Адаптация параметров схем и оборудования многоканатных подъемных установок шахт и карьеров к наземному расположению канатоведущих шкивов трения. Исследование нагруженности элементов конструкций большегрузных скипов, методика их прочностных расчетов.
При низкой оригинальности работы "Повышение эффективности комплексов многоканатных подъемов с наземным расположением подъемных машин", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Специальность 05.05.06 - «Горные машины» доктора технических наук Работа выполнена в ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» Официальные оппоненты: Маховиков Борис Серафимович, доктор технических наук, профессор Защита состоится 17 июня 2010 г. в 10 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 212.280.03 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу : 620144, г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»Идея работы заключается в адаптации параметров схем и оборудования многоканатных подъемных установок шахт и карьеров к наземному расположению канатоведущих шкивов трения. Основные конструктивные размеры большегрузных скипов карьерных наклонных многоканатных подъемных установок с наземным расположением КВШ должны определяться с учетом наименьших ударных нагрузок при загрузке и максимальных значений коэффициента заполнения кузова скипа. Результаты работы использованы в технико-экономических обоснованиях и рабочих проектах клетевого и скипового многоканатных подъемов с наземным расположением подъемных машин на шахте «Новая» ОАО «Гайский ГОК», при реконструкции барабанной подъемной установки на шахте «Скиповая» ОАО «Гайский ГОК» с ее заменой на многоканатную с наземным расположением машины (Экономический эффект от внедрения этих результатов составляет 4 100 тыс. рублей), при проведении экспертизы промышленной безопасности шахтных подъемных установок в ЗАО «Центр диагностики и экспертизы «Цветметналадка», а также в учебном процессе при подготовке специалистов по направлению «Технологические машины» в Уральском государственном горном университете. В главе 3 на основе разработки и обоснования схем многоканатных наземных карьерных подъемных установок произведено обоснование рациональных параметров большегрузных скипов для многоканатных карьерных подъемных установок с наземным расположением подъемных машин. Провисание каната оказывает влияние на угол обхвата канатоведущего шкива, кроме того, такое провисание в статическом положении подъемной машины может вызывать колебания струны каната при различных режимах работы подъемной установки с соответствующим изменением тяговой способности подъемных машин, определяемой по известному выражению с учетом фактических значений угла обхвата ?.В диссертации, исходя из выполненных автором исследований в области многоканатных подъемных установок шахт и карьеров, решена крупная научная проблема - повышение эффективности эксплуатации комплексов многоканатных подъемных установок горных предприятий с наземным расположением подъемных машин на основе адаптации параметров схем и оборудования к наземному расположению канатоведущих шкивов, что вносит значительный вклад в развитие теории и практики отечественного шахтного подъема. Анализ особенностей динамики многоканатных подъемных установок с наземным расположением канатоведущих шкивов трения, позволил установить, что уравнения динамики таких установок согласуются с аналогичными уравнениями для одноканатных уравновешенных подъемов. Предложена схема наземной многоканатной подъемной установки для карьерных наклонных подъемов, адаптированная к наземному расположению КВШ. На основе причинно-следственного анализа кризисных ситуаций подъемных установок разработана методология оценки общего и остаточного (для машин с истекшим нормативным сроком службы) ресурсов подъемных машин. Осуществлены апробация и внедрение результатов выполненных исследований в рабочем проекте клетевого и скипового подъемов шахты «Новая» ОАО «Гайский ГОК», а также при реконструкции барабанной подъемной установки на стволе шахты «Скиповая» ОАО «Гайский ГОК», заключающейся в ее замене на многоканатную машину с наземным расположением.
Вывод
В диссертации, исходя из выполненных автором исследований в области многоканатных подъемных установок шахт и карьеров, решена крупная научная проблема - повышение эффективности эксплуатации комплексов многоканатных подъемных установок горных предприятий с наземным расположением подъемных машин на основе адаптации параметров схем и оборудования к наземному расположению канатоведущих шкивов, что вносит значительный вклад в развитие теории и практики отечественного шахтного подъема.
Выполненные исследования дают основание сделать следующие выводы и обобщения: 1. Выполнено обоснование технико-экономической целесообразности перехода от башенного к наземному расположению многоканатных подъемных машин. Установлено, что при этом достигается повышение экономичности и безопасности эксплуатации многоканатных подъемных установок.
2. Анализ особенностей динамики многоканатных подъемных установок с наземным расположением канатоведущих шкивов трения, позволил установить, что уравнения динамики таких установок согласуются с аналогичными уравнениями для одноканатных уравновешенных подъемов. При этом установлено, что напряжения от изгиба в сечениях коренных валов КВШ снижаются в 1,52 - 1,65 раза при их наземном расположении. Нагруженность остальных элементов шкивов (оболочек, ребер жесткости, лобовин и ступиц) практически остается на том же уровне.
