- •Пояснительная записка
- •Консультанты:
- •(Нпи) имени м.И.Платова»
- •Задание
- •Содержание
- •Реферат
- •1 Общая часть
- •1.1 Обоснование актуальности темы проекта
- •1.2.1 Наименование и условное обозначение
- •1.2.2 Область применения
- •1.3 Характеристика изделия
- •1.4 Цель и назначение разработки
- •1.5 Технические требования
- •1.2 Техническое задание
- •Требования к транспортированию
- •2. Специальная часть
- •2.1 Разработка принципиальной структурно-компоновочной схемы редуктора
- •2.2 Расчет на прочность и выносливость основных силовых элементов трансмиссии подсистемы привода исполнительного органа
- •3 Горно-эксплуатационная часть
- •3.1 Выбор сопряженного оборудования, взаимодействующего со спроектированным комбайном
- •3.2 Определение рациональных режимных параметров
- •3.3 Определение необходимого штата персонала
- •4 Технологическая часть
- •4.1 Описание и назначения конструкции детали
- •4.2 Определение типа производства
- •4.3 Проектирование заготовки
- •5. Энергетическая часть
- •5.1. Обоснование схемы электроснабжения
- •5.2. Определение силовых нагрузок
- •5.3. Расчёт мощности ктп участка
- •5.4. Расчет электрической сети
- •6 Экономическая часть
- •6.1 Расчет эксплуатационных расходов
- •6.2 Электроэнергия
- •6.3 Капитальный ремонт оборудования
- •6.4 Эксплуатационные расходы
- •6.5 Годовой экономический эффект от увеличения темпов проведения подготовительных выработок
- •6.6 Расчет договорной стоимости и годового экономического эффекта
- •7 Охрана труда
- •7.1 Анализ горно-эксплуатационных и горнотехнических условий применения комбайна
- •7.2 Анализ опасных и вредных факторов
- •7.3 Нормативные требования по безопасности проходческого комбайна кпд
- •7.4 Требования к безопасности труда
1.2 Техническое задание
1.2.1 Наименование и условное обозначение
|
К П Д М |
|||
Комбайн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проходческий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Донбасс |
|
|
|
|
модернизированное
исполнение комбайна
1.2.2 Область применения
1.
Комбайн предназначен для механизации
отбойки и погрузки горной массы при
проведении выработок арочной,
трапециевидной и прямоугольной формы
сечением от 7 до 20 м2
в проходке с углом наклона ±12° по углю
и смешанному забою с максимальным
пределом прочности пород при одноосном
сжатии σсж
<70 МПа (/
<6)
и абразивностью до 15 мг в шахтах опасных
по газу и пыли, при этом содержание пород
с σсж=70
МПа должно быть не более 15 % площади
забоя при суммарной присечке пород не
более 75 %.
2. На пластах, угрожаемых по внезапным выбросам угля и газа, комбайн может применяться в неопасных зонах, установленных прогнозом.
1.2.2.3Климатическое исполнение комбайна У категории размещения 5 по ГОСТ 15150-69.
3.Рабочее напряжение питающей сети - 660/1140 В, номинальная частота тока - 50 Гц.
1.3 Характеристика изделия
Комбайн представляет собой самоходную гусеничную машину со стреловидным исполнительным органом, погрузочным органом, центральным скребковым конвейером с подъемно-поворотной стрелой, гидро- и электросистемами, системой пылеподавления и средствами управления. Комбайн осуществляет отбойку и погрузку горной массы и транспортирование её в своих пределах до шахтных транспортных средств.
1.4 Цель и назначение разработки
Создать
модернизированный проходческий комбайн
с повышенной надежностью и ресурсом,
обеспечивающийэффективное разрушение
горных пород с пределом прочности при
одноосном сжатии
70 МПа при проведении выработок сечением
от 7 до 20 м2.
Источники разработки
- конструкторская документация на проходческие комбайны П160, П110, П220 и КПД;;
- акты и протоколы приемочных испытаний опытных образцов проходческих комбайнов П110, П220;
1.5 Технические требования
1.5.1 Состав комбайна и требования к его устройству
Комбайн должен состоять из следующих основных частей:
-рамы;
-стреловидного исполнительного органа
-поворотной рамы;
-погрузочного органа (питателя);
-скребкового конвейера;
-гусеничной ходовой части;
-электрооборудования;
-гидросистемы;
-системы пылеподавления.
