Диски, лопасти и втулка, с помощью которой колесо насаживается на вал, отливаются заодно. В открытых колесах имеется только ведущий диск с втулкой и лопастями.

Диаметр рабочего колеса обычно не превышает 800 мм. Окружная скорость на выходном диаметре литых чугун­ных колес 35 ... 40 м/с. Лопасти колес загнуты назад с углом выхода 145 - 160^е.

К. п. д. насоса зависит от чистоты обработки поверхностей каналов колеса, числа и длины лопастей, закономерности измене­ния площади поперечного сечения межлопастного канала. Обычно в одном колесе 6 - 9 лопастей.

В шахтных насосах чаще применяются закрытые колеса, так как допускают разбег вала, необходимый при наиболее распро­страненном способе уравновешивания осевой силы, и при них меньше утечки жидкости через зазоры. Открытые колеса целе­сообразно применять для транспортирования загрязненных жидкостей.

56. Вертикальный насос ВП-3. Устройство. Особенности.

Вертикальный насос со спиральным отводом состоит из чугунного корпуса с разъёмом в плоскости, проходящей вдоль оси вала. В корпусе расположено 6 рабочих колёс. Для уравновешивания осевой силы в насосе применена схема симметричного расположения рабочих колёс, при которой отпадает необходимость в использовании разгрузочного устройства. Из первого рабочего колеса вода проходит в колесо, расположенное в верхней части насосного узла, и далее последовательно в колёса 3,4,5,6. Вода из первой ступени во вторую, из второй в третью  и из четвёртой в пятую поступает по трубам, а из третьей в четвёртую и из пятой в шестую – по каналам в корпусе. В насосе применятся сдвоенный радиально-упорный шарикоподшипник, воспринимающий незначительную неуравновешенную часть осевой силы. Уплотнение достигается сальниками с прижимными втулками и дополнительно со стороны всасывания – гидрозатвором. С электродвигателем насос соединяется муфтой.

50. Расчет подъемного каната. Последовательность.

1)Определяем вес одного метра каната:

-Вес полезного груза

-Собственная масса незаполненного сосуда

Z=9 – запас прочности нового каната для людского сосуда

Z=7,5 –для грузо-людского сосуда

Z=6,5 – для грузового сосуда

– плотность круглопрятного каната

–предел прочности при растяжении

2)Проверяем запас прочности выбранный стандартом

– суммарное разрывное усилие всех проволок в канате

51. Общее устройство и принцип действия секционного центробежного насоса.

На валу, опирающемся на подшипники, с помощью шпонок закреплены рабочие колеса, которые вместе с валом образуют ротор насоса. Из подводящего патрубка через подвод жидкость поступает в колесо, где приобретает определенный запас потенциальной и скоростной энергии.

Из колеса жидкость поступает в направляющий аппарат, где динамический напор частично преобразуется в статический. Далее жидкость подается в колесо и снова получает приращение статического и динамического напора, который частично преоб­разуется в статический напор в следующем направляющем аппа­рате. Из последнего колеса жидкость поступает в спиральный отвод и через патрубок — в напорный трубопровод насоса. В местах выхода из корпуса насоса вал уплотняется сальниковой пеньковой набивкой с прижимными втулками. Вал насоса соединяется с валом двигателя муфтой.

Наибольшее применение в практике шахтного водоотлива имеют секционные насосы, в которых каждая секция состоит из колеса и направляющего аппарата. Секционный корпус насоса соединен в общую конструкцию стяжными шпильками (болтами). Положительным качеством секционных насосов является возможность соединять одинаковые секции в необходимом количестве для получения насосов различных давлений. К недостаткам насосов следует отнести малую доступность рабочих колес. Для замены колеса необходимо удалить стяжные болты и последовательно снять все секции при одновременной разборке ротора.

52. Особенности подъемной установки с противовесом.

Подъёмные установки с противовесом применяют в том случае, когда в стволе не могут быть размещены 4 подъёмных сосуда, что бывает при расположении 2-х подъёмных установок в стволе. Одна из этих установок одноклетьевая с противовесом.

