Nghiên cứu, thiết kế giàn chống tự hành phục vụ trong khai thác than hầm lò vùng quảng ninh

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI V èNH MNH NGHIấN CU, THIT K GIN CHNG T HNH PHC V TRONG KHAI THC THAN HM Lề VNG QUNG NINH LUN VN THC S K THUT K THUT C KH H NI - 2015 B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI V èNH MNH NGHIấN CU, THIT K GIN CHNG T HNH PHC V TRONG KHAI THC THAN HM Lề VNG QUNG NINH Chuyờn ngnh: K thut c khớ Mó ti: CTM13B-25 LUN VN THC S K THUT NGI HNG DN KHOA HC PGS.TS: Phm Vn Ngh H NI - 2015 STT MC LC Trang LI CAM OAN DANH MC CC Kí HIU, CC CH VIT TT DANH MC CC BNG DANH MC CC HèNH V, TH M U CHNG 1: TNG QUAN V THIT B CHNG TRONG KHAI THC THAN HM Lề 1.1 Tng quan v tỡnh hỡnh khai thỏc than hm lũ Vit Nam 1.2 ỏnh giỏ kh nng ỏp dng c gii húa khai thỏc than ti cỏc m than hm lũ vựng Qung Ninh 1.2.1 Chin lc phỏt trin ngnh than Vit Nam 1.2.2 ỏnh giỏ kh nng ỏp dng c gii húa khai thỏc ti cỏc m hm lũ vựng Qung Ninh 1.3 Gii thiu mt s thit b chng mt s nc trờn th gii 1.3.1 Gii thiu khỏi quỏt v ct thy lc n 1.3.2 Gii thiu khỏi quỏt v giỏ thy lc di ng v giỏ khung thy lc di ng 1.3.3 Gii thiu khỏi quỏt v gin chng thy lc t hnh 11 1.4 Gii thiu mt s thit b chng gi m than hm lũ Vit Nam 17 1.4.1 Ct chng g 17 1.4.2 Ct chng thy lc n 17 1.4.3 Giỏ thy lc di ng XDY 18 1.4.4 Giỏ khung di ng GK1600/16/24Z: 19 1.4.5 Gin chng thy lc ZZ3200 21 1.4.6 Gin chng t hnh VINALTA 22 1.4.7 Gin chng nh ZZ1800/16/24 23 1.5 Vn nghiờn cu ca cỏc nc v nghiờn cu ca lun 25 1.5.1 Tỡnh hỡnh nghiờn cu ca cỏc nc 25 1.5.2 Tỡnh hỡnh nghiờn cu nc 26 1.5.3 Lun gii nghiờn cu ca lun 28 Kt lun chng 29 CHNG 2: C IM KT CU V YấU CU C BN I VI GIN CHNG 30 2.1 c tớnh k thut, kt cu v nguyờn lý hot ng gin chng 30 2.1.1 c tớnh k thut 30 2.1.2 Kt cu gin chng 32 2.1.3 Nguyờn lý hot ng 35 2.2 Phõn loi gin chng t hnh 36 2.3 Yờu cu c bn i vi gin chng 39 2.3.1 Yờu cu iu kin lm vic 39 2.3.2 Yờu cu vt liu ch to cho cỏc chi tit 40 Kt lun chng 42 CHNG 3: Mễ HèNH KHAI THC V THIT K S B GIN CHNG 43 3.1 Khỏi quỏt mụ hỡnh khai thỏc v cỏc yu t tỏc dng lờn gin chng quỏ trỡnh khai thỏc 43 3.1.1 Mụ hỡnh khai thỏc than bng phng phỏp khoan n mỡn 43 3.1.2 Cỏc yu t tỏc ng lờn gin chng quỏ trỡnh khai thỏc 45 3.2 Cỏc giai on cht ti v lc tỏc dng lờn gin chng 46 3.3 Mụ hỡnh gin chng v mụ hỡnh cỏc lc tỏc dng lờn gin 48 3.4 Thit k s b gin chng 50 3.4.1 iu kin thit k ban u 50 3.4.2 Xỏc nh cu trỳc tng th gin chng 50 Kt lun chng 56 CHNG 4: TNH TON GIN CHNG 57 4.1 c im, iu kin a cht khu vc ỏp dng gin chng 57 4.2 Tớnh toỏn ỏp lc m khu vc ỏp dng gin chng 59 4.3 Tớnh