Барабан шахтної підйомної машини

Реферат: Барабан шахтної підйомної машини містить циліндричну обичайку, яка виконана з зовнішньою гвинтовою канавкою і одною або двома гальмівними ділянками, всередині якої розміщені дві лобовини з вікнами, що з'єднані з обичайкою, зовнішні радіально орієнтовані косинки, які з'єднані з зовнішніми сторонами лобовин, що найменше, одне кільце жорсткості, що розміщено біля торця обичайки, прилеглого до її гальмівної ділянки. При цьому, він оснащений вставками, які розміщені між лобовинами зі змінним круговим кроком, при цьому кожна з вставок виконана у вигляді гнутого шматка смуги з вирізами і з'єднана з обичайкою і внутрішньою стороною однієї з лобовин з утворенням трикутно-кільцевої наскрізної порожнини. UA 116135 U (12) UA 116135 U UA 116135 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до підйомників для гірничодобувної промисловості і може бути використана для зниження вартості виготовлення шахтних підйомних машин з високою експлуатаційною надійністю роботи і продуктивністю видобутку корисних копалин. Відомий барабан шахтної підйомної машини, що містить циліндричну обичайку, яка виконана з зовнішньою гвинтовою канавкою і одною гальмівною ділянкою, всередині якої розміщені і до неї прикріплені дві лобовини з вікнами, зовнішні радіально орієнтовані косинки, з'єднані також із зовнішніми сторонами лобовин, кільце жорсткості, розміщене біля торця обичайки, прилеглого до її гальмівної ділянки, і поєднане також з суміжними зовнішніми косинками, внутрішні радіально орієнтовані косинки, з'єднані також з внутрішньою стороною лобовини, віддаленої від кільця жорсткості, радіально орієнтованими діафрагмами з вирізами, з'єднаними також з лобовинами і радіально орієнтованими поздовжніми ребрами, виконаними на кожному кінці з плавним переходом висоти ребра до обичайки, при цьому внутрішні косинки і зовнішні косинки, які не з'єднані з кільцем жорсткості, виконані плоскими з периметром трикутно-подібного обрису (див. опис до патенту України № 84674, МПК В66В 15/00). Істотним недоліком відомого барабана є високі капітальні витрати на його виготовлення, які обумовлені наявністю в цьому барабані поздовжніх ребер і діафрагм. Також підвищує капітальні витрати виготовлення косинок з периметром трикутно-подібного обрису, так як для забезпечення високої тріщиностійкості відомого барабана з вищезгаданими поздовжніми ребрами і діафрагмами необхідно виконувати ці косинки досить великими і масивними, хоча при виконанні цих косинок відходи матеріалу, з якого вони виготовляються, є мінімальними. Цей недолік в меншій мірі проявляється в іншому відомому барабані шахтної підйомної машини, який є найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, і прийнятий як прототип (див. опис до патенту України № 94201, МПК В66В 15/00). Відомий і пропонований барабан шахтної підйомної машини мають наступні подібні ознаки: - циліндричну обичайку, яка виконана з зовнішньою гвинтовою канавкою і одною або двома гальмівними ділянками; - дві лобовини з вікнами, кожна з яких прикріплена до обичайки; - зовнішні косинки, які з'єднані з зовнішньою стороною кожної з лобовин; - що найменше, одне кільце жорсткості, яке пов'язане з обичайкою і розміщено біля її торця, прилеглого до її гальмівної ділянки. У відомому рішенні за рахунок виключення діафрагм і застосування радіальних ребер замість поздовжніх ребер, а також за рахунок оснащення барабана радіально-увігнутими косинками досягається зниження металоємності барабана, проте капітальні витрати на його виготовлення залишаються високими, що обумовлено оснащенням барабана внутрішніми радіально орієнтованими плоскими косинками, які з'єднані з обичайкою і з внутрішніми сторонами лобовин і які виконані з криволінійно-увігнутим контуром їх вільного боку, так як виконання таких косинок створює високий відхід матеріалу при їх виготовленні в порівнянні з косинками, виконаними з периметром трикутно-подібного обрису. Тут слід зазначити, що оснащення барабана-прототипу внутрішніми косинками спрямовано на розвантаження з'єднання лобовин з обичайкою з метою мінімізації їх товщини, а, отже, і на мінімізацію маси барабана і частково пов'язаних з