МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДНР

ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ№
Кафедра «Горная электротехника

и автоматика им. Р.М. Лейбова»

Пояснительная записка

по курсовому проекту
На тему: «Усовершенствование блока канала нагрузки регулятора УРАН»

Выполнил студент группы АУП-14

Проверил доцент, к.т.н.
Неежмаков С.В.


Донецк – 2017

РЕФЕРАТ

В настоящем курсовом проекте 39 страницы, 7 рисунков, 1 таблица, 16 источников
В работе осуществлен анализ способов регулирования нагрузки очистных комбайнов. Проведен анализ существующих средств регулирования нагрузки очистных комбайнов. А так же разработан блок усовершенствования работы регулятора нагрузки УРАН. Разработаны его алгоритм функционирования, структурная и принципиальная схемы, а также конструктивная разработка блока.

КОМБАЙН, НАГРУЗКА, СКОРОСТЬ ПОДАЧИ, ТОК ЭД, УРАН, СИСТЕМА ПОДАЧИ, РЕГУЛИРОВАНИЕ, ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА, ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА.

Содержание

	стр.
Введение….……………………………………………………………………	4
1. Характеристика объекта исследований …………………………………..	5
2. Принципы регулирования нагрузки очистных комбайнов..……………..	12
3. Обзор существующих технических решений по автоматизации очистных комбайнов ………………………………………………………….	20
4. Разработка алгоритма работы устройства…………...……………………	24
5. Разработка структурной схемы устройства ………………………………	26
6. Разработка электрической принципиальной схемы устройств.…………	28
7. Конструктивная разработка устройства………..…………………………	30
7.1. Разработка чертежа печатной платы…………………………………….	30
7.2 Механическая обработка платы ………….……………………………...	31
7.3 Нанесение изображения схемы на плату, травление и заключительная обработка………………………………………………………………….…...	31
7.4 Особенности конструктивного выполнения устройства и его подключение ………………………………………………………………….	32
Выводы…………………………………………………………………………	34
Список ссылок………………………..………………………………………..	35
Приложение А. Блок-схема алгоритма работы БКУ………………………..	36
Приложение Б. Принципиальная электрическая схема БКУ………………	38
Приложение В. Перечень элементов БКУ…………………………………..	39
Приложение Д. Печатная плата БКУ…………………………..…………….	40

---

ВВЕДЕНИЕ

Технический прогресс в угольной промышленности связан с дальнейшим широким внедрением средств комплексной автоматизации и автоматизации всех производственных процессов в первую очередь процессов связанных с до­бычей угля и проведением горных выработок. Среди направлений научно-технического процесса, определяющих перспективы долгосрочного развития экономики, является переход от создания и внедрения систем машин, охваты­вающих весь технологический процесс.

Автоматизация способствует росту технико-экономических показателей, улучшению производительности машин за счет рационального использования энергетических возможностей привода и совмещения во времени операций; по управлению различными процессами; снижение себестоимости топлива; повы­шению долговечности оборудования путем снижения уровня и продолжитель­ности перегрузок. Наличие средств индикации и контроля позволяет эксплуа­тировать машины в номинальных режимах, предотвращает возникновение не­которых аварийных ситуаций, облегчает поиск неисправностей и тем самым сокращает простой, связанный с ремонтом оборудования.

А одной из приоритетных областей автоматизации работы очистных комбайнов является разработка регуляторов их технологических параметров – скорости подачи и нагрузки, и соответственно оптимизация работы машины по этим параметрам. И именно поэтому в качестве объекта исследования данной работы принят регулятор нагрузки типа УРАН для очистных комбайнов со встроенной системой подачи.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ
Эксплуатация забойных машин, комплексов и агрегатов связана со значительными трудностями, обусловленными их непрерывным перемещением, разнообразными горно-геологическими условиями, пылегазовым режимом шахты, ее микроклиматом и другими факторами. Решение задачи автоматизации забойных машин позволит [1]:

• 
  повысить производительность машин путем более полного использования мощности их электродвигателей;
  
• 
  освободить машиниста от функций управления машиной с последующим выводом его из забоя;
  
• 
  повысить качество добытого угля и снизить его себестоимость;
  
• 
  улучшить динамические качества машин, их надежность и удлинить срок службы;
  
• 
  включить забойные машины в подсистему АСУ «Очистные забои».
  

