Н.Р. Масленников Транспортные машины. Программа, методические указания и контрольные задания

1

ВВЕДЕНИЕ

Курс «Транспортные машины» рассчитан на 98 часов изучения по дневной форме обучения. По заочной форме обучения предусматривается 24 часа лекционных занятий и 10 часов на выполнение лабораторных работ.

После сдачи домашней контрольной работы и защиты лабораторных работ проводится экзамен по теоретической части курса.

I.ПРОГРАММА КУРСА

1.Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1.1. Цель преподавания дисциплины Дисциплина «Транспортные машины» является одной из профи-

лирующих для формирования горного инженера-механика, специализирующегося в вопросах производства и конструирования горных и транспортных машин для горнодобывающих предприятий. В цикле специальных дисциплин «Транспортные машины» являются завершающей дисциплиной, поскольку в ее фундаменте лежат диалектически переосмысленные знания, полученные студентами при изучении высшей математики, физики, теоретической механики, сопротивления материалов, теории машин и механизмов, деталей машин, технологии машиностроения и других дисциплин. Поэтому конечной целью изучения дисциплины «Транспортные машины» является профессиональная ориентация студентов на возможность практического применения полученных знаний при проектировании и конструировании горных транспортных машин.

1.2. Требования для успешного изучения дисциплины В квалификационной характеристике горного инженера по спе-

циальности 170100 «Горные машины и оборудование» изложены требования к студентам в отношении их знаний и умений. Специалист должен знать:

1) основы общетеоретических дисциплин в объеме, необходимом для решения производственно-технологических, проектных, конструкторских и исследовательских задач;

2

2) общеинженерные дисциплины и дисциплины общетехнологического цикла, в том числе начертательную геометрию, теоретическую механику, электротехнику и основы электротехники, теплотехнику, гидравлику и гидравлические машины, сопротивление материалов, материаловедение и технологию конструкционных материалов, теорию машин и механизмов, детали машин и др.;

3)физику горных пород и процессы горного производства; энергоснабжение, электро- и гидропривод горных машин; устройство стационарных машин и установок, способы повышения их надежности

идолговечности; технологию подземных горных работ; устройство и особенности применения шахтных подъемных установок, способы повышения их надежности и долговечности; устройство и особенности применения шахтных подземных установок и другой горнопроходческой и транспортной техники;

4)общую технологию горного машиностроения и основы построения и расчета технологических процессов, их автоматизации и механизации; методы проектирования и моделирования производственных операций в горном машиностроении, технологическое оборудование и принципы организации специализированных машиностроительных предприятий и участков;

5)вопросы взаимозаменяемости, стандартизации и технологических измерений; основные направления и перспективы развития горного производства и машиностроения; методы проведения научных исследований и экспериментов по профилю специальности;

6)специальные дисциплины, раскрывающие технологические функции, методы создания и производства горных машин, а также автоматизированных машинных комплексов, оборудования, средств комплексной механизации горного производства и вопросы их эксплуатации и исследования; основы теории рабочих процессов горной техники;

7)экономику отрасли и предприятия, основы организации, планирования и управления производством и качеством продукции; вопросы охраны труда и окружающей среды; основы права, патентоведения и научной организации труда.

Специалист должен уметь:

1) организовывать технологические процессы ремонта деталей, узлов и агрегатов горных машин и комплексов; выбирать оптимальные условия проведения этих процессов и управлять ими; выдвигать и обосновывать предложения по усовершенствованию проводимых опе-

3

раций и внедрять новую прогрессивную технологию; пользоваться современными методами контроля технологических процессов и качества ремонта;

2)эксплуатировать горные и горнотранспортные машины и автоматизированные комплексы, оборудование горнодобывающих и гор- но-обогатительных предприятий и средства комплексной механизации горных работ; организовывать монтаж, наладку, испытания, рациональное использование и техническое обслуживание горной техники; анализировать условия и режимы ее работы; оценивать уровень автоматизации производства; выбирать стандартное основное и вспомогательное оборудование;

3)рассчитывать экономическую эффективность внедряемых решений; проводить научные исследования и эксперименты как в производственных, так и в лабораторных условиях и на опытнопромышленных установках; обрабатывать и анализировать полученные результаты;

4)использовать современную вычислительную технику;

5)самостоятельно принимать решения; разрабатывать и вести техническую документацию; проводить повышение квалификации рабочих; способствовать развитию рационализаторского движения;

6)осуществлять мероприятия по предотвращению производственного травматизма и профессиональных заболеваний;

7)владеть рациональными приемами поиска и использования научно-технической информации.