toỏn, kim bn cm x chớnh 63 4.3.1 Kt cu cm x chớnh 63 4.3.2 Tớnh toỏn, kim bn cm x chớnh 63 4.4 Tớnh toỏn, kim nghim bn ct chng 71 4.4.1 Chc nng, nhim v ca xi lanh ct chng 71 4.4.2 La chn vt liu ch to xilanh thy lc 72 4.4.3 Tớnh toỏn thõn xilanh 75 4.4.4 Tớnh toỏn cn Piston ct chng 82 4.5 Kim tra n nh ca xilanh 85 Kt lun chng 91 Kt lun chung 92 Ti liu tham kho 93 DANH MC CC BNG S bng Bng 1.1 Bng 1.2 Tờn bng Thụng s k thut mt s gin chng t hnh Trung Quc ch to Thụng s k thut mt s gin chng t hnh ca mt s nc khỏc: Sộc, Ba Lan, Nga, c Trang 13 15 Bng 1.3 c tớnh k thut ca ct chng thy lc n 18 Bng 1.4 c tớnh k thut ca ct chng thy lc XDY 19 Bng 1.5 c tớnh k thut ca giỏ khung di ng GK 1600/16/24Z 20 Bng 1.6 c tớnh k thut ca vỡ chng ZZ 3200/16/26 21 Bng 1.7 c tớnh k thut ca gin chng VINAALTA 23 Bng 1.8 c tớnh k thut ca gin chng ZZ1800/16/24 24 Bng 2.1 Bng c tớnh k thut gin chng t hnh ti Khe Chm 31 Bng 2.2 Thụng s va dy trung bỡnh dc thoi nghiờng 40 Bng 4.1 c im cỏc va than V13-1; V12 58 Bng 4.2 Bng cỏc thụng s c lý nham thch vỏch tr va than 58 Bng 4.3 Thnh phn húa hc thộp Q460C 64 Bng 4.4 C tớnh ca thộp Q460C 64 Bng 4.5 Thnh phn húa hc thộp Q345 64 Bng 4.6 C tớnh ca thộp Q345 64 Bng 4.7 Thnh phn húa hc ca thộp ng ST52 73 Bng 4.8 Bng c tớnh ca thộp ng ST52 73 Bng 4.9 Thnh phn húa hc ca gang AGX-2 74 Bng 4.10 Bng thnh phn húa hc ca thộp S45C 74 Bng 4.11 Bng c tớnh ca thộp S45C 74 DANH MC CC HèNH V, TH S hỡnh Tờn hỡnh v v th Trang Hỡnh 1.1 Sn lng khai thỏc than Hm lũ theo PA I Hỡnh 1.2 Sn lng khai thỏc than Hm lũ theo PA II Hỡnh 1.3 Ct chng thy lc; Giỏ thy lc di ng 11 Hỡnh 1.4 Hỡnh nh mt s gin chng Trung Quc 14 Hỡnh 1.5 Hỡnh nh mt s gin chng ca Sộc 16 Hỡnh 1.6 Kt cu c trng cỏc loi gin chng t hnh 16 Hỡnh 1.7 Giỏ thy lc XDY 19 Hỡnh 1.8 Giỏ khung di ng GK 1600/16/24Z 20 Hỡnh 1.9 Gin chng ZZ3200/1.6/2.6 21 Hỡnh 1.10 Gin chng Vinaalta 23 Hỡnh 1.11 Gin chng t hnh ZZ1800/16/24 24 Hỡnh 2.1 Mụ hỡnh kt cu chớnh gin chng t hnh ZZ1800/16/24 32 Hỡnh 2.2 Kt cu tm chn gng 33 Hỡnh 2.3 Kt cu x chớnh 33 Hỡnh 2.4 Kt cu x cnh 34 Hỡnh 2.5 Kt cu x phỏ 34 Hỡnh 2.6 Kt cu cm tay biờn 34 Hỡnh 2.7 Kt cu cm gin 35 Hỡnh 2.8 S thy lc ca iu khin giỏn chng 36 Hỡnh 2.9 Cỏc loi gin chng t hnh 37 Hỡnh 2.10 Cỏc s nguyờn lý ca cỏc on gin chng t hnh 38 Hỡnh 3.1 Mụ hỡnh lũ ch khai thỏc than bng phng phỏp khoan n mỡn s dng gin chng t hnh 43 Hỡnh 3.2 Cỏc bc cụng ngh khai thỏc than 44 Hỡnh 3.3 Mụ hỡnh chng gi lũ ch cú s dng gin chng thy lc 45 Hỡnh 3.4 Mụ hỡnh chng gi lũ ch ca gin chng ZZ1800/16/24 46 Hỡnh 3.5 Ngoi lc tỏc dng lờn gin chng 47 Hỡnh 3.6 ng cong