раздел 2.1) показывает, что совершенствование их как транспортирующих устройств возможно только на основе рационального использования рабочего пространства шнеков и энергии, затрачиваемой на реализацию процесса выгрузки. Рациональное же использование рабочего пространства и энергии предопределяет необходимость повышения способности выгружаемого потока угля к преодолению сопротивления окна выгрузки.
Поскольку процесс выгрузки протекает в условиях напряженного состояния транспортируемого угля, то очевидно, что повышение способности перемещаемого потока угля к преодолению сопротивления окна выгрузки может быть достигнуто только в результате эффективного силового воздействия на него.
Однако, как показано в подразд. 1.2, известные возможности эффективного силового воздействия на поток выгружаемого угля вообще, и на процесс вращательного переноса в частности, на сегодня практически исчерпаны в рамках традиционной структуры шнековых исполнительных органов и известных технических решений и совершенно недостаточны для реализации поставленной цели работы.
Следовательно, дальнейшее существенное совершенствование шнековых исполнительных органов очистных комбайнов для тонких пластов как транспортирующих устройств (повышение производительности выгрузки, повышение сортности угля, снижение пылеобразования и др.) определяет необходимость дополнительного, интенсифицирующего процесс выгрузки, силового воздействия на выгружаемый поток угля или, другими словами, требует новых способов активации процесса выгрузки.
На основании изложенного предлагается новое направление совершенствования исполнительных органов (активная выгрузка), предусматривающее активацию процесса выгрузки