RU2438113C1

RU2438113C1 - Test bench to analyse load on mining-and-hauling machine working tools

Info

Publication number: RU2438113C1
Application number: RU2010124611/11A
Authority: RU
Inventors: Юрий Дмитриевич Тарасов (RU); Юрий Дмитриевич Тарасов; Виктор Васильевич Габов (RU); Виктор Васильевич Габов; Александр Владимирович Чвилев (RU); Александр Владимирович Чвилев; Александр Александрович Мурашко (RU); Александр Александрович Мурашко; Александр Витальевич Туомас (RU); Александр Витальевич Туомас; Александра Николаевна Васильева (RU); Александра Николаевна Васильева
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2010-06-15
Publication date: 2011-12-27

Abstract

FIELD: transport. ^ SUBSTANCE: proposed test bench comprises plate 2 secured on bed 1 to support beam 3 simulating scraper with chain links secured thereto to simulate scraper conveyor draw member. Two chains 4, 5 are coupled via tension recorders 8, 9 with rods 10, 11 to allows their displacement relative to brackets 12, 13 secured on said plate. Every chain 6, 7 o second pair is connected with compression spring 18, 19 to interact with thrust 20, 21 arranged on aforesaid plate. Vertical posts 22, 23 are arranged on beam ends. Slide 25 is arranged on vertical post 22 coupled via tension recorder 27 with slide 28 to displace relative to guide secured on slide 29 fixed on vertical post 30 secured on the plate. Vertical post 33 with slide 34 is fixed coaxially with beam on said plate. Said slide is provided with pressure device 35 and pressure gage 36 to interact with slide 25. Pressure gage 37 is arranged on beam post 23. Scale 39 is applied on plate flat surface and oriented perpendicular to initial position of lengthwise axes of the chains. ^ EFFECT: substantiated selection of operating parameters of working tools and chains. ^ 3 dwg

Description

Изобретение относится к стендам для исследования параметров добытого и транспортного оборудования для подземных работ, а именно для исследования нагрузок на рабочие органы выемочно-транспортного комплекса для разработки пластовых месторождений каменного угля, сланцев и др.The invention relates to stands for researching the parameters of mined and transport equipment for underground work, namely, to study the loads on the working bodies of the mining and transport complex for the development of stratum deposits of coal, shale, etc.

Известен стенд для исследования напряженного состояния желобчатой ленты, принятый в качестве прототипа, содержащий раму, закрепленный на ней отрезок конвейерной ленты с возможностью размещения на нем пробы транспортируемого груза, опорное приспособление для ленты, прибор для измерения натяжения ленты и приспособление для ее натяжения (пат. РФ №2188787, кл. 7 B65G 15/00, 43/00).A well-known stand for studying the stress state of the grooved belt, adopted as a prototype, containing a frame, a segment of the conveyor belt fixed on it with the possibility of placing samples of the transported cargo on it, a support device for the tape, a device for measuring the tension of the tape and a device for its tension (US Pat. RF No. 2188787, CL 7 B65G 15/00, 43/00).

Однако известный стенд не может быть использован для исследования параметров выемочно-транспортного комплекса, т.к. в нем отсутствуют средства для измерения величин реакций забоя на режущие органы выемочного устройства.However, the well-known stand cannot be used to study the parameters of the mining-transport complex, because it lacks the means to measure the magnitude of the reactions of the face to the cutting organs of the extraction device.

Техническим результатом изобретения является возможность проведения исследований с определением нагрузок на рабочие органы выемочно-транспортного комплекса для обоснованного выбира прочных размеров рабочих органов и натяжения цепей тягового органа скребкового контура для обеспечения его устойчивого положения при максимальных нагрузках.The technical result of the invention is the ability to conduct studies with the determination of the loads on the working bodies of the mining and transport complex for a reasonable choice of the strong dimensions of the working bodies and the tension of the chains of the traction body of the scraper circuit to ensure its stable position at maximum loads.