Установки с противовесом в последнее время широко применяют при многоканатных подъёмных системах на шахтах, где разработка месторождения ведётся на нескольких горизонтах. Две односкиповые установки с противовесами выгоднее, чем одна двухскиповая, т. К. при этом обеспечивается независимость работы с нескольких горизонтов, устраняется влияние вытяжки и повышается надёжность работы. Противовес, так же как и подъёмный сосуд, с помощью своего каната перемещается в стволе и необходим для уравновешивания собственной массы подъёмного сосуда и части полезного груза. Согласно ПБ подъёмный канат противовеса должен быть одинаковым с подъёмным канатом подъёмного сосуда, и в отношении надзора и испытания к нему предъявляются те же требования, что и к канату сосуда.

53. Эксплуатация вентиляторных установок.

Долговечность, надежность и экономичность работы вентиляторных установок определяются как их конструкцией, так и каче­ством монтажных работ и условиями эксплуатации.

Основные работы по монтажу вентиляторных установок за­ключаются в разбивке осей для вентиляторов и двигателей, устройстве фундаментов, установке и сборке этих машин и аппа­ратуры.

По окончании монтажа ротор вентилятора прокручивают вручную, и если рабочее колесо не задевает о корпус, валы вен­тилятора и двигателя соединяют муфтой, после чего производят несколько пусков продолжительностью 1 - 2 мин. Если при этом не было замечено никаких отклонений, то последовательно про­изводят пробные пуски продолжительностью 10 мин, 1 ч, 3 ч и 24 ч при небольшой нагрузке вентилятора. После пробных пусков вентилятор включают в работу на вентиляционную сеть. По истечении 700 ч работы сдают в эксплуатацию.

В здании вентиляторной установки должны быть вывешены: схема реверсирования воздушной струи, индивидуальные харак­теристики вентиляторов с нанесенными на них рабочими режи­мами.

Текущий ремонт заключается в промывке подшипников, за­мене в них смазки, подтяжке соединений, осмотре и подтяжке контактов двигателей и электроаппаратуры, очистке аппаратуры управления от пыли и т. д.

Капитальный ремонт включает все операции текущего ремонта и (при необходимости) замену износившихся лопастей на рабочем колесе, отдельных лопаток и других узлов в направляющих аппаратах, подшипников и муфт, а также балансировку рабочих колес, перемотку секций статора и ротора.

54. Осевая сила. Уравновешивание осевого усилия, возникающего при работе центробежных

насосов.

В связи с возникновением при работе насоса осевой силы, действующей на ротор и направленной вдоль оси насоса в сторону всасывания, необходимо устройство для ее уравновешивания.

   Возникновение осевой силы объясняется тем, что при одина­ковом давлении на ведомый диск рабочего колеса действует мень­шая сила, чем на ведущий диск вследствие неравенства их пло­щадей. Под действием осевой силы ротор насоса стремится сдвинуться вдоль своей оси в сторону всасывания. Осевая сила может при­вести к большому трению между вращающимися колесами и не­подвижными направляющими аппаратами или корпусом, что, повлечет за собой быстрый износ деталей насоса и снижение его к. п. д. Для устранения осевой силы применяют: в одноступен­чатых насосах — двустороннее колесо, при котором благодаря его симметрии не возникает осевая сила, а при односторонних колесах — упорный подшипник и отверстия в ведущем диске рабочего колеса; в многоступенчатых горизонтальных насосах — гидравлическое разгрузочное устройство или симметричное рас­положение рабочих колес; в вертикальных насосах — упорные шарикоподшипники, шариковые или обыкновенные пяты, сим­метричное расположение рабочих колес.

Наибольшее применение в шахтных насосах имеет гидравличе­ское разгрузочное устройство. С его помощью достигается полное уравновешивание осевой силы, причем соответствие осевой и урав­новешивающей сил устанавливается автоматически.

Недостатками этого способа уравновешивания являются: рас­ход воды через разгрузочное устройство; трение гидропяты о воду; быстрый износ колец гидропяты и разгрузки при перекачке за­грязненной воды.

55. Рабочие колеса и направляющий аппарат центробежного насоса.

Рабочие колеса насосов бывают односторонние и двусторонние, т. е. с односторонним и двусторонним подводом к ним жидкости. Односторонние рабочие колеса применяются как в мно­гоступенчатых, так и в одноступенчатых насосах, а двусторон­ние — в некоторых одноступенчатых насосах. Различают рабочие колеса насосов закрытые и открытые. В закрытых односторонних колесах имеются веду­щий  и ведомый  диски, между которыми расположены лопасти. В закрытых двусторонних колесах ведомые диски  и  лопастями  связаны с втулкой. Диски, лопасти и втулка, с помощью которой колесо насаживается на вал, отливаются заодно. В открытых колесах имеется только ведущий диск с втулкой и лопастями.