---

Вместе с тем автоматическое и дистанционное управление забойным оборудованием улучшает условие труда шахтёров, обеспечивает безопасность и комфортность работ и позволяет обслуживающему персоналу выполнять основные техноло­гические процессы, находясь в закреплённом пространстве на свежей струе воздуха.

Узкозахватный комбайн является основной выемочной машиной при подземной добычи угля. Поэтому проблеме автоматизации забойного оборудования не случайно уделяется большое внимание.

В качестве объекта исследования данной работы выбраны очистные узкозахватные комбайны со встроенной системой подачи типа Г405 типа 2К53М (2К52МУ), 1К101 (1К101У), КШ-1КГ (КШ-1КГУ). Интерес к данной серии комбайном обусловлен их широким применением на угольных шахтах Донбасса. В качестве регулятора нагрузки комбайнов данного типа применяется УРАН.

Рассмотрим более подробно работу системы подачи Г405, поскольку в качестве источника информационного сигнала для разрабатываемого бока усовершенствования работы регулятора нагрузки УРАН используется разработанный автором датчик скорости подачи комбайна. А данный датчик разработан специально для комбайнов с подобной системой подачи.

Данная гидравлическая система подачи обеспечивает автоматическое бесступенчатое регулирование скорости подачи во всем диапазоне ее регулирования. Механизм подачи Г405 состоит из гидромеханической части и электроблока управления [2].

Гидромеханическая часть в свою очередь состоит из:

• 
  редуктора
  
• 
  гидравлического вариатора скорости
  
• 
  системы охлаждения
  
• 
  автоматического регулятора скорости.
  

Таблица 1 – Техническая характеристика Г405

Технические характеристики	Параметры цепи
	23х86 мм	26х92 мм
Верхний передел диапазона регулирования скорости подачи, м/мин	6.0	4.4
Максимальное тяговое усилие, обусловленное давлением перепуска насоса, кН	180	240
Рабочее тяговое усилие, кН не более	120	160
Рабочая жидкость	Маслоиндустриальное 21-40А с присадкой КП-2
Масса, кг	2310	2380

---

Гидравлический вариатор скорости включает силовую систему, а также систему управления и подпитки. При нормальной работе вариатора силовая система имеет замкнутую циркуляцию рабочей жидкости, а при срабатывании одного из двух предохранительных гидроклапанов (ПрК1 или ПрК2) она размыкается.

В систему помимо насоса Н типа НП120 и гидромотора ГМ типа ДП510И входят так же маслопроводы 1 и 2, предохранительные ПрК1 и ПрК2 и всасывающие ВК1 и ВК2 гидроклапаны. При включении ЭД – вращается насос Н и нагнетает масло в ГМ по трубопроводу 1 или 2, приводя во вращение его ротор. ГМ через набор зубчатых передач в свою очередь приводит во вращение ведущие звездочки механизма подачи.

Одноплунжерный насос НО гидравлической системы управления и подпитки, приводимый в движение одновременно с Н, засасывает рабочую жидкость из маслоблока 3 через фильтр Ф1 грубой очистки и нагнетает ее через фильтр тонкой очистки Ф2 в трубопровод 4. В точке М поток рабочей жидкости распределяется по трем направлениям:

• 
  к меньшей цапфе насоса Н, по трубопроводу 7 через гидродроссель Д1;
  
• 
  к трубопроводу 1 или 2 силовой гидросистемы через подпиточные клапаны ПК1 или ПК2;
  
• 
  к большой цапфе Н, по трубопроводу 5 через гидрораспределители – реверсивный 3Р и управления ЗУ, гидрозамок Гз, трубопровод 6 и гидродроссель Д2.
  

Давление рабочей жидкости в трубопроводах 4, 5, 7 и перед Д2 равно 3 – 4 МПа, перед подпорным клапаном подпитки ПпК1 – 0.3 – 0.5 МПа.