Технический результат достигается тем, что в стенде для исследования нагрузок на рабочие органы выемочно-транспортного комплекса, содержащем раму, отрезок тягового органа, приборы для измерения натяжений тягового органа и приспособления для его натяжения, рама выполнена в виде закрепленной на основании плоской горизонтально ориентированной плиты, на которой с возможностью смещения относительно нее размещена имитирующая скребок балка с прикрепленными к ней с двух сторон по два отрезка горизонтально ориентированных круглозвенных цепей, имитирующих тяговый орган скребкового конвейера, при этом одна пара цепей через регистрирующие натяжения приборы кинематически связана со штоками с возможностью их смещения относительно направляющих закрепленных на плите кронштейнов, а каждый шток с противоположной стороны выполнен с винтовой нарезкой на своем конце с возможностью ее взаимодействия с гайкой, каждая цепь второй пары кинематически связана с пружиной сжатия с возможностью ее взаимодействия с закрепленным на плите упором, а примыкающие к балке звенья этих цепей выполнены в виде крючьев с возможностью соединения цепей с балкой и отсоединения от нее, на концах упомянутой балки закреплены вертикальные стойки, при этом на одной из стоек с охватом ее с наружной стороны размещен с возможностью смещения в вертикальной плоскости и фиксации ползун П-образного профиля в плане, который гибким органом кинематически через регистрирующий натяжение прибор связан со штоком с возможностью его смещения относительно направляющей, закрепленной на другом ползуне с возможностью его смещения и фиксации относительно закрепленной на плите вертикальной стойки, причем шток с противоположной стороны выполнен с винтовой нарезкой на своем конце с возможностью ее взаимодействия с гайкой, при этом цепь ориентирована параллельно упомянутым выше цепям, соосно с упомянутой балкой на плите закреплена вертикальная стойка с размещенным на ней с возможностью смещения в вертикальной плоскости третьим ползуном, снабженным нажимным приспособлением с датчиком давления с возможностью его взаимодействия с ползуном П-образного профиля в плане в направлении, параллельном продольной оси упомянутой выше балки, на противоположной стойке которой установлен другой датчик давления, размещенный между стойкой и вертикальной стенкой, закрепленной на плите, на плоской поверхности которой нанесена шкала, ориентированная перпендикулярно первоначальному положению продольных осей цепей, имитирующих тяговый орган скребкового конвейера.The technical result is achieved by the fact that in the stand for the study of the loads on the working bodies of the mining and transport complex containing the frame, a segment of the traction body, devices for measuring the tension of the traction body and devices for its tension, the frame is made in the form of a horizontally oriented flat plate fixed on the base, on which, with the possibility of displacement relative to it, a beam simulating a scraper is placed with two segments of horizontally oriented round link chains attached to it from two sides d, simulating the traction organ of the scraper conveyor, while one pair of chains through the tension recording devices is kinematically connected to the rods with the possibility of their displacement relative to the guides of the brackets fixed on the plate, and each rod on the opposite side is made with a screw thread at its end with the possibility of its interaction with with a nut, each chain of the second pair is kinematically connected with a compression spring with the possibility of its interaction with a stop fixed to the plate, and the links of these chains adjacent to the beam are made They are in the form of hooks with the possibility of connecting chains to the beam and disconnecting from it, vertical posts are fixed at the ends of the said beam, while on one of the posts with its outside coverage it is placed with the possibility of displacement in the vertical plane and fixing the slider of the U-shaped profile in the plan, which is connected kinematically through a recording device with a flexible organ to the rod with the possibility of its displacement relative to the guide, mounted on another slider with the possibility of its displacement and fixation relative to the heated on the plate vertical rack, and the rod on the opposite side is made with a screw thread at its end with the possibility of its interaction with the nut, while the chain is oriented parallel to the above chains, coaxially with the above-mentioned beam on the plate fixed vertical rack placed on it with the possibility of displacement in the vertical plane, a third slider equipped with a pressing device with a pressure sensor with the possibility of its interaction with the slider of the U-shaped profile in plan in the direction parallel to above the longitudinal axis of said beam, on the opposite rack which is mounted the other pressure sensor disposed between the rack and the vertical wall fixed at the plate on a flat surface of which the scale is applied, oriented perpendicular to the initial position of the longitudinal axes circuits simulating traction body the scraper conveyor.

Стенд представлен на чертежах, где на фиг.1 представлен вид сбоку, на фиг.2 - план по фиг.1, на фиг.3 - вид А на фиг.1.The stand is shown in the drawings, where in Fig. 1 a side view is shown, in Fig. 2 is a plan in Fig. 1, in Fig. 3 is a view A in Fig. 1.