quỏ trỡnh tỏc dng lc lờn gin chng 48 Hỡnh 3.7 Mụ hỡnh gin chng v cỏc ngoi lc tỏc dng 49 Hỡnh 3.8 S gin chng 50 Hỡnh 3.9 La chn chiu di c s ca mỏi gin 52 Hỡnh 3.10 Thit k s b gin chng 54 Hỡnh 3.11 Mụ hỡnh kt cu chớnh gin chng t hnh 55 Hỡnh 4.1 Kớch thc v mụ hỡnh gin chng t hnh GC1800-16/24 59 Hỡnh 4.2 Kớch thc v mụ hỡnh cm x chớnh 63 Hỡnh 4.3 Biu momen trờn x chớnh 65 Hỡnh 4.4 Tit din mt ct ngang ca x ngang v trớ nguy him 67 Hỡnh 4.5 Mụ hỡnh gin chng v lc tỏc dng 69 Hỡnh 4.6 Mụ hỡnh ng sut tng ng Von -Mises 70 Hỡnh 4.7 Mụ hỡnh chuyn v x chớnh 70 Hỡnh 4.8 H s an ton ca x chớnh 71 Hỡnh 4.9 Mụ hỡnh gin chng t hnh 72 Hỡnh 4.10 Mụ hỡnh lc tỏc dng lờn xilanh dn chng 75 Hỡnh 4.11 Mụ hỡnh phõn t tỏch t phn t ng 77 Hỡnh 4.12 Mụ hỡnh v biu ng sut trờn ng 78 Hỡnh 4.13 Mụ hỡnh ng xilanh 81 Hỡnh 4.14 ng sut Von -Mises trờn ng xilanh 81 Hỡnh 4.15 Mụ hỡnh cn piston 84 Hỡnh 4.16 Mụ hỡnh xilanh ct chng 85 Hỡnh 4.17 S tớnh lc ti hn 86 Hỡnh 4.18 th biu diờn mi quan h mnh v ng sut 87 Hỡnh 4.19 Mụ hỡnh cụt chng gin chng 88 Hỡnh 4.20 nh v bng mt bớch v cỏn cú dn hng 90 Hỡnh 4.21 nh v bng cht ti hai u xilanh 90 Hỡnh 4.22 nh v bng mt bớch v cỏn xi lanh t 90 LI CM N Trc tiờn, tụi xin chõn thnh cm n n cỏc thy cụ vin C khớ v vin Sau i hc - Trng i hc Bỏch khoa H Ni ó trang b cho tụi nhiu kin thc quý bỏu thi gian qua Tụi xin chõn thnh cm n PGS.TS Phm Vn Ngh, ngi hng dn khoa hc ca lun ó tn tỡnh giỳp tụi hon thnh lun ny Sau cựng, tụi xin cm n bn bố, ng nghip v nhng ngi thõn ó tn tỡnh gúp ý v giỳp tụi sut thi gian nghiờn cu H Ni, ngy 25 thỏng nm 2015 TC GI LUN VN V ỡnh Mnh l ln nht: td = r = 2* P * R2 [ ] R2 r (4.11) Thay R= a + t vo (4.11) ta c chiu dy thnh ng xilanh nh sau: t r * [ ] [ ] * P Trong ú: r: Bỏn kớnh ca ng xilanh, mm; t: Chiu dy thnh ng xilanh, mm; P: p sut tớnh toỏn cho chiu dy ng xilanh; [ ] : ng sut cho phộp ca vt liu ch to ng xilanh, N/mm , Theo cụng thc (4.11) ta cú xilanh lm vic an ton khi: max[ td ] = 2* P * R2 [ ] Xột trng hp c bit chiu dy thnh ng R2 r2 xilanh t hay ta cú: R= r + t ; m bo iu kin an ton thỡ ta phi cú: 2* P* R ( [ ] Rlim + R r ) = 2* P P [ ] Nh vy vi mt chiu dy xilanh bt k xilanh ch chu lc ỏp sut gii hn l: P [ ] i vi vt liu ch to ng xilanh l vt liu cng b phỏ hy bn, ta cú: [ ] = b = 500 = 416,7 1,2 (N/mm2) : H s iu kin lm vic, ly = 1,2 Thay cỏc s liu vo cụng thc ta tớnh c chiu dy ti thiu ca ng xilanh l: 79 t 10,47 (mm) Cn c vo ng ng xilanh sn cú trờn th trng ta chn c chiu dy thnh ng l: t= 11 (mm) ng kớnh ngoi ca ng xilanh l: Dn= Dt + 2t= 147 (mm) c Tớnh toỏn chiu di ng xilanh di ti thiu ca ng