Диаметр рабочего колеса обычно не превышает 800 мм. Окружная скорость на выходном диаметре литых чугун­ных колес 35 ... 40 м/с. Лопасти колес загнуты назад с углом выхода 145 - 160^е.

К. п. д. насоса зависит от чистоты обработки поверхностей каналов колеса, числа и длины лопастей, закономерности измене­ния площади поперечного сечения межлопастного канала. Обычно в одном колесе 6 - 9 лопастей.

В шахтных насосах чаще применяются закрытые колеса, так как допускают разбег вала, необходимый при наиболее распро­страненном способе уравновешивания осевой силы, и при них меньше утечки жидкости через зазоры. Открытые колеса целе­сообразно применять для транспортирования загрязненных жидкостей.

56. Вертикальный насос ВП-3. Устройство. Особенности.

Вертикальный насос со спиральным отводом состоит из чугунного корпуса с разъёмом в плоскости, проходящей вдоль оси вала. В корпусе расположено 6 рабочих колёс. Для уравновешивания осевой силы в насосе применена схема симметричного расположения рабочих колёс, при которой отпадает необходимость в использовании разгрузочного устройства. Из первого рабочего колеса вода проходит в колесо, расположенное в верхней части насосного узла, и далее последовательно в колёса 3,4,5,6. Вода из первой ступени во вторую, из второй в третью  и из четвёртой в пятую поступает по трубам, а из третьей в четвёртую и из пятой в шестую – по каналам в корпусе. В насосе применятся сдвоенный радиально-упорный шарикоподшипник, воспринимающий незначительную неуравновешенную часть осевой силы. Уплотнение достигается сальниками с прижимными втулками и дополнительно со стороны всасывания – гидрозатвором. С электродвигателем насос соединяется муфтой.

57. Турбонасос Н-1М. устройство. Работа.

Турбонасос Н-1М предназначенный для откачки воды из забоев вертикальных стволов, уклонов  горизонтальных выработок, состоит из алюминиевого корпуса, встроенного одноступенчатого насоса и пневматической турбины. Нижняя часть корпуса представляет собой спиральный отвод, переходящий в напорный патрубок диаметром 50 мм. Рабочее колесо насоса закрыто сеткой. Пуск насоса осуществляется с помощью рукоятки, действующей на клапан, через который сжатый воздух подводится к турбине. К диафрагме клапана подводится часть воды из напорного трубопровода, отчего клапан удерживается в открытом положении при прекращении нажатия на рукоятку. При давлении в напорном трубопроводе менее 0,8 МПа, что имеет место при подсасывании воздуха через сетку по окончании откачки воды, клапан автоматически отключает подачу сжатого воздуха к турбине. Малые габариты и масса турбонасоса позволяют применять его как переносной, он не требует водосборников и фундамента, постоянного надзора во время работы.

58. Совместная работа насосов на общий трубопровод.

В практике возможны случаи совместной работы на общий трубопровод насосов, соединенных последовательно или параллельно.

При последовательном соединении насосов, необходимом для увеличения напора установки, один насос всасывает воду из приемного колодца и нагнетает ее в подводящий патрубок второго насоса, который по напорному трубопроводу подает воду до места слива ее.

При параллельном соединении насосов, необходимом для увеличения подачи установки при той же геометрической высоте, что и для одного насоса, каждый из насосов всасывает воду из водосборного резервуара и подает ее в общий напорный трубопровод.

59. Манометр. Устройство. Принцип работы.

Давление измеряется манометром, устанавливаемым на напорном патрубке насоса. В манометре имеется упругая трубка овального сечения. Один конец трубки запаян и соединён с помощью рычагов и зубчатой передачи со стрелкой. Другой конец трубки открыт и включается в трубопровод. Трубка под действием разности измеряемого абсолютного Р давлений (Р-Р_а)будет выпрямляться при увеличении абсолютного давления и закручиваться при уменьшении этого давления, причём запаянный конец трубки будет перемещаться, и стрелка на шкале манометра покажет избыточное давление Р_м=Р-Р_а. Для получения абсолютного давления необходимо к манометрическому прибавить давление атмосферного воздуха.

60. Подъемные машины типа ЦР.