Стенд для исследования нагрузок на рабочие органы выемочно-транспортного комплекса содержит раму, которая выполнена в виде закрепленной на основании 1 плоской горизонтально ориентированной плиты 2. На плите 2 с возможностью смещения относительно нее размещена имитирующая скребок балка 3 с прикрепленными к ней с двух сторон по два отрезка горизонтально ориентированных круглозвенных цепей 4, 5 и 6, 7, имитирующих тяговый орган скребкового конвейера. Одна пара цепей 4, 5 через регистрирующие натяжения приборы 8, 9 кинематически связана со штоками 10, 11 с возможностью их смещения относительно направляющих закрепленных на плите 2 кронштейнов 12, 13. Каждый шток 10, 11 с противоположной стороны выполнен с винтовыми нарезкой 14, 15 на своем конце с возможностью ее взаимодействия с гайкой 16, 17. Каждая цепь 6, 7 второй пары кинематически связана с пружиной сжатия 18, 19 с возможностью ее взаимодействия с закрепленным на плите 2 упором 20, 21. Примыкающие к балке 3 звенья цепей 6, 7 выполнены в виде крючьев с возможностью соединения цепей 6, 7 с балкой 3 и отсоединения от нее. На концах балки 3, имитирующей скребок конвейера, закреплены вертикальные стойки 22 и 23. На вертикальной стойке 22 с охватом ее с наружной стороны размещен с возможностью смещения в вертикальной плоскости и фиксации (24) ползун 25 П-образного профиля в плане, который гибким органом 26 кинематически через регистрирующий натяжение прибор 27 связан со штоком 28 с возможностью его смещения относительно направляющей, закрепленной на другом ползуне 29 с возможностью его смещения и фиксации относительно закрепленной на плите 2 вертикальной стойки 30. Шток 28 с противоположной стороны выполнен с винтовой нарезкой 31 на своем конце с возможностью ее взаимодействия с гайкой 32. Цепь 26 в исходном положении ориентирована параллельно цепям 4, 5 и 6, 7. Соосно с балкой 3 на плите 2 закреплена вертикальная стойка 33 с размещенным на ней с возможностью смещения в вертикальной плоскости ползуном 34, снабженным нажимным приспособлением 35 с датчиком давления 36 с возможностью его взаимодействия с ползуном 25 П-образного профиля в плане в направлении, параллельном продольной оси балки 3. Высоту h вертикальной стойки 22 выбирают в соответствии с прогнозируемой мощностью пласта полезного ископаемого, для которой разрабатывается выемочно-транспортный комплекс. На стойке 23 балки 3, расположенной на противоположной ее стороне, установлен датчик давления 37, размещенный между стойкой 23 и вертикальной стенкой 38, закрепленной на плите 2. На плоской поверхности плиты 2 нанесена шкала 39, ориентированная перпендикулярно первоначальному положению продольных осей цепей 4, 5 и 6, 7. При этом выступающая часть b ползуна 25 П-образного профиля в плане соответствует глубине внедрения режущего органа выемочно-транспортного комплекса в грудь забоя в процессе добычи полезного ископаемого.The stand for studying the loads on the working bodies of the mining and transport complex contains a frame that is made in the form of a flat horizontally oriented plate 2 fixed on the base 1 and a beam 3 simulating a scraper placed on the plate 2 with the possibility of displacement relative to it, with two attached to it on both sides a segment of horizontally oriented round link chains 4, 5 and 6, 7 simulating the traction body of a scraper conveyor. One pair of chains 4, 5 is connected kinematically with the rods 10, 11 through the recording tension devices 8, 9 with the possibility of their displacement relative to the guides of the brackets 12, 13 fixed on the plate 2. Each rod 10, 11 is made with screw threads 14, 15 on the opposite side at its end, with the possibility of its interaction with a nut 16, 17. Each chain 6, 7 of the second pair is kinematically connected with a compression spring 18, 19 with the possibility of its interaction with a stop 20, 21 fixed to the plate 2. The links of chains 6 adjacent to the beam 3, 7 are made in the form of hooks with possible awn compound circuits 6, 7 with the beam 3 and detachably therefrom. At the ends of the beam 3, simulating a conveyor scraper, vertical struts 22 and 23 are fixed. On the vertical strut 22 with a cover from the outside, a slider 25 of a U-shaped profile in plan, which is a flexible body, is placed with the possibility of displacement in the vertical plane and fixing (24) 26 kinematically through the tension recording device 27 is connected to the rod 28 with the possibility of its displacement relative to the guide mounted on another slider 29 with the possibility of its displacement and fixation relative to the vertical strut 30 fixed on the plate 2. 28 on the opposite side is made with a screw thread 31 at its end with the possibility of its interaction with the nut 32. The chain 26 in the initial position is oriented parallel to the chains 4, 5 and 6, 7. A vertical post 33 is fixed coaxially with the beam 3 on the plate 2 with it with the possibility of displacement in the vertical plane with a slider 34, equipped with a pressing device 35 with a pressure sensor 36 with the possibility of its interaction with the slider 25 of the U-shaped profile in plan in a direction parallel to the longitudinal axis of the beam 3. Height h of the vertical stand ki 22 are selected in accordance with the predicted capacity of the mineral layer, for which a mining and transport complex is being developed. On the stand 23 of the beam 3, located on its opposite side, a pressure sensor 37 is installed, located between the stand 23 and the vertical wall 38, mounted on the plate 2. On a flat surface of the plate 2 there is a scale 39 oriented perpendicular to the initial position of the longitudinal axes of the chains 4, 5 and 6, 7. In this case, the protruding part b of the slider 25 of the U-shaped profile in plan corresponds to the depth of penetration of the cutting organ of the mining-transport complex into the chest of the face in the process of mining.