цим капітальних витрат на його виготовлення. В основу корисної моделі поставлена задача - мінімізувати капітальні витрати на виготовлення барабана із забезпеченням його високої довговічності. Вирішення поставленої задачі забезпечується за рахунок технічного результату, який полягає в мінімізації кількості відходів матеріалу при виготовленні елементів жорсткості спільно з мінімізацією товщини складових частин барабана. Для досягнення зазначеного технічного результату барабан шахтної підйомної машини, що містить циліндричну обичайку, яка виконана з зовнішньою гвинтовою канавкою і одною або двома гальмівними ділянками, всередині якої розміщені дві лобовини з вікнами, що з'єднані з обичайкою, зовнішні радіально орієнтовані косинки, які з'єднані з зовнішніми сторонами лобовин, що найменше, одне кільце жорсткості, що розміщено біля торця обичайки, прилеглого до її гальмівної ділянки, відповідно до корисної моделі, оснащений вставками, які розміщені між лобовинами зі змінним круговим кроком, при цьому кожна з вставок виконана у вигляді гнутого шматка смуги з вирізами і з'єднана з обичайкою і внутрішньою стороною однієї з лобовин з утворенням трикутно-кільцевої наскрізної порожнини. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у такому. Завдяки оснащенню барабана шахтної підйомної машини вставками, які розміщені між лобовинами зі змінним круговим кроком, і завдяки виконанню кожної з цих вставок у вигляді гнутого шматка смуги з вирізами, а також з'єднанню їх з обичайкою і внутрішньою стороною 1 UA 116135 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 однієї з лобовин з утворенням трикутно-кільцевої наскрізної порожнини, стало можливим зменшити відходи матеріалу при виготовленні елементів жорсткості, а саме вставок, які розвантажують з'єднання обичайки і лобовини подібно внутрішнім косинкам прототипу, дозволяючи мінімізувати товщину всіх складових частин барабана, що веде до зниження капітальних витрат на виготовлення барабана із забезпеченням його високої довговічності, так як вставки з вирізами не створюють в барабані, що заявляється, надмірної концентрації напружень і при цьому не дозволяють концентруватися напруженням в з'єднанні лобовини з обичайкою. Таким чином, барабан, що заявляється, при оснащенні їм шахтної підйомної машини, зможе забезпечити її роботу з високою експлуатаційною надійністю і продуктивністю видобутку корисних копалин. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображена половина поздовжнього розрізу барабана шахтної підйомної машини. Барабан шахтної підйомної машини містить циліндричну обичайку 1, яка виконана з зовнішньою гвинтовою канавкою. З обох сторін на обичайці 1 виконані гальмівні ділянки 2, 3. Усередині обичайки 1 розміщені і до неї прикріплені лобовини 4, 5. Також всередині обичайки 1 розміщені зовнішні радіально орієнтовані косинки 6, 7, які з'єднані з зовнішньою стороною лобовин 4 і 5 відповідно. Біля торців обичайки 1, прилеглих до гальмівних ділянок 2, 3, розміщені кільця жорсткості 8, 9. Кожне кільце жорсткості 8 і 9 прикріплено до обичайки 1 і до зовнішніх косинок 6 і 7 відповідно. Відмінністю барабана шахтної підйомної машини, що заявляється, є те, що він оснащений вставками 10, які розміщені між лобовинами 4 і 5 з перемінним круговим кроком, при цьому кожна з вставок 10 виконана у вигляді гнутого шматка смуги з вирізами 11 і з'єднана з обичайкою 1 і внутрішньою стороною лобовини 4 з утворенням трикутно-кільцевої наскрізної порожнини. Корисна модель, що заявляється, працює наступним чином. Барабан реверсивно обертається від приводу шахтної підйомної машини, намотуючи або змотуючи канат, пов'язаний зі скіпом. Реверсивне обертання барабана створює циклічне намотування і змотування каната в зовнішній гвинтовий канавці на обичайці 1, при цьому заповнення барабана другим шаром витків каната відбувається з перекриттям першого шару витків каната на ділянці ВС. Для зупинки обертання барабана обичайка 1 стопориться шляхом взаємодії її гальмівних ділянок 2, 3 з колодками радіально-колодкових гальм (на кресленні не показані), що дозволяє заповнювати або розвантажувати скіп. При циклічному намотуванні і змотуванні каната, а також