В установках с однобарабанной машиной барабан обслуживает два каната, причём при свивки с барабана каната опускающегося подъёмного сосуда на его место навивается канат поднимающегося сосуда. Однобарабанная машина по сравнению с двухбарабанной машиной имеет меньшую массу и ширину. Одинарный барабан может быть цельным и разрезным. При цельном барабане регулировать расположение подъёмных сосудов сложнее по сравнению с разрезным.

ЦР-5x3/0,6 ЦР- цилиндрический разрезной барабан, 5- диаметр барабана, 3- ширина барабана, 0,6- ширина переставной части.

Машины в коренной своей части имеют вал, опирающийся на подшипники, заклиненную часть барабана, закреплённую на валу при помощи болтов, переставную часть барабана, опирающегося на роликовые подшипники, с зубчатым механизмом перестановки. Барабан сварной конструкции с внутренними кольцами жёсткости. На обечайке нарезаны канавки для каната. На концах барабана имеются реборды и тормозные ободы.

61. Схема реверсирования вентиляторной струи посредством обводного канала,

Реверсирование воздушной струи согласно ПБ должно быть произведено не более чем за 10 мин, при этом подача воздуха в шахту должна составлять не менее 60 % его подачи при нормальном направлении вентиляционной струи.

В главной установке с осевым вентилятором реверсирование вентиляционной струи производится изменением направления вращения ротора и поворота лопаток промежуточного направляющего и спрямляющего аппаратов на угол 180°.

В центробежном вентиляторе при изменении направления вращения его рабочего колеса поток воздуха не изменяет направления движения и потому реверсирование в этом случае сложнее (рис. 23). При нормальной работе вентилятора воздух из шахты, как показано сплошными стрелками, поступает по вентиляционному каналу 1 к вентилятору 2 и выбрасывается им в атмосферу. Ляды (перекрывающая 3, атмосферная 4, переключающая 5 и диффузора 6) установлены в положениях, показанных сплошными Линиями. При реверсировании все ляды, за исключением ляды 5, устанавливают в положение, показанное штриховыми линиями. Воздух из атмосферы, как показано штриховыми стрелками, поступает через диффузор вентилятора 2, обводной канал 7 и канал 1 в шахту. При этом подается 90 ... 95% воздуха от расхода его при нормальной работе. Так как главная вентиляторная установка состоит из двух вентиляторов, то ляда 5 отключает вентилятор (ее положение при этом показано штрихами), когда в работе будет второй вентилятор.

62. Указатели глубины подъемных сосудов в стволе и скоростемеры.

Указатели глубины, указывающие местонахождение подъемных сосудов в стволе в любой момент подъемной операции, бывают механические и электрические.

Механические указатели глубины непосред­ственно связаны с валом подъемной машины. Через приводной вал и систему зубчатых передач указателя глубины вращение пере­дается от коренного вала двум вертикальным винтам с установлен­ными на них гайками. При этом стрелки, укрепленные на гайках, указывают на шкале место нахождения сосудов в стволе. Механические указатели глубины не обеспечивают точных показаний и потому в настоящее время они не изготавливаются.

Электрические указатели глубины не имеют механической связи с коренным валом. Они обеспечивают высокую точность определения места нахождения сосуда в стволе. Применение получили сельсинные указатели глубины, устанавли­ваемые на пульте управления.

Скоростемеры бывают механические, имеющие непосредствен­ную связь с коренным валом подъемной машины, и электрические, не имеющие такой связи.

Механиче­ские ртутно-поплавковые скоростемеры СШ-1. От коренного вала подъемной машины через ременную передачу приводится во вра­щение система трех сообщающихся между собой трубок, в которых помещена ртуть. Центробежными силами ртуть вытесняется из средней трубки в крайние. При этом поплавок, находящийся в средней трубке, через систему рычагов приводит в движение стрелку прибора и перо записывающего устройства. Последнее вычерчивает на бумаге диаграмму скорости подъема. Скоростемеры СШ-1 недостаточно чувствительны к малым скоростям, имеют ненадежную ременную передачу. На пультах управления современных подъемных машин уста­навливают электрические скоростемеры, в качестве которых при­меняют самопишущие вольтметры. Вольтметр получает питание от измерительного тахогенератора. Так как тахогенератор вращается от коренного вала подъемной машины, его выходная э.д.с. пропорциональна действитель­ной скорости подъема. Поэтому шкала вольтметра отградуиро­вана в м/с.

63. Эксплуатация подъемных установок.