При симметричном расположении ротора насоса Н относительно его статора насос не имеет подачи и комбайн не передвигается. В этом случае ЗУ находится в нейтральном положении, а рабочая жидкость от НО через Ф2 идет через подпорные клапаны ПпК1 и ПпК2 на слив.
Р
исунок 1 – Гидравлическая схема механизма подачи Г405
Для обеспечения движения комбайна вдоль лавы необходимо переместить статор насоса Н вправо или влево. Для этого 3Р устанавливает в левое положение ^, а ЗУ в положение II. В этом случае рабочая жидкость проходит ЗУ и ЗР и открывает Гз, проходит по трубопроводу 6 и через гидродроссель Д2 поступает в полость большой цапфы статора насоса. Статор при этом будет перемещаться влево, что соответствует увеличению скорости подачи.

Для перемещения статора по стрелке Б→ 3Р устанавливается левое положение, ЗУ – положение 1, при этом рабочая жидкость проходит ЗР и ЗУ, поступает в левую полость гидрозамка Гз и открывает его гидроклапан, соединяя со сливом

---

полость большой цапфы, а так как давление в полости меньшей цапфы сохраняется, то статор будет перемещаться вправо – обеспечивая снижение скорости подачи.

Подпитка Н осуществляется под давлением, на которое настраивается подпиточный клапан ПпК2. Рабочая жидкость из переходника (точка М) через ПпК1 и один из обратных клапанов ОК1 или ОК2 поступает во всасывающую полость насоса.

Для обеспечения работы комбайна с максимально возможной мощностью, двигателя Г405 оснащен системой автоматического управления САДУ2

Общая схема Г405 (см. рис. 2) – гидромеханический привод 24, электроблок 28. В гидромеханическом приводе находится радиально поршневой насос 18 и гидромотор 11, двухступенчатый редуктор т две приводные звезды для цепи, регулятор режима работы УРАН.

Насос 18 трубопроводами 16 и 20 соединен со вставкой 21, которая вварена в корпус 17. Каполы во вставке соединяют трубопроводы 16 и 20 со входами ГМ 11. Фильтр 15 тонкой очистки установлен поперек механизма перемещения и может очищаться с любой стороны. Ввод и вывод цепи осуществляется с помощью ручьев 22 и 25 и отклоняющих роликов 23.

Редуктор Гмех привода состоит из вал-шестери 13, блока шестерен 12 и двух выходных валов, на каждом из которых установлены зубчатое колесо 10 и цепная звезда 9. Вал-шестерня 13 соединена с ГМ 11 зубчатой муфтой, которая расположена внутри вал-шестерни. Блок шестерен 12 установлен на оси. В боковой камере Гмех редуктора находятся датчик скорости перемещения 19 и фильтр системы орошения.

Во взрывобезопасной камере электроблока 28 располагаются: реверсивный комбайновый выключатель 30 типа «УРАН», проходные зажимы 26 для присоединения кабелей, кнопок «СТОП» с фиксацией, фары и др.

На стенке электроблока установлены: штепсельный ввод 1, рукоятка 2 ВРК2, пульт управления 4, электрогидроблок 6, с установленным на нем электрогидрораспределителем 5 типа РП2, коробка 3 для подключения кабелей р
егулятора «УРАН», кран включения комбайна 7 и реле контроля 8.
Рисунок 2 – Гидравлический механизм перемещения 1Г405.
Таким образом комбайн перемещается по раме забойного конвейера при помощи цепи и приводной звезды. Круглозвенная цепь 7 растянута вдоль забойного конвейера 3 и перекреплена по концам к его головкам при помощи оси 1 и вертмога 2. Во встроенном механизме перемещения 10 цепь, огибая звезды 5 и 6 проходит через ручьи 4 и 9, каждый ручей имеет крестообразное отверстие, проходя которое, цепь правильно ориентируется относительно звезд. Отклоняющий ролик 8 отводит цепь от корпуса механизма перемещения.

---

Смотрите также файлы

• Заколка для волос.docx

• Реферат По предмету Профессиональная этика.docx

• Лабораторная работа защищена с оценкой.docx

• Лекарственные средства, рекомендованные при заболеваниях органов желудочно кишечного тракта.docx

• Пневмония.ppt