в результаті зміни маси скіпа на обичайку 1 діє змінний по величині канатний тиск, який від обичайки 1 передається на лобовини 4 і 5. Від дії цього канатного тиску обичайка 1 пружно стискається і нерівномірно згинається між її торцями. Додаткова дія радіально-колодкових гальм на гальмівні ділянки 2, 3 обичайки 1 викликає стиснення і протизгинання обичайки 1 на ділянках між кожним з її торців і лобовинами 4 і 5. В результаті стиснення і вигину обичайки 1 від дії на неї каната і радіально-колодкових гальм відбувається стиснення і вигин лобовин 4 і 5, кілець жорсткості 8 і 9 і разом з ними вигин і розтягнення зовнішніх косинок 6 і 7. Під дією вигину лобовий 4 і 5 разом з вигином обичайки 1 відбувається пружне спотворювання початкового прямого кута між лобовинами 4 і 5 та обичайкою 1, при цьому спотворювання цього кута між лобовиною 4 і обичайкою 1 відбувається значно сильніше, ніж такого ж кута між лобовине 5 і обичайкою 1, так як ділянка ВС обичайки 1 біля лобовини 4 заповнюється другим шаром каната. При відсутності у барабана вставок 10 спотворювання початкового прямого кута між лобовиною 4 і обичайкою 1 буде приводити до перенапруження з'єднання лобовини 4 і обичайки 1, через що це сполучення матиме низьку довговічність, а, отже, експлуатація шахтної підйомної машини буде малонадійною і малопродуктивною. Протидіяти перенапруженню з'єднання лобовини 4 і обичайки 1 без вставок 10 можливо тільки за рахунок істотного збільшення товщини обичайки 1, лобовин 4 і 5, а також кілець жорсткості 8 і 9, що буде призводити до зростання маси барабана. Тому завдяки оснащенню барабана, що заявляється, вставками 10, забезпечується його висока довговічність, так як вставки 10 ефективно перешкоджають перенапруженню з'єднання лобовини 4 і обичайки 1 від їх спільного стиснення і вигину, дозволяючи мінімізувати їх товщини і товщини кілець жорсткості 8 і 9, при цьому заявлене виконання вставок 10 дозволяє мінімізувати кількість відходів матеріалу при їх виготовленні в порівнянні з кількістю відходів при 2 UA 116135 U 5 10 15 виготовленні внутрішніх косинок у прототипу, які також перешкоджають перенапруженню з'єднання лобовини і обичайки у прототипу, але підвищують капітальні витрати на його виготовлення. Слід зазначити, що виконання вирізів 11 у вставок 10 направлено на зниження концентрації напружень у барабана, що заявляється, а це визначає його високу довговічність, так як вставки 10 під дією вигину і стиснення лобовини 4 і обичайки 1 також піддаються вигину і стиску, через що в з'єднанні кожної вставки 10 з лобовиною 4 і обичайкою 1 виникають напруження, але завдяки вирізам 11 ці напруження не викликають утворення тріщин у барабані. Таким чином, з опису конструкції і роботи корисної моделі, що заявляється, видно, що вся сукупність її характерних ознак дозволяє мінімізувати кількість відходів матеріалу при виготовленні елементів жорсткості (вставок) спільно з мінімізацією товщини складових частин барабана (обичайка, лобовини і кільця жорсткості), в результаті чого мінімізуються капітальні витрати на виготовлення барабана із забезпеченням його високої довговічності. Отже, барабан, що заявляється, дійсно здатний забезпечити шахтній підйомній машині, до складу якої він буде входити, високу експлуатаційну надійність роботи, довговічність і продуктивність видобутку корисних копалин. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Барабан шахтної підйомної машини, що містить циліндричну обичайку, яка виконана з зовнішньою гвинтовою канавкою і одною або двома гальмівними ділянками, всередині якої розміщені дві лобовини з вікнами, що з'єднані з обичайкою, зовнішні радіально орієнтовані косинки, які з'єднані з зовнішніми сторонами лобовин, що найменше, одне кільце жорсткості, що розміщено біля торця обичайки, прилеглого до її гальмівної ділянки, який відрізняється тим, що він оснащений вставками, які розміщені між лобовинами зі змінним круговим кроком, при цьому кожна з вставок виконана у вигляді гнутого шматка смуги з вирізами і з'єднана з обичайкою і внутрішньою стороною однієї з лобовин з утворенням трикутно-кільцевої наскрізної порожнини. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3