3. Предложена схема наземной многоканатной подъемной установки для карьерных наклонных подъемов, адаптированная к наземному расположению КВШ. Взамен хвостовых канатов для уравновешивания подъема схемой предусматриваются дополнительные приводные станции, расположенные в нижней части карьера.
4. Сформулированы теоретические основы создания оптимальных конструкций большегрузных скипов многоканатных наземных подъемных установок глубоких карьеров значительной производственной мощности. На основе теоретического анализа процесса удара груза по днищу скипа для различных условий и анализа возможных способов разгрузки большегрузных скипов разработана методология их конструктивной оптимизации. Предложены и обоснованы перспективные формы кузова скипов.
5. Разработаны и экспериментально обоснованы оптимальные конструкции большегрузных карьерных скипов, защищенные авторскими свидетельствами СССР. Результаты лабораторного физического эксперимента моделей скипов показали, что фактические напряжения в днище, боковых стенках и задней стенке кузова скипов не превышают допустимых для всех возможных случаев их загрузки.
6. Обосновано представление комплексов подъемных установок шахт и карьеров как сложных систем. Показано, что структуры комплексов подъемов относятся к сложным и сильносвязанным. Установлены возможные траектории развития подъемных установок под воздействием внешних и внутренних дестабилизирующих факторов.
7. На основе причинно-следственного анализа кризисных ситуаций подъемных установок разработана методология оценки общего и остаточного (для машин с истекшим нормативным сроком службы) ресурсов подъемных машин. Предложен подход к дифференцированному обоснованию нормативных сроков службы подъемных машин горных предприятий, учитывающему фактические нагруженности и интенсивности эксплуатации машин, а также влияние условий эксплуатации.
8. Осуществлены апробация и внедрение результатов выполненных исследований в рабочем проекте клетевого и скипового подъемов шахты «Новая» ОАО «Гайский ГОК», а также при реконструкции барабанной подъемной установки на стволе шахты «Скиповая» ОАО «Гайский ГОК», заключающейся в ее замене на многоканатную машину с наземным расположением. Годовой экономический эффект от внедрения этих результатов составляет 4 100 тыс. рублей.
9. Разработаны Методические указания по оценке общего и остаточного ресурсов шахтных подъемных машин с истекшим нормативным сроком службы. Указания согласованы Управлением Государственного надзора РФ (письмо № 13-07/1607 от 04.07.2008 г.) и внедрены в ЗАО «Центр диагностики и экспертизы «Цветметналадка».
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах
Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях
1. Ограничение высоты подъема с учетом возможностей стандартного подъемного оборудования/ Б.А. Носырев, Ю.В. Попов, С.М. Кубарев, Л.А. Двинин // Изв. вузов. Горный журнал. 1982. № 7. С.76-79.
2. Волков Г.М., Куткин А.А., Попов Ю.В. Обследование пути Сибайского скипового подъемника// Промышленный транспорт. 1976. № 5. С.36-39.
3. Попов Ю.В., Лаптев Е.А., Найденов Т.Н. Методика оценки энергетической эффективности подъемной установки// Горные машины и автоматика. 2004. № 1. С.47-51.
4. Попов Ю.В., Неволин В.В. Наземное расположение многоканатных подъемных машин: особенности расчета и проектирования.// Горное оборудование и электромеханика. 2009. № 10. С. 48-50.
5. Попов Ю.В., Тимухин С.А. О прогнозе этапов структурного кризиса комплексов шахтных подъемных установок// Горное оборудование и электромеханика. 2008. № 11. С. 10-12.
6. Попов Ю.В. К вопросу обоснования нормативных сроков службы шахтных подъемных машин// Горное оборудование и электромеханика. 2009. № 8. С. 37-40.
7. Попов Ю.В., Неволин В.В. Основные закономерности поведения струны каната при наземном расположении многоканатных подъемных машин// Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. «Горная книга», 2009. № 5. С. 312-317.
8. Попов Ю.В. Расчет нагрузок на основные элементы многоканатных наземных подъемных установок// Изв. вузов. Горный журнал . 2009. № 6. С. 73-76.
9. Попов Ю.В. Особенности многоканатного подъема с наземным расположением подъемных машин// Изв. вузов. Горный журнал. 2010. - № 1. С. 70-72.
10. Попов Ю.В. Комплексное использование оборудования наклонных подъемных установок// Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. «Горная книга», 2010. № 3. С. 302-304.