1.5.2 Конструктивные требования к изделию и составным частям
- конструкция исполнительного органа должна обеспечивать телескопическое выдвижение редуктора относительно корпуса стрелы;
- конструкция питателя должна обеспечивать механизацию погрузки горной массы и зачистки почвы в любом диапазоне сечений, проводимых комбайном выработок, а также опору носка питателя на почву выработки в процессе отработки забоя для повышения устойчивости комбайна;
- конструкция гусеничной ходовой части должна обеспечивать перемещение комбайна по выработке и выполнение необходимых маневров;
- конструкция скребкового конвейера должна обеспечивать транспортировку горной массы в пределах комбайна и перегрузку ее в шахтные транспортные средства;
- кинематическая цепь редуктора привода исполнительного органа должна содержать только прямозубые зубчатые передачи;
- комбайн должен оснащаться электрооборудованием на номинальное напряжение 660/1140В, частотой 50Гц. Напряжение с комбайна и питающего кабеля должно автоматически отключаться если в течение 180 сек после подачи напряжения исполнительные механизмы не были включены в работу;
- электроснабжение комбайном должно осуществляться при помощи магнитного пускателя с дистанционным управлением.
Исполнение элементов электрооборудования по уровню взрывозащи- ты (по ГОСТ 12.2.020-76), уровню искробезопасности электрических цепей (по ГОСТ 22782.5-81) и степени защиты (по ГОСТ 14254-80):
- все элементы электрооборудования должны иметь таблички уровня и видов врывозащиты, а органы управления должны иметь надписи функционального назначения и положения;
- органы управления должны соответствовать ГОСТ 21753-76, ГОСТ 22.614-77, ГОСТ 23000-78;
Электрооборудование должно обеспечивать выполнение следующих функций:
- дистанционное управление магнитным пускателем, подающим напряжение на машину;
- дистанционное и местное управление исполнительными механизмами;
- подачу предупредительного сигнала;
- включение электроприводов в любой последовательности;
- защиту электроприводов от недопустимых перегрузки и перегрева;
- контроль состояния уровня и температуры масла гидросистемы;
- контроль давления и расхода системы орошения;
- возможность подключения метан-реле;
- проверку правильности функционирования схемы без включения электроприводов;
- проверку исправности защит.
Должна быть предусмотрена индикация следующих параметров:
- наличие питания;
- уровень тока исполнительного органа;
- состояние температурных датчиков электродвигателей;
- состояние датчиков уровня, температуры и загрязненности масла;
- состояние датчика системы орошения;
- состояние контакторов;
- состояние линии сигнализации и управления.
Гидрооборудование комбайна должно состоять из маслостанции, аппаратуры управления, контроля и элементов защиты и обеспечивать работу гидроцилиндров и гидродвигателей.
В качестве рабочей жидкости должны применяться индустриальные масла И-40 ГОСТ 20799-88, МГЕ-46В ТУ 38.001347-83 и серии ИГП ТУ38.101413-78.
Система орошения должна обеспечивать подавление пыли в зоне работы исполнительного органа и в месте разгрузки с конвейера комбайна в шахтные транспортные средства и должна контролироваться по расходу и давлению. Система орошения может быть выполнена как внутренней, так и внешней и обеспечивать фрикционную искробезопасность исполнительного органа.
Конструкция комбайна должна обеспечивать:
-безопасный доступ для осмотра, ремонта и замены основных узлов комбайна, режущего инструмента, двигателей, пусковой и регулирующей аппаратуры;
-освещение зоны разрушения забоя и места перегрузки горной массы в шахтные транспортные средства;
-разбираемость на транспортные сборочные единицы в шахтных условиях;
-возможность работы в комплексе с перегружателем и устройствами для подъема верхняка крепи.
Конструкция и компоновка комбайна и его сборочных единиц должна обеспечивать возможность проведения всех необходимых монтажно-демонтажных работ с помощью шахтных подъемных средств.
Наружные поверхности составных частей комбайна должны иметь лакокрасочное покрытие для защиты от коррозии.
Лакокрасочные покрытия поверхностей должны соответствовать требованиям условий эксплуатации покрытий - группе В5 по ГОСТ 9.104-79, класс покрытий 4/1 по ГОСТ 9.032-74.
Показатели назначения и конструктивные показатели комбайна должны отвечать приведенным в таблице 1.1
Таблица 1.1
Наименование показателя |
Значение |
1. Производительность, м3/мин, не меньше |
|
по углю и породе с сж. 35МПа |
2,5 |
по породе с сж. 50 МПа |
1,2 |
по породе прочностью сж. 70 МПа при суммарной присечке пород до 75% сечения забоя |
0,5
|
2. Наибольший размах стрелы, м, не меньше |
|
по ширине |
5,2 |
по высоте |
4,5 |
3. Габаритные размеры в транспортном положении, мм, не более |
|
длина общая (без поворотной секции) |
11000 |
ширина |
2650 |
высота по корпусу |
1500 |
4. Номинальная мощность электродвигателя исполнительного органа, кВт, не меньше |
150 |
5. Суммарная мощность электродвигателей, квт, не более |
300 |
6. Масса, т, не более |
40 |
7. Среднее удельное давление на почву, МПа, не более |
0,13 |
Показателя надежности комбайна должны отвечать приведенным в таблице 1.2.