xilanh (thõn ct) c tớnh theo cụng thc: Lmin = S + h + X + 2. (mm) (4.12) Trong ú: S: lỳn rut ct l hnh trỡnh nõng h ca gin chng Vi gin ZZ1800/16/24 hnh trỡnh S= 800 (mm) h: Chiu di piston, c tớnh: h = 0,65.Dt= 0,65.125= 81,25 (mm); X: di phn dn hng ca thnh xilanh, chn theo iu kin lm vic n nh X = 85 (mm); : bự chiu di xilanh, ph thuc vo cụng ngh ch to chn = 70 (mm); Thay s vo cụng thc (3.4) ta c chiu di phn ng xilanh: Lmin= 800 + 81,25 + 85 + 2.70= 1106,25 (mm); Tớnh Lmin - di ti thiu ca thõn ct l chiu di phn ng xilanh v chiu dy ca ct Phn ct cu to bng thộp C45 cú dng chm cu t lờn gin truyn lc t ct chng xung C nh phn ct bng cht hóm Chn ch to chiu di phn ct cú chiu dy l: Sd= 155 (mm); Vy tng chiu di phn thõn xilanh l: L0= Lmin + Sd= 1261,25 (mm); 80 Chn L0= 1265 (mm), chiu di ng xilanh L= 1110 (mm) ỉ147 ỉ110 R 60 A 60 120 1270 M140x3 ỉ135f9 ỉ144 ỉ147 ỉ110 R 60 ỉ125H10 ỉ8 60 80 128 120 155 68 1270 Hỡnh 4.13: Mụ hỡnh ng xilanh d Mụ phng, kim nghim bn ng xilanh bng phm mm Mụ phng, kim nghim ng xilanh bng phn mm tớnh toỏn vi ỏp sut th nghim t vo thnh xilanh theo tiờu chun TCVN 3901-84 xilanh thy lc Quy tc nghim thu v phng phỏp th, ỏp sut th nghim l: Pt= 1,5*Pmax vi vt liu ch to ng xilanh l thộp ST52 cú thnh phn húa hc v c tớnh ó chn ta cú kt qu ng sut trờn b mt xilanh nh sau: Hinh 4.14: ng sut Von -Mises trờn ng xilanh 81 T mụ hỡnh trờn ta thy ng sut ln nht xut hin trờn b mt thnh ng xilanh l: 370,5 (Mpa) giỏ tr ny nh hn ng sut cho phộp ca vt liu ch to ng xilanh l [b]= 416,7 (Mpa) Vy vi chiu dy thnh ng ó chn tng ng vt liu thộp ST52 ng xilanh tha bn 4.4.4 Tớnh toỏn cn Piston ct chng Cn piston l b phn dn hng ng thi chu ti trng chng gi Vt liu ch to cn piston: L thộp cú ký hiu S45C theo tiờu chun JIS G 4051: 1979 thộp S45C tng ng vi thộp C45 theo tiờu chun vit nam TCVN 1766-75 Cỏc thụng s ca thộp: Gii hn bn: b = 600 Mpa; Gii hn chy l t = 360 Mpa; dón di: = 16 % a Xỏc nh ng kớnh ngoi ca cn piston Cn piston l b phn dn hng ng thi chu ti trng chng gi, cn c tụi cng b mt, c mi trũn bng mỏy mi vụ tõm t búng cao Sau mi búng c m mt lp crom chng r vi dy lp mó theo yờu cu Vt liu ch to cn piston: L thộp cú ký hiu S45C theo tiờu chun JIS G 4051: 1979 hoc thộp C45 theo tiờu chun vit nam TCVN 1766-75 Thộp ch to cú gii hn bn: b = 600MPa, gii hn chy l t = 360 MPa Do xilanh ct chng chu lc y, quỏ trỡnh thu cn piston t trng ca x chớnh vỡ vy ng kớnh ca cn piston chn ln nht kh nng chu n nh l ln nht Vi ng kớnh ca thõn xi lanh l ỉ125 chn ng kớnh cn piston l: dn= ỉ112 (mm) b Xỏc nh ng kớnh ca cn piston Xỏc nh ng kớnh ca cn piston theo bn