Работа на стенде по исследованию нагрузок на рабочие органы выемочно-транспортного комплекса выполняется следующим образом. На вертикальных стойках 22, 30 и 33 на заданной высоте, соответствующей размещению режущего органа моделируемого выемочно-транспортного комплекса, устанавливают соответственно ползун 25 П-образного поперечного сечения, ползун 29 и ползун 34. Далее с помощью нажимного приспособления 35 с контролем по датчику давления 36 обеспечивают давление на ползун 25 и стойку 22, соответствующее нормальной реакции забоя на режущий орган выемочно-транспортного комплекса, а с помощью гайки 32 смещают шток 31 справа налево с контролем усилия натяжения по регистрирующему прибору 26, соответствующего реакции забоя при разрушении добываемого полезного ископаемого режущим органом. После этого с помощью гаек 16 и 17 натягивают цепи 4, 5 и 6, 7 таким образом, чтобы балка 3 располагалась строго перпендикулярно цепям 4 и 5 с контролем по шкале 39, а стойки 22 и 23 занимали строго вертикальное положение. По показаниям регистрирующих приборов 8 и 9 определяют натяжения цепей 4 и 5, соответствующие этим условиям, а по показаниям датчика 37 определяю давление стойки 23 на стенку 38. При этом натяжения цепей 4, 5 определяют как при соединенных с балкой 3 цепях 6, 7, так и при их отсоединении. Наличие пружин сжатия 18, 19 дает возможность проводить исследования при любом натяжении цепей 4 и 5, после того, как пружины 18 и 19 будут деформированы до соприкосновения их витков. При отсоединенных от балки 3 пружинах 6 и 7 исследования проводятся при минимальных натяжениях цепей 4 и 5. Исследования, описанные выше, проводят при различных положениях по высоте ползунов 25, 32 и 34, соответствующих возможным положениям режущих органов моделируемого выемочно-транспортного комплекса - от минимальной до максимальной высоты расположения режущих органов на стойках скребков скребкового конвейера. Полученные результаты позволят определить расчетные нагрузки на рабочие органы выемочно-транспортного комплекса и выбрать адекватные этим нагрузкам прочные размеры рабочих органов, определить необходимую величину натяжения тягового органа, обеспечивающую надежную работу как режущих рабочих органов, так и тягового органа цепного контура, а также выявить области рационального применения комплексов при подземной разработке пластовых месторождений полезных ископаемых.Work on the stand to study the loads on the working bodies of the mining and transport complex is carried out as follows. On the vertical struts 22, 30 and 33 at a predetermined height corresponding to the location of the cutting body of the simulated mining and transport complex, respectively, a slider 25 of a U-shaped cross-section, a slider 29 and a slider 34 are installed. Next, using the pressing device 35 with control by pressure sensor 36 provide pressure on the slider 25 and the stand 22, corresponding to the normal reaction of the face to the cutting body of the mining and transport complex, and with the help of the nut 32, move the rod 31 from right to left with control of the tension force according to the register yuschemu device 26 corresponding face of the reaction produced in the destruction of mineral cutter body. After that, using nuts 16 and 17, tension the chains 4, 5 and 6, 7 so that the beam 3 is located strictly perpendicular to the chains 4 and 5 with a control on a scale of 39, and the posts 22 and 23 occupy a strictly vertical position. According to the readings of recording devices 8 and 9, the tension of chains 4 and 5 is determined, which correspond to these conditions, and according to the readings of the sensor 37, I determine the pressure of the rack 23 on the wall 38. In this case, the tension of chains 4, 5 is determined as for chains 6, 7 connected to the beam 3, and when disconnected. The presence of compression springs 18, 19 makes it possible to conduct research at any tension of chains 4 and 5, after the springs 18 and 19 are deformed until their coils touch. When springs 6 and 7 are disconnected from the beam 3, the studies are carried out with minimum tension of chains 4 and 5. The studies described above are carried out at different positions along the height of the sliders 25, 32 and 34, corresponding to the possible positions of the cutting organs of the modeled mining-transport complex - from the minimum to the maximum height of the cutting organs on the racks of the scrapers of the scraper conveyor. The results obtained will allow us to determine the estimated loads on the working bodies of the mining and transport complex and to choose the durable dimensions of the working bodies adequate to these loads, to determine the necessary tension of the traction body, which ensures reliable operation of both cutting working bodies and the traction body of the chain contour, and also to identify areas of rational the use of complexes in underground mining of stratified mineral deposits.

Стенд позволяет производить исследования по определению нагрузок на рабочие органы выемочно-транспортного комплекса, что дает возможность обоснованно выбирать прочные размеры рабочих органов и натяжения цепей тягового органа скребкового контура для обеспечения его устойчивого положения при максимальных нагрузках.The stand allows research to determine the loads on the working bodies of the mining and transport complex, which makes it possible to justifiably choose the durable dimensions of the working bodies and the tension of the chains of the traction body of the scraper circuit to ensure its stable position at maximum loads.

Claims

A stand for studying the loads on the working bodies of a mining and transport complex, comprising a frame, a segment of the traction body, devices for measuring the tension of the traction body and devices for its tension, characterized in that the frame is made in the form of a horizontally oriented flat plate fixed to the base, on which with the possibility of displacement relative to it, there is a beam with two segments of horizontally oriented round link chains attached to it from two sides, while one pair of chains through register tensioning devices are kinematically connected to the rods with the possibility of their displacement relative to the guides mounted on the bracket plate, and each rod on the opposite side is screwed at its end with the possibility of its interaction with the nut, each chain of the second pair is kinematically connected to the compression spring with the possibility of its interaction with the stop fixed to the plate, and the links of these chains adjacent to the beam are made in the form of hooks with the possibility of connecting the chains to the beam and disconnecting from it, at the ends of the unit vertical struts are fastened to the curved beam, while on one of the struts with its outside coverage, a U-shaped slider is placed with a possibility of displacement in the vertical plane and fixed in the plan, which is connected kinematically through the recording device with a flexible body to the rod with the possibility of displacement relative to the guide mounted on another slider with the possibility of its displacement and fixation relative to the vertical rack mounted on the frame, and the rod on the opposite side is made with screws threaded at its end with the possibility of its interaction with the nut, while the chain is oriented parallel to the aforementioned chains, a vertical strut is fixed coaxially with the aforementioned beam on the frame with a third slider mounted on it with the possibility of displacement in the vertical plane, equipped with a pressure device with a pressure sensor with the possibility of its interaction with the slider of the U-shaped profile in plan in the direction parallel to the longitudinal axis of the above-mentioned beam, on the opposite pillar of which another sensor is installed pressure infrared located between the rack and the vertical wall mounted on the plate, on a flat surface of which a scale is applied, oriented perpendicular to the initial position of the longitudinal axes of the chains simulating the traction organ of the scraper conveyor, while the protruding part b of the U-shaped slider in the plan corresponds to the penetration depth cutting body of the mining transport complex into the chest of the face in the process of mining.