Таблица Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо

для изучения курса «Транспортные машины»

1.3. Задачи изучения дисциплины Основные задачи изучения дисциплины «Транспортные маши-

ны»:

1)освоение современных методов расчета грузопотоков, выбора и расчета транспортного оборудования для конкретных условий эксплуатации;

2)знание конструкций транспортных машин и комплексов;

3)приобретение определенных навыков по монтажу, эксплуатации и ремонту транспортных машин;

4)применение современных средств автоматизации проектирования и конструирования транспортных машин;

5)работа с технической литературой и патентной документацией, анализ и обобщение данных по направлениям развития и дальнейшего совершенствования транспортных машин и комплексов в РФ и за рубежом.

5

2. Содержание дисциплины «Транспортные машины»

2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий

Тема 1 Общие вопросы и основы теории и расчета стационарных транс-

портных машин и комплексов Объем лекционных занятий – 14 часов

Содержание дисциплины и ее связь со смежными дисциплинами. Значение рудничного транспорта в общем комплексе операций на шахтах, рудниках и разрезах и история его развития. Современное состояние и задачи дальнейшего развития транспорта. Характеристики транспортируемых грузов. Принципиальные схемы грузопотоков, характеристики неравномерности грузопотоков. Условия эксплуатации и общие требования к транспортным машинам.

Классификация горных транспортных машин. Понятие о транспортных комплексах. Взаимосвязь отдельных звеньев транспорта, входящих в комплекс.

Эффективность внедрения новой техники и автоматизации на транспорте, унификация и стандартизация транспортных машин. Общие сведения о грузонесущих тяговых элементах транспортных установок, их классификация и характеристика.

Общие вопросы теории и расчета транспортных машин. Определение производительности машин и транспортных установок непрерывного и периодического действия. Сопротивление движению и силы тяги для перемещения сосредоточенных и распределенных по длине грузов. Динамические нагрузки в транспортных установках. Построение диаграммы натяжения.

Уравнение движения транспортных машин и установок. Основы теории приводных устройств. Расчет мощности транспортных машин. Уравнение движения груза под действием собственного веса. Кинематические параметры транспортных установок гравитационного типа. Допустимая скорость движения и способы ее регулирования. Методы оценки качества и основные показатели надежности транспортных машин и комплексов.

6

Тема 2 Конвейерный транспорт

Объем лекционных занятий – 18 часов

Общие сведения. Классификация конвейеров. Общее устройство конвейеров. Требования к конвейерам. Схемы конвейерного транспорта на шахтах, рудниках и разрезах.

Скребковые конвейеры. Основные схемы. Устройство и конструктивная компоновка. Область применения. Типы и основные параметры забойных скребковых конвейеров. Тяговые цепи и скребки. Требования к конструкциям скребковых конвейеров. Теория передачи тягового усилия зацеплением. Определение статических и динамических усилий в тяговом органе. Расчет скребковых конвейеров.

Эксплуатация и монтаж скребковых конвейеров, требования к их автоматизации. Вопросы повышения надежности и долговечности скребковых цепей и рештаков. Технико-экономические показатели. Направления усовершенствования и перспективы применения скребковых конвейеров.

Ленточные конвейеры. Типы и основные параметры конвейеров. Устройство и конструктивная компоновка. Область применения. Типы и характеристики лент. Соединение лент. Расчет лент и стыковых соединений.

Линейные секции и ролики. Конструктивные типы и область применения в зависимости от рода перемещаемого груза. Центрирующие роликоопоры. Секции конвейеров с жестким и канатным ставом. Расчет параметров канатного става. Типы приводов. Теория передачи тягового усилия трением посредством гибких тяговых органов. Тяговая способность различных типов приводов и способы ее увеличения. Распределение нагрузки между приводными барабанами.

Назначение и типы натяжных устройств. Погрузочные и разгрузочные устройства. Очистительные устройства. Устройства для улавливания лент при обрыве. Основы расчета ловителей. Требования к автоматизации ленточных конвейеров.

Расчет приводов, натяжных станций, роликоопор и секций става. Расчет ленточных конвейеров. Расчет пусковых и тормозных режимов. Эксплуатация ленточных конвейеров. Направления усовершенствования.

7

Специальные типы конвейеров. Устройство и область применения. Особенности проектирования и расчета. Крутонаклонные конвейеры. Конвейеры для крупнокусковых грузов. Особенности эксплуатации.

Ленточно-цепные конвейеры. Устройство и конструктивная компоновка. Область применения. Типы конвейеров. Применение промежуточных приводов. Особенности расчета ленточно-цепных конвейеров. Направления усовершенствования.

Пластинчатые конвейеры. Типы и параметры конвейеров. Устройство и конструктивная компоновка. Область применения. Применение промежуточных и уравнительных приводов. Особенности расчета пластинчатых конвейеров. Особенности эксплуатации и автоматизации. Технико-экономические показатели.