 Здание одноканатных подъёмных машин имеет зал и подвал. Машинный зал многоканатных установок располагают на копре. В машинном зале располагаются органы навивки, редуктор, двигатель, пульт шахтного подъёма, реверсор, в подвале – роторную магнитную станцию, ящики сопротивления, аккумуляторные батареи аварийного освещения. В здании должно быть рабочее и аварийное освещения. Подъёмная установка находится в ведении главного механика шахты. Планово-предупредительные осмотры и ремонты представляют собой систему периодически повторяющихся мероприятий по проведению запланированных по времени профилактических работ по осмотру, уходу, надзору с устранением неисправностей, а также ревизий и ремонтов, восстанавливающихся работоспособность оборудования установки. Для подъёмных установок приняты следующие виды осмотров: ежесменный, ежесуточный осмотры. Текущий ремонт производят еженедельно бригадой по осмотру и ремонту подъёмной установки под руководством механика подъёма. Капитальный ремонт из-за сложности работ предусматривает остановку подъёма на длительное время по графику, составленному главным механиком ПО.

64. Назначение и общее устройство пневматической установки.

Пневматические установки предназначены для получения сжатого воздуха, используемого при работе горных комбайнов, отбойных и бурильных молотков, лебедок, вентиляторов местного проветривания, участковых насосов и т. Д.

Пневматическая установка состоит из компрессоров 14, расположенных на поверхности и вырабатывающих сжатый воздух, концевого охладителя 15, воздухопровода 16, по которому транспортируется сжатый воздух, и потребителей сжатого воздуха 17. При ведении горных работ находят применение также передвижные компрессорные установки, расположенные в шахте и применяемые главным образом для бурильных машин.

65. Схемы работы поршневых компрессоров одностороннего и двухстороннего действия.

В машинах, предназначенных для сжатия газа, увеличение дав­ления происходит либо за счет уменьшения объема пространства, в котором находится газ (объемные компрессоры, к числу которых относятся поршневые и винтовые), либо за счет сообщения потоку газа энергии от динамического воздействия на него лопастей ра­бочих колес (центробежные компрессоры).

В современных компрессорах вместо кривошипного вала применяется коленчатый. В ком­прессоре одностороннего действия, где цилиндр не имеет задней крышки, механизм движения более простой, в нем отсутствуют крейцкопф и шток.

В   компрессоре  одностороннего   действия  всасывание воздуха из атмосферы в цилиндр происхо­дит через всасывающий клапан при ходе поршня слева направо. При ходе поршня справа налево этот клапан закрывается. воздух сжимается и выталкивается через нагнетательный клапан в воздухопроводную сеть. В компрессоре двустороннего действия эти процессы протекают с обеих сторон поршня

Описанные компрессоры называются одноступенча­тыми, сжатие воздуха в них от начального до конечного дав­ления производится сразу за один ход поршня.

66. Диаграмма теоретического процесса в одноступенчатом поршневом компрессоре

одностороннего действия.

Условия теоретического процесса сжатия:

1)после выталкивания воздуха из компрессора, сжатый воздух не остаётся;

2)давление и температура при всасывании не изменяются;

3)давление и температура сжатого воздуха при выталкивании не изменяется.

P-абсолютное давление; V-объём

Линия 1-2 – процесс всасывания объёмом V₁

Линия 2-3 – кривая, показывает процесс сжатия

Линия 3-4 – процесс выталкивания сжатого воздуха объёмом V₂

Линия 4-1 – процесс выравнивания давления в цилиндре

67. Охлаждение сжимаемого воздуха. Устройство концевого охладителя.

Концевые охладители устанавливаются на стационарных поршневых компрессорах производительностью свыше 10 м³/мин. Они расположены на выходе воздуха из компрессора и необходимы для отделения конденсата, благодаря чему уменьшается возможность образования и воспламенения нагаро-масляных отложений в трубопроводах.

На центробежных компрессорах концевые охладители применяются в отдельных случаях для снижения температуры воздуха при совместной работе центробежных и поршневых компрессоров на общий воздухопровод.

Концевой охладитель состоит из цилиндрического корпуса, трубчатой системы и масловодоотделителя. Вода, подаваемая и сливаемая через патрубки, циркулирует внутри трубок, а сжатый воздух — между ними, поступая в патрубок и выходя из патрубка. Для улучшения теплоотдачи имеются перегородки, направляющие воздух перпендикулярно трубкам. Вентиль, необходим для выпуска конденсата через каждые 2 ч работы компрессора, вентиль — для выпуска воды при ремонте охладителя. На охладителе установлены манометр и пружинный предохранительный клапан. На трубопроводе после концевого охладителя устанавливается обратный клапан. Расход воды в концевом охладителе 2 ... 2,5 л на 1 м³ воздуха.

