Тема ДОПОМІЖНИЙ ТРАНСПОРТ -
ПІДВІСНІ КАНАТНІ, МОНОРЕЙКОВІ ТА НАДҐРУНТОВІ ДОРОГИ
План:
1. Призначення та класифікація.
2. Складові частини.
3. Загальна оцінка.
Контрольні запитання та завдання.
Призначення та класифікація
Підвісні канатні та монорейкові дороги призначені для доставки вантажів і людей в межах споруджуваного підприємства (внутрішній транспорт) і поза ним (зовнішній). Вперше підвісні траси з’явились в нашій країні в 70-х рр. XІX ст. Широкого розповсюдження набули вони за роки індустріалізації країни. Понад 300 км таких доріг побудовано у 1922 – 1943 рр.
Споруджувані магістралі часто проходили над ярами, річками або житловими масивами, мали уклон до 45°. У гірничій промисловості канатні дороги спочатку встановлювались на поверхні, головним чином для переміщення породи у відвал, а потім – і в підземних умовах для транспортування устаткування, кріплення, матеріалів і людей, а також гірничої маси при проведенні горизонтальних і похилих виробок.
Підвісні канатні дороги, розподіляють:
за місцем розташування – на підземні та поверхневі,
за призначенням – на вантажні і пасажирські,
за принципом дії – на кільцеві та човникові,
за кількістю канатів – на одно- і двоканатні,
за конструкцією – на канатні і монорейкові.
Технічна продуктивність одноканатних доріг – 30...150т/г, а двоканатних кільцевих – 30...250т/г. На трасах човникового типу, що покривають порівняно малі відстані, передбачена одна вагонетка, яка здійснює реверсивний рух в одному напрямі з вантажем, а в зворотному – без нього. Посудини у даному випадку мають велику місткість і переміщуються з досить високою швидкістю.
Для транспортування людей на поверхні використовують одно- та двоканатні дороги з кільцевим і човниковим принципом дії, провізна здатність яких при υ = 2...12 м/с становить 300...900 чол./год. У підземних умовах підвісні канатні та монорейкові установки (з довжиною до 2 км) можуть застосовуватись у виробках висотою понад 1,7 м і з кутом нахилу від 0 до 30°.
Продуктивність монорейкових доріг для доставки кріплення, матеріалів і устаткування на відстань 1...1,5 км із швидкістю 0,25...1,85 м/с дорівнює 10...35 т/г, а провізна здатність канатних установок для переміщення людей при υ=1,2 м/с досягає 200 чол./год. При локомотивній тязі розглядувані засоби транспорту стають більш універсальними. Так, для перевезення матеріалів, устаткування та людей по розгалуженій трасі підземних виробок необмеженої довжини з кутом нахилу до 30° служить комплекс устаткування шахтної підвісної монорейкової дороги з дизелевозами. Надґрунтові дороги з дизельними локомотивами випускають фірми Німеччини. Локомотиви цих доріг мають спеціальні притискні та рейкові напрямні котки, які забезпечують подолання підйомів з кутом до 30° і швидкість руху до 3 м/с. Удосконалення канатних, монорейкових і надґрунтових доріг у нашій і в інших країнах базується на збільшенні швидкості руху, спрощенні конструкцій і підвищенні надійності окремих вузлів машин.
У підземних умовах монорейкові та підвісні канатні установки довжиною до 2км застосовують у виробках висотою понад 1,7м і з кутом нахилу від 0 до 30°. Продуктивність М.д. для доставки кріплення, матеріалів і устаткування на відстань 1 – 1,5км із швидкістю 0,25 – 1,85 (2,0) м/с дорівнює 10 – 35 т/год, перевізна здатність канатних установок для переміщення людей при швидкості 1,2 м/с досягає 200 чол/год. Комплекс устаткування шахтної підвісної М.д. з дизелевозами є більш універсальним, забезпечує перевезення матеріалів, устаткування, людей по розгалуженій трасі підземних виробок необмеженої довжини під кутом нахилу до 30°. Удосконалення монорейкових, канатних та надґрунтових доріг в нашій та ін. країнах відбувається в напрямку збільшення швидкості руху, спрощення конструкцій і підвищення їх надійності.
2. Складові частини
Підвісні канатні дороги включають кінцеві та проміжні станції, середню частину та вагонетки. Названі станції споряджені приводами, натяжними пристроями та устаткуванням, призначеним для автоматизації всіх операцій завантажування та розвантажування посудин. Середня частина – це несучі й тягові канати, опори, а також підтримувачі та напрямні ролики. Човникова дорога складається із блоків, рейок, башмаків, несучих і тягового канатів, опор, натяжних пристроїв, вагонеток і лебідки.
В кільцеву дорогу входять натяжні пристрої, рейки блоки, башмаки, несучий і тяговий канати, приводний шків, вагонетки та опори. Застосовують різні види лебідок: спеціально сконструйовані маневрові, барабанні та із шківом тертя. В останніх для підвищення тягової здатності приводний орган футерують, а кут охоплення шківа канатом збільшують. Кінцеві станції обладнують завантажувальними (розвантажувальними) пристроями, виконаними із металу, залізобетону та дерева. Конструкційні особливості станцій визначаються способом обслуговування посудин і місцевими умовами. Несучі канати бувають відкритої, напівзакритої та закритої конструкції. Першими із них оснащують тільки тимчасову дорогу, оскільки вони мають підвищений опір руху, особливо при обриві дротів зовнішнього шару. Канати закритої конструкції найбільш повною мірою відповідають характеру роботи, оскільки щільна та рівна їхня поверхня дозволяє зберегти заводське мастило на внутрішніх нитках і перешкоджає проникненню туди вологи, а затиснені верхні дроти при обриві не виходять назовні. Максимальний діаметр несучих канатів, кінці яких з’єднують лінійними муфтами, складає: для поверхневих вантажних доріг – 51мм, а підземних – 20мм. В останньому випадку канати підтримуються спеціальними підвісками, розташованими через 4...3 м.
Між секціями монорейки (двотавровими балками тощо), жорстко встановленими на кріпленні виробки, знаходиться гнучке з’єднання, яке допускає відхилення в горизонтальній і вертикальній площинах. Тягові канати, максимальний діаметр яких становить 32 мм, піддаються частим перегинам на блоках, а також сильним поперечним стисненням і стиранням в затискачах зчіпних пристроїв. Тому для підвісних канатних доріг доцільно використовувати канати подвійного однобічного звивання із пасмами лінійного контакту та прядив’яною серцевиною (вони мають більш гладку зовнішню поверхню та витримують більшу кількість перегинів). Опори – металеві, дерев’яні або залізобетонні – встановлюють залежно від призначення та умов експлуатації. Частіше всього використовують металеві зварні опори, а дерев’яні – здебільшого на тимчасових трасах. Висоту опор (10...15 м) вибирають такою, щоб забезпечувався достатній вільний габарит. Так, над залізницями з діючими нормативами він повинен становити 6,5м (перегони) і 4м. На породних відвалах така висота може досягати 150м. Блоки та башмаки, закріплені на опорах, підтримують тягові й несучі канати. Вагонетки служать для транспортування насипних матеріалів. Застосовуються посудини з днищем, що розкривається, більш широко – з перекидним кузовом, де кількість коліс (двоє або четверо) визначається припустимою притискною силою на одне, із них (не вище 6 кН). Для з’єднання вагонетки з тяговим канатом візки обладнують зчіпними пристроями.
Штучні вантажі перевозять спеціальними платформами із захватами, а такі матеріали, як колоди, дошки, рейки та труби, – спареними платформами.
Підвісна канатна дорога ДКП включає дві тягові лебідки, пристрої для підтримування канатів, вантажні візки, несучий і тяговий канати, упорні стояки.
Моноканатні дороги КГД і МДК обладнані нескінченним тяговим канатом, підтримуючими роликами, приводом із шківом тертя, натяжним пристроєм і обвідним шківом. Доставку людей проводять на підвісних сидіннях, а вантажу – на піддонах.
По дільничних безрейкових і конвеєрних виробках, а також по виробках з неміцним ґрунтом або з викривленням в горизонтальній і вертикальній площинах прокладають монорейкові дороги. Монорейкові дороги ДМК мають колію, підвішену до кріплення виробки. В таку роботу включаються: кінцевий блок; замкнутий тяговий канат і пристрій для його підтримування; пасажирська вагонетка або вантажні каретки; приводний візок, який кріпиться до каната; монорейка; вузолвідхиляючих блоків, натяжний пристрій і приводна станція.
Біля місця завантаження устаткування (матеріали) або породу укладають відповідно на піддони та контейнери, які підвішуються талями до кареток, з’єднаних з візком 6 за допомогою тяг.
Монорейкова дорога – транспортна шахтна система, в якій по підвішеній рейці г.ч. у спеціальних візках переміщують різні вантажі та людей. Використовується в гірничих виробках, викривлених в горизонтальній і вертикальній площинах.
Монорейковий шлях складається з сполучених між собою встик за допомогою хомутів в одну нитку відрізків двотаврових балок або рейок. Стикові ділянки є місцями підвіски монорейки до кріплення виробки або до спеціальних опор. Тягове зусилля створюється канатом (кінцевим або нескінченним) з приводом у вигляді лебідки або малогабаритним локомотивом з двигуном інерційного типу або дизельним. Вантаж у контейнерах або пакетах на гаках підвішується до рами возика або безпосередньо до локомотива.
Монорейкові дороги ДМК мають колію, підвішену до кріплення виробки. В таку дорогу включаються: кінцевий блок; замкнутий тяговий канат і пристрій для його підтримування; пасажирська вагонетка або вантажні каретки; приводний візок, який кріпиться до каната; монорейка; вузол відхиляючих блоків, натяжний пристрій і приводна станція. Біля місця завантаження устаткування (матеріали) або породу укладають відповідно на піддони і контейнери, які підвішуються талями до кареток, з'єднаних з візком за допомогою тяг.
Монорейкові дороги ДМД з дизельним локомотивом являють собою перспективний транспортний засіб. Вони здатні перевозити у вагонетках як людей, так і вантажі. Підвісна колія такої дороги робиться із двотаврових балок. На розгалуженнях установлюються стрілочні переводи. Оскільки локомотив виготовляється у вибухобезпечному виконанні, це дозволяє експлуатувати дороги ДМД на шахтах, небезпечних по газу та пилу.
При проведенні слабопохилих виробок з важким перемінним профілем рейкових колій на вугільних шахтах, небезпечних по газу та пилу, транспортування гірничої маси, допоміжних вантажів і людей проводять надґрунтовими канатними дорогами ДКН. Надґрунтова дорога ДКН складається із приводної станції, вантажних вагонеток і вагонеток для перевезення людей, тягового каната, буксирної вагонетки, кінцевого блока та роликів, підтримуючих тяговий канат. На буксирній вагонетці встановлені: барабан із запасом тягового каната, система для уловлювання каната при обриві та стабілізуючі котки для підйому каната на стрілках.
3. Загальна оцінка
ПЕРЕВАГИ. Підвісні канатні дороги працюють незалежно від рельєфу збудованості місцевості. На своє спорудження вимагають менше витрат, ніж наземний транспорт. Стійкі при таких атмосферних явищах, як ожеледь і снігові замети, мають малу трудомісткість обслуговування.
НЕДОЛІКИ. Складність заміни несучих канатів, чутливість до поперечних вітрів і невелика продуктивність.
ГАЛУЗЬ ЗАСТОСУВАННЯ. Переміщення породи у внутрішні та зовнішні відвали, перевезення людей, матеріалів і устаткування. Монорейкові дороги в горизонтальних і похилих виробках служать як допоміжний транспорт.
УДОСКОНАЛЕННЯ. У першу чергу - це збільшення швидкості руху, спрощення конструкції та підвищення надійності окремих вузлів.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ:
1. Що ви знаєте про призначення, історію розвитку та сучасний стан підвісних канатних доріг?
2. Яким чином класифікують підвісні канатні дороги? Назвіть їхні основні параметри.
3. Опишіть повузлову структуру канатних доріг.
4. Що ви знаєте про конструкції вагонеток і несучих канатів?
5. Дайте коротку характеристику опор, кінцевих і приводних станцій.
6. Назвіть особливості монорейкових доріг.
7. Як здійснюється вибір вантажопідйомності вагонеток?
8. Перерахуйте основні переваги та недоліки монорейкових та підвісних канатних доріг. Визначте їхню галузь застосування.
Література:
Татаренко А.М., Максецкий И.П. Рудничный транспорт / Учебник для студентов горных техникумов —М.: Недра, 1990 – с. 241-254