Инерционные (качающиеся и вибрационные) конвейеры. Устройство и основные схемы. Принцип действия. Область применения. Направления усовершенствования и развития. Основы расчета.

Оборудование конвейерных комплексов. Принципиальные схемы комплексов и требования к оборудованию. Неравномерность грузопотоков и принцип их осреднения. Пункты перегрузки. Аккумулирующие и усредняющие емкости. Конвейерный транспорт на открытых горных работах.

Бункер-конвейеры. Расчет потребной емкости. Принципы регулирования производительности. Расчет параметров регулирования.

Тема 3 Машины и комплексы рельсового локомотивного транспорта

Объем лекционных занятий – 16 часов

Общая характеристика рельсового транспорта. Специальные требования к подземному рельсовому транспорту. Схемы рельсового транспорта на шахтах, рудниках и разрезах. Рельсовые пути, их элементы, основные параметры путей. Стрелочные переводы с местным и дистанционным управлением. Основные правила эксплуатации и меры безопасности работы.

Вагонетки. Классификация и основные параметры. Конструкции основных узлов. Сопротивление движению. Продольная и поперечная устойчивость. Основные характеристики грузовых, людских и специ-

8

альных вагонеток. Эксплуатация и направления усовершенствования вагонеток. Секционные поезда. Область их применения.

Вагоны общесетевые и для карьерного транспорта. Классификация. Устройство составных частей вагонов. Типы и параметры вагонов. Эксплуатация вагонов.

Локомотивы. Типы и параметры локомотивов, применяемых на подземном транспорте шахт и рудников. Требования, предъявляемые к подземным локомотивам. Типы и параметры электровозов, тепловозов и тяговых агрегатов для карьерного транспорта.

Типы электровозов, применяемых на подземном транспорте. Характеристика тяговых двигателей. Схемы управления электровозом и режимы его работы. Механическое оборудование. Системы торможения. Вопросы дистанционного и автоматического управления. Типаж электровозов. Аккумуляторные батареи и тяговые зарядные подстанции. Правила эксплуатации. Меры по обеспечению безопасности работы. Технико-экономические показатели работы электровозного транспорта.

Прочие типы локомотивов. Общие сведения о воздуховозах, дизелевозах, гировозах. Область применения. Особенности конструкции и расчета. Вопросы взрывобезопасности, пожарной безопасности и борьбы с вредными выхлопными газами дизелевозов. Направление дальнейшего усовершенствования и развития локомотивов.

Расчет локомотивной откатки. Уравнение движения поезда и его решение. Закон реализации силы тяги и силы торможения. Выбор сцепного веса электровоза. Расчет электровозной откатки. Определение расхода электроэнергии. Определение необходимого количества локомотивов и вагонов.

Погрузочные и разгрузочные комплексы при локомотивном транспорте. Способы погрузки и разгрузки составов. Оборудование механизированных погрузочных и разгрузочных пунктов. Требования к автоматизации погрузочных пунктов. Типы автоматизированных погрузочных комплексов, их эксплуатация. Схемы транспорта в околоствольных дворах. Конструкция и расчет опрокидывателей. Устройства для очистки вагонов и вагонеток. Компенсаторы высоты. Требования к автоматизации движения вагонеток в околоствольном дворе и пунктах разгрузки.

9

Тема 4 Самоходный и автомобильный транспорт

Объем лекционных занятий – 4 часа

Общие сведения. Устройство составных частей шахтных самоходных вагонов, подземных автомобилей и автомобилей для открытых горных работ, их типы и параметры. Гаражи, заправочные станции. Автомобильные дороги. Устройство и схемы автомобильных дорог. Расчет автотранспорта. Эксплуатация и охрана труда.

Тема 5 Трубопроводный транспорт Объем лекционных занятий – 2 часа

Общие сведения о гидротранспорте. Основные элементы гидротранспортных установок. Область применения. Классификация. Основы теории и расчета. Технико-экономические показатели. Общие сведения о пневмотранспортных установках. Особенности расчета. Применение гидравлических и пневматических закладочных комплексов.

Требования к автоматизации гидро- и пневмотранспортных комплексов. Трубопроводный контейнерный транспорт. Направления развития и усовершенствования.

Тема 6 Погрузочные и погрузочно-доставочные машины

Объем лекционных занятий – 4 часа

Общие сведения. Классификация погрузочных машин. Область применения погрузочных машин на угольных и рудных шахтах, а также разрезах. Конструкции машин цикличного и непрерывного действия. Расчет основных параметров. Технико-экономические показатели погрузочных машин. Погрузочно-доставочные машины. Схемы и конструктивная компоновка погрузочно-доставочных машин. Производительность погрузочно-доставочных машин.