ca chu nộn, iu kin bn: 82 F*[] Pmax; (4.13) Trong ú: F: Tit din ngang ca cn piston; Pmax: Lc nộn ln nht ca cn, Pmax= 450 (kN); []: ng sut cho phộp ca vt liu lm cn piston, b = 600Mpa; Gii hn bn: [ ] = n n - H s d tr bn, chn n = Do ú: [ ] = n = 200 (Mpa); Ta cú tit din ngang ca cn piston: (d n2 d t2 ) Vy: d t d n2 [ ] Pmax Pmax [ ] = 99,5 (mm) Chn ng kớnh ca cn piston l: dt= 90 (mm) c Xỏc nh chiu di cỏn piston nh cỏn piston cú dng chm cu c t vo mt di ca x chớnh v c gi cõn bng bng cht Chiu di cỏn piston phi m bo cn piston h xung ti a cao hn thõn ct mt on, chn bng 60mm Tng chiu di ca cn piston bao gm: Chiu di ng xilanh, chiu cao chm cu chng- Chn l= 100 mm, chờnh di thõn ct Chiu di cỏn piston l: Lc = Lmin + 60 + 100 (mm); 83 Lmin - di thõn ct, ó tớnh trờn Lmin = 1110 (mm) R56 100 1.025 ỉ105 ỉ108 ỉ112-0.036 -0.123 ỉ124-0.2 ỉ105-0.036 -0.123 Vy: Lc = 1110 + 60 + 100= 1270 (mm) 60 54 60 60 R65 ỉ107 93 ỉ110 ỉ94H8 js7 ỉ90 ỉ109 ỉ94H8 js7 ỉ112+0.2 ỉ125 1.270 120 167 1.270 Hỡnh 4.15: Mụ hỡnh cn piston Vi nhng thụng ca ng xilanh v cn piston ta cú kt cu ca xilanh nh sau: Thụng s xianh ct chng nh sau: ng kớnh thõn: ỉ147/ỉ125; ng kớnh cn piston: ỉ112/ỉ90; Hnh trỡnh max: L= 800 (mm); p sut lm vic: P= 31,5 (Mpa); p sut lm vic ln nht: P= 37 (Mpa); Chiu di xialnh nh nht h cn: L= 1.425 (mm); Chiu di xilanh ln nht nõng cn: L= 2.225 (mm) 84 (Hmin=1.425;Hmax=2.225) 1.125 140 60 ỉ175 ỉ144 ỉ147 60 ỉ110 R6 0 R6 120 ỉ112 ỉ125H10 ỉ36 ỉ36 Hỡnh 4.16: Mụ hỡnh xilanh ct chng 4.5 Kim tra n nh ca xilanh Kt cu ca xilanh thy lc cú kh nng chu kộo/nộn ỳng tõm rt tt nhng kh nng chu un ca cỏn/v xilanh rt kộm, nht l xilanh ó dui Khi chng hm lũ, cn piston chu nộn dc trc ú cn kim tra iu kin n nh chiu chu nộn ca xilanh n nh l kh nng ca bo ton c dng cõn bng xỏc nh ban u di tỏc dng ca cỏc ti trng Trng thỏi quỏ t dng cõn bng n nh sang dng cõn bng khụng n nh c gi l trng thỏi ti hn Lc ti hn pth l lc m t ú trng thỏi cõn bng ca chuyn t n nh sang mt n nh Vỡ vy ta kim tra n nh ca xilanh bng cỏch xỏc nh lc ti hn ca xilanh cn piston dui ln nht v so sỏnh vi lc gi ca xilanh lm vic ỏp sut ln nht Xột mt thng, mt ct ngang khụng i, liờn kt mt phng quỏn tớnh chớnh trung tõm ca l nh chu nộn ỳng tõm Khi vt liu lm gii hn t l, tr s lc ti hn c xỏc nh theo cụng thc Euler: 85 Pth = EI L2k (KN) (4.14) Trong ú: E: Modun n hi ca vt liu; Imin: Mụ men quỏn tớnh nh nht ca din tớch nguyờn ca mt ct ngang Lk: Chiu di thu gn nộn; Hỡnh 4.17: S tớnh lc ti hn Khi t lc Pth ta cú ng sut ti hn xut hin thanh, (ti lc P = Pth cũn v trớ thng ng nờn ng sut tớnh nh nộn ỳng tõm): th = Pth F t = Lk ta cú: I F th = Pth E = F (4.15) 2E th Hay ta cú: = - mnh ca thanh, l s hng ph thuc vo liờn kt ca thanh, ph thuc vo hỡnh dỏng v kớch thc ca (chiu di l v mt ct ngang) Nu ln thỡ th nh, cú ngha l d mt n nh; nu nh thỡ th ln, cú ngha l khú mt n nh hn Thanh cú mónh ln khụng cú li Cụng thc tng quỏt tớnh mnh : = Lk F I (4.16) Euler thit lp cụng thc tớnh Pth vi gi thit lm vic n hi Vỡ vy cụng thc (4.14) hay (4.15) ch dựng c th tl (gii hn t l) Tc l ta cú: 2E 2E hay tl tl 86 2E t = thỡ iu kin ỏp dng cụng thc Euler l > 0; tl : gi l mnh gii hn ca vt liu, ch ph thuc vo vt liu ch to - i vi cú > gi l nhng cú mnh ln, lc ti hn chu nộn c xỏc nh theo cụng thc Euler (4.14) - i vi cú gi l nhng cú mnh va v khụng th tớnh toỏn n nh theo cụng thc ca Euler c Vỡ vy nu vt liu lm vic ngoi n hi thỡ vic tớnh toỏn n nh da vo cụng thc thc nghim ca Iasinski a tớnh toỏn cho nhng cú mónh va Giỏ tr ca l gii hn ca mónh va, nú ph thuc vo vt liu (i vi thộp = 40) Cụng thc Iasinski cú dng: th = a - b Trong ú: a v b l nhng hng s thc nghim - i vi cú mnh < , b phỏ hng khụng bn trc mt n nh, lc ti hn chu nộn c xỏc nh theo cụng thc: Pth = F [ ] (KN) Trong ú: [ ] ng sut gii hn ca vt liu Gii hn chy nu l vt liu do, gii hn bn nu l vt liu giũn Hỡnh 4.18: th biu diờn mi quan h mnh v ng sut 87 p dng tớnh n nh i vi xilanh ct chng ta cú, mụ hỡnh xilanh nh sau: R6 60 ỉ36 ỉ175 140 ỉ112 (Hmin=1.425;Hmax=2.225) ỉ125H10 ỉ144 R6 60 120 1.125 ỉ147 ỉ36 ỉ110 Hỡnh 4.19: Mụ hỡnh cụt chng gin chng Trong cỏc xilanh thy lc chi tit chng gi c chia lm phn l: ng kớnh thõn xilanh v ng kớnh cn piston Khi cn piston dui v trớ chng gi kh nng b mt n nh ln hn vỡ vy n gin húa quỏ trỡnh tớnh toỏn v m bo an ton v n nh ta ly ng kớnh cn piston lm d liu tớnh n nh ca xilanh mnh gii hn ca vt liu cn piston: 88 2E E = = ; tl 0,8. b b giới hạn bền vật liệu chế tạo cần piston: b = 600 N/mm2 Thay số ta có: = E 210000 = 3,1415 = 65,7 ; 0,8. b 0,8.600 Mụmen quỏn tớnh I vi tit din trũn I= d 64 [mm4] Vy mnh i vi tit din trũn l: L A2 = k I d = Lk Lc ti hn cho phộp l: Fth = Pth (KN) Trong ú: v = : h s an ton v n nh; E = 210.000 N/mm2 : mụdun n hi ca thộp cỏn piston; = 65,7: mnh ti hn ca vt liu lm cn piston; d : ng kớnh cn piston, mm; F : din tớch tit din cn piston, mm2; Lk: chiu di thu gn nộn, Lk L0 : H s thu gn chiu di ph thuc vo liờn kt hai u thanh, c xỏc nh theo phng phỏp nh v xilanh; Chiu di Lk ph thuc vo phng phỏp nh v xi lanh thy lc trờn cụng trỡnh v c xỏc nh theo cỏc hỡnh 4.20, hỡnh 4.21, hỡnh 4.22 nh sau: 89 L L L L Pth a) b) c) d) Lk=0,7.L L L L L L L L Hỡnh 4.20: nh v bng mt bớch v cỏn cú dn hng Pth b) a) a) c) Pth b) c) d) Lk = L Lk= 2.L Hỡnh 4.21: nh v bng cht ti hai u Hỡnh 4.22: nh v bng mt bớch v xilanh cỏn xi lanh t Theo nguyờn lý nh v hai u ca xilanh l cỏc gi ta v gi xoay ta cú chiu di thu gn nộn l: Lk= L Thay s vo cỏc cụng thc trờn ta cú: mnh ca cn piston: = Lk = 75,17 d Vy ta cú = 75,17 > = 65,7 lc ti hn chu nộn c xỏc nh theo cụng thc Euler: Pth = EI L2k = 3612,6 (kN); Lc ti hn cho phộp ca xilanh l: Fth = Pth = 1806,3 (kN) > pmax= 420 (kN) T trờn ta thy vi h s an ton v n nh v = cỏc xilanh ct chng cú lc chng ti hn ln hn lc nộn ln nht ca cn piston ỏp sut lm vic ln nht vy cỏc xilanh ny m bo iu kin n nh 90 KT LUN CHNG Kt qu nghiờn cu chng nh sau: - Nờu c im, iu kin a hỡnh, a cht khu vc m ỏp dng gin chng t hnh ZZ1800/16/24 ti Cụng ty than Khe Chm t ú phõn tớch, tớnh toỏn ỏp lc m tỏc dng lờn gin chng - S dng phng phỏp gii tớch v mụ phng s tớnh toỏn, kim nghim kớch thc hp lý cho cm x chớnh gin chng GC1800-16/24 u cho kt qu x chớnh bn quỏ trỡnh lm vic - Phõn tớch chc nng, nhim v, la chn vt liu cho xilanh ct chng S dng cụng thc tớnh toỏn ng sut tng ng theo thuyt bn ng sut tip ln nht xỏc nh chiu dy hp lý ca thnh ng xilanh Theo phng phỏp tớnh toỏn tng chiu dy thnh xilanh thỡ ng sut ti a m xilanh chu c khụng vt quỏ giỏ tr ti hn l P [ ] Tin hnh mụ phng s kim bn ng xilanh theo chiu dy thnh ng ó chn cho kt qu ng xilanh bn iu kin lm vic ln nht ca ỏp sut thy lc - Bng phng phỏp tớnh lc ti hn theo cụng thc Euler xõy dng, kim nghim n nh ca ct chng cho thy cỏc xilanh ct chng m bo iu kin v n nh 91 KT LUN CHUNG Lun ó tin hnh nghiờn cu cỏc loi thit b chng dựng khai thỏc hm lũ mt s nc trờn th gii v Vit Nam Trờn c s iu kin a cht k thut m vựng Qung Ninh, lun ó la chn gin chng t hnh ZZ1800/16/24 ang c s dng ti m than Khe Chm l thit b chng lm i tng nghiờn cu la chn mt s thụng s hp lý ca gin chng ỏp dng phự hp iu kin khai thỏc hm lũ vựng Qung Ninh cú gúc dc n 30 Trờn mụ hỡnh thc t khai thỏc lũ ch vi chng gi bng gin chng t hnh khai thỏc than bng phng phỏp khoan n mỡn t ú phõn tớch s tỏc ng tng h ca t ỏ m vi gin chng v cỏc giai on cht ti t ỏ vỏch lờn gin chng ó nghiờn cu, tớnh toan thit k gin chng t hnh GC1800-16/24 trờn c s tham kho gin chng ZZ1800/16/24, xõy dng mụ hỡnh tớnh toỏn x chớnh kho sỏt v thit lp c mi quan h bn vt liu v thụng s kớch thc hỡnh hc vi lc tỏc dng T lý thuyt c s ó xõy dng c cỏc quan h tớnh toỏn dy thnh xilanh ct chng ph thuc vo ỏp sut xilanh v gii hn bn ca vt liu, giỏ tr ỏp sut ln nht m xilanh cú th lm vic vi gii hn bn ca vt liu cho trc Vic tớnh toỏn n nh ca xilanh ct chng vi mụ hỡnh chu nộn ỳng tõm phn ỏnh ỳng iu kin lm vic ca ct chng T vic ỏnh giỏ v nhu cu s dng gin chng Tp on Than v Khoỏng sn Vit Nam thụng qua s liu thng kờ khng nh s cn thit ca vic tớnh toỏn, thit k gin chng t hnh phc v khai thỏc than hm lũ vựng Qung Ninh gúp phn nõng cao hiu qu s dng thit b, gim giỏ thnh sn phm Kt qu nghiờn cu cú th s dng cụng tỏc thit k v la chn cỏc loi gin chng khỏc phc v khai thỏc than hm lũ Cỏc kt qu nghiờn cu cng cú th lm ti liu tham kho cho cỏc n v t thit k m v thit b m lc chn thit b chng gi phự hp vi iu kin khai thỏc ca tng vựng 92 TI LIU THAM KHO GS.TS Trần Văn Địch (2006), Sổ tay kỹ s công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nghiêm Hùng (1999), Giáo trình vật liệu học sở Nhà xuất khoa học v kỹ thuật Lờ Nh Hựng (2000), Phng phỏp tớnh toỏn ti trng vỡ chng cụng ngh khai thỏc than h trn, Thụng tin Khoa hc Cụng ngh M (9) GS.TSKHKT Phan Kì Phùng, Ths Thái Hoàng Phong (2009), Giáo trình Sức bền vật liệu Trờng Đại học bách khoa, Đại học Đà Nẵng Trn Vn Thanh (2003), Giỏo trỡnh cụng ngh v c khớ hoỏ khai thỏc than hm lũ Trng H M - a cht, H Ni PGS Hà Văn Vui, TS Nguyễn Sáng, Ths Phan Đăng Long (2004), Sổ tay thiết kế khí tập 1, 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Phựng Mnh c v Nguyn Anh Tun (2004), Nghiờn cu ỏp dng c gii hoỏ khai thỏc cỏc va dy iu kin a cht phc vựng Qung Ninh Vin KHCN M: H Ni, Vit Nam Phựng Mnh c, Nguyn Anh Tun v nnk (2001), Bỏo cỏo nghiờn cu kh thi ỏp dng th nghim cụng ngh c gii hoỏ khu than ti Cụng ty than Khe Chm Vin KHCN M: H Ni Bựi Thanh Nhu (2013) ti lun ỏn tin s Nghiờn cu la chn mt s thụng s hp lý ca giỏ khung thy lc di ng dựng khai thỏc than hm lũ cú gúc dc n 250 vựng Qung Ninh, Trng i hc M-a cht 10 Thiết kế xilanh Tiêu chuẩn ISO 6020, DIN 24333 11 Xilanh thủy lực- Quy tắc nghiệm thu phơng pháp thử TCVN 3901-84 12 Standard for certification No.2.9, Hydraulic cylinders October 2009 13 . (1984), c 93 ... TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CHỐNG TRONG KHAI THÁC THAN HẦM LÒ 1.1 Tổng quan tình hình khai thác than hầm lò Việt Nam 1.2 Đánh giá khả áp dụng giới hóa khai thác than mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh.. . vụ khai thác than hầm lò vùng Quảng Ninh" 2 Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu: Mục đích nghiên cứu luận văn nghiên cứu, thiết kế giàn chống tự hành. .. quan thiết bị chống khai thác than Hầm lò - Tìm hiểu tổng quan tình hình khai thác than hầm lò đánh giá khả áp dụng giới hóa khai thác mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh - Giới thiệu số thiết bị chống