Таблица 1.2
Наименование |
Значение |
1.80 %-ной ресурс к капитальному ремонту, м3, не меньше |
|
-по углю и породе с сж. 35 МПа |
42000 |
-по породе с сж. 50 МПа |
14000 |
-по породе прочностью сж. 70 Мпа при суммарной присечке пород до 75% сечения забоя |
6600 |
2. Средняя наработка на отказ, ч, не меньше |
32 |
Показателя экономного использования сырья, материалов, энергии комбайна должны отвечать указанным в таблице 1.3.
Таблица 1.3
Наименование показателя |
Значение |
Удельная масса, т/м3мин-1, не более |
|
-по углю и породе с сж. 35 МПа |
15,9 |
-по породе с сж. 50 МПа |
31,8 |
-по породе прочностью сж. 70 МПа при суммарной присечке пород до 75% сечения забоя |
90 |
Удельная затрата электроэнергии, кВтч/м3, не более |
|
-по углю и породе с сж. 35 МПа |
1,8 |
-по породе с сж. 50 МПа |
3,6 |
по породе прочностью сж. 70 МПа при суммарной присечке пород до 75% сечения забоя |
10,2 |
Эстетические и эргономические требования
1. Эргономические показатели комбайна должны отвечать «Гигиеническим требованиям к горным машинам и механизмам для угольных шахт» №1115-73.
2. Конструкция комбайна должна обеспечивать свободный доступ к органам управления, регулирования и контроля и обеспечивать их удобный обзор.
3. Размеры показывающих приборов и поясняющих надписей должны быть выбраны с учетом возможности считывания информации в шахтных условиях с расстояния не менее 0,5м.
4. Форма, размеры и качество поверхности рукояток управления и регулирования, а также усилия на рукоятках должны соответствовать требованиям ГОСТ 21753-76.
Требования к патентной чистоте
Патентная чистота комбайна должна быть обеспечена по Великобритании, Германии, России, Украине.
1.5.4 Требования унификации и стандартизации
Требования к унификации и стандартизации не предъявляются.
В редукторе привода исполнительного органа могут быть заимствованы сборочные единицы и детали из редуктора базовой машины.
Рабочая документация на комбайн должна разрабатываться применительно к технологии изготовителя.
Требования безопасности и охраны окружающей среды
Комбайн должен соответствовать требованиям «Правил безопасности в угольных шахтах» ДНАОП 1.1.30-1.01-00; «Нормативов по безопасности забойных машин, комплексов и агрегатов», «Санитарных правил для предприятий угольной промышленности» № 4043-85; требованиям ГОСТ 22782.0-81, ГОСТ 22782.5-78, ГОСТ 22782.6-81, ГОСТ 12.2.049-80, ГОСТ 12.2.106-85, СТ СЭВ 4332-84.
Корректированный уровень звуковой мощности, определенный по ГОСТ 12.1.003-83 с учетом КД 12.10.039-99 (приложение 4) не должен превышать 100 дБ.
Уровень шума на рабочем месте машиниста не должен превышать допустимых значений по ГОСТ 12.1.003-83 и «Санитарных правил норм допустимых уровней шума на рабочих местах» № 3223-85; ДСН 3.3.6.037-99 «Санитарные нормы производственного шума, ультразвука и инфразвука».
Логарифмический уровень виброскорости на рабочем месте машиниста не должен превышать109 дБ по ДСН 3.3.6.039-99 «Государственные санитарные нормы производственной общей и локальной вибрации».
Удельное пылевыделение при работе комбайнов, оснащенных средствами пылеподавления, в выработках со скоростями движения воздуха не более 0,5 м/с не должно превышать: при работе по пластам угля VI категории пыльности - 12 г/т; при работе по породе - 32 г/м3.
В случае превышения предельно допустимых концентраций запыленности воздуха и эквивалентного уровня звука необходимо применять средства индивидуальной защиты (СИЗ) в соответствии с п.8.3.1 ДНАОШ. 1.30-1.01-00.
При монтаже, испытаниях и эксплуатации гидрооборудование комбайна должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.012-90 и ГОСТ 12.2.086-83.
Все подвижные и вращающиеся части в зоне нахождения обслуживающегося персонала при работе комбайна должны быть закрыты защитными кожухами.
Изготовление комбайна должно осуществляться изготовителем с соблюдением "Санитарных правил организации технических процессов и гигиенических требований к производственному оборудованию "СН № 1042-73.
Требования к условиям эксплуатации, при которых должно быть обепечено использование комбайна с оговоренными выше показателями:.
Крепость
разрушаемых пород при одноосном сжатии
не должна превышать а
70
МПа, абразивность пород - 15 мг.
Угол наклона выработки не должен превышать ±12°.
Обводненность выработки не более 2,0 м3/ч.
Выработка должна быть оборудована водопроводом, обеспечивающим подачу осветленной воды в количестве не менее 150 л/мин.
Режим работы должен предусматривать ежедневное проведение профилактических работ по комбайну.
Машинист и помощник машиниста должны иметь удостоверение машиниста на право управления проходческим комбайном.
Требования к маркировке
Маркировка комбайна должна производиться в соответствии с ГОСТ 15108-80.