11. Попов Ю.В. Определение остаточного ресурса шахтных подъемных машин, работающих с превышением нормативного срока эксплуатации.// Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. «Горная книга», 2009. Отдельный выпуск № 16. С. 317-321.
12. Попов Ю.В. Новые возможности карьерных наклонных подъемников.// Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. «Горная книга», 2009. Отдельный выпуск № 16. С. 322-325.
14. А. с. № 715424.Саморазгружающийся скип/ Ю.В. Попов, Б.А. Носырев, А.А. Куткин, Заявл. 27.01.78 № 2573284; Опубл. 1980, Бюл. № 6.
15. А. с. № 557979. Устройство для транспортировки рельсовых направляющих скипового подъемника / Ю.В. Попов, Г.М. Волков, А.А. Куткин - Заявл. 02.02.76 № 2321412; Опубл. 1977, Бюл. № 18.
16. А.с. №1601063. Шахтная подъемная установка системы Инглата/ И.Н. Латыпов, Б.А. Носырев, Ю.В. Попов, А.М. Ройтман - Заявл. 29.12.88 № 2321412; Опубл.1990, Бюл. № 39.
Список литературы
17. Попов Ю.В., Тимухин С.А., Садыков Е.Л. О методике прогнозирования общего ресурса комплексов шахтных подъемных установок// Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: материалы VII Международной научно-технической конференции. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2009. С. 116-119.
18. Попов Ю.В., Сорокин Л.А. Опыт, задачи проектирование и эксплуатации мощных скиповых подъемников для глубоких карьеров// Разработка глубоких горизонтов карьеров: материалы III Всесоюзного научно-технического совещания. Киев: Наукова думка, 1977. С. 113-116.
19. Носырев Б.А., Сорокин Л.А., Попов Ю.В. Технические возможности и экономическая эффективность скиповых подъемников большой грузоподъемности для глубоких рудных карьеров// Основные направления развития карьерного транспорта на предприятиях цветной металлургии: материалы Всесоюзной научно-технической конференции. Алмалык, 1977. С. 42-46.
20. Строительство и эксплуатация скипового наклонного подъемника на Сибайском карьере БМСК/ Д.С. Милицин, Л.А. Сорокин, Ю.В. Попов, В.Т. Берсенев, В.С. Хохряков// Основные направления развития карьерного транспорта на предприятиях цветной металлургии: материалы Всесоюзной научно-технической конференции. Алмалык, 1977. С. 37-41.
21. Носырев Б.А., Сорокин Л.А., Попов Ю.В. Механическое оборудование мощных скиповых подъемников на карьерах// Научные основы создания комплексно-механизированных и автоматизированных карьеров и подводной добычи полезных ископаемых: материалы Всесоюзной научной конференции. М: МГИ, 1980. С. 77-79.
22. Носырев Б.А., Попов Ю.В., Мухутдинов Ш.Д. Динамика заезда автосамосвалов на клеть-платформу наклонного карьерного подъемника// Динамика горных машин: материалы международной конференции, г. Гливице, ПНР, г. Гливице. 1989. С. 97-105.
23. Попов Ю.В., Неволин В.В. Особенности расчета и проектирования шахтных подъемных комплексов с наземным расположением многоканатной подъемной машины. Материалы V Международной научно-технической конференции: «Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности». Екатеринбург. 2007. С. 192-197.
24. Методические указания по определению остаточного ресурса шахтных подъемных машин, работающих с превышением расчетного срока эксплуатации. Общие положения. МК 14- 2007/ С.А. Тимухин, Ю.В. Попов, В.П. Пивоваров, В.А. Юдкин//Согласовано: Управлением государственного горного и металлургического надзора Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (письмо № 13 - 07/1607 от 04.07.2007 г.)/ Екатеринбург, 2007. 25 с.
25. Попов Ю.В., Тимухин С.А. О прогнозе этапов структурных кризисов комплексов шахтных подъемных установок как сложных энергомеханических систем// Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: материалы VI Международной научно-технической конференции. Екатеринбург: Изд-во. УГГУ, 2008. С. 89-92.
26. Попов Ю.В., Тимухин С.А., Садыков Е.Л. Проблемы повышения эффективности шахтных многоканатных подъемных установок с наземным расположением подъемных машин.// Известия Уральского государственного горного университета. Вып. 24. Екатеринбург, 2010 С. 51-59.
Подписано в печать
Печать на ризографе. Бумага писчая.
Формат 60?84 1/16 Печ. л. 2,0
Тираж 100 экз. Заказ №
Отпечатано с оригинал-макета в лаборатории множительной техники изд-ва УГГУ
620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