68. Назначение, устройство и принцип работы винтового компрессора - ЗИФ-ШВ-5.

Передвижной винтовой одноступенчатый компрессор ЗИФ-ШВ-5. В компрессорную установку, смонтированную на передвижной тележке, входят компрессор, взрывобезопасный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, воздухо­сборник, масляный охладитель и фильтр. Компрессор состоит из корпуса 7 с всасывающим 2 и напорным 3 патрубками, ведущего4 и ведомого 5 винтовых роторов и повышающего редуктора, веду­щая шестерня 6 которого насажена на вал 7. Воздух из всасываю­щего патрубка поступает в винтовые каналы между роторами и корпусом. В определенный момент вращения эти заполненные воздухом полости сначала изолируются от всасывающего патрубка, а затем зубцы одного ротора постепенно заполняют впадины дру­гого и объем воздуха в канале уменьшается. Воздух во впадине 8 ротора5 начинает сжиматься, так как спиральный зуб 9 ротора 4 постепенно заполняет эту впадину. Сжатие воздуха продолжается до соединения заполненной воздухом полости с выхлопным ок­ном 10.

Благодаря большой частоте вращения роторов процесс сжатия происходит настолько быстро, что утечки воздуха невелики.

Компрессор маслозаполненный, так как в камеру сжатия пода­ется масло для уплотнения зазоров и охлаждения сжимаемого воз­духа, что снижает показатель политропы сжатия. Подача масла в компрессор производится основной секцией двухсекционного шестеренного насоса.

Отделение масла от воздуха происходит в воздухосборнике, который одновременно является и резервуаром для масла. Окон­чательная очистка масла от воздуха происходит в маслоотдели­теле. Дополнительная секция шестеренного маслонасоса отсасы­вает скапливающееся масло из маслоотделителя и подает его в воз­духосборник. Горячее масло из воздухосборника поступает в труб­чатый охладитель и далее к фильтру.

69. Фильтры для очистки всасываемого воздуха.

Для очистки всасываемого в компрессор воздуха до предельно-допустимой запыленности 0,5 мг/м3 применяются фильтры. Фильтры могут быть индивидуальными для каждого компрессора и общими для всей компрессорной станции. По устройству различают ячейковые и самоочищающиеся фильтры. Ячейковые фильтры конструктивно просты, но трудоемки в отношении очистки, что является их недостатком. Для самоочищающихся фильтров характерна относительная легкость очистки, но конструктивно они сложнее и не могут работать в пульсирующих потоках воздуха, возникающих при работе поршневых компрессоров.

Ячейковый фильтр состоит из каркаса со встроенными в него ячейками. Ячейки заполнены пакетами гофрированных металлических сеток, смоченных висциновым маслом (60 % цилиндрового и 40 % солярового масла). Для отделения от воздуха крупных механических частиц перед каждой ячейкой имеются жалюзи. С компрессором фильтр соединяется фланцем.

Очистка воздуха происходит в фильтре, где пыль прилипает к гофрированным сеткам, смоченным маслом.

Очистка фильтров производится не реже одного раза в два месяца. После очистки ячейки погружают в висциновое масло. Извлеченные из ванны ячейки ставятся в наклонное положение для стока с них лишнего масла.

Самоочищающиеся фильтры бывают различных конструкций. Самоочищающийся шторный фильтр состоит из рамы с масляной ванной.

70. Устройства для охлаждения воды.

Для охлаждения воды применяют брызгальные бассейны, градирни, а в передвижных компрессорах — радиаторы.

Брызгальный бассейн выполняется в виде бетонированного открытого резервуара в земле.

Градирня представляет собой деревянную или бетонную башню. В верхнюю часть градирни по трубе подводится охлаждаемая вода, которая в виде тонких струек падает вниз, ударяясь о деревянные поперечные брусья.

По сравнению с брызгальными бассейнами градирни имеют следующие преимущества: меньшая занимаемая площадь, более высокий охладительный эффект и независимость его от скорости ветра, возможность установки недалеко от компрессорного здания, незначительные потери воды, отвод испарений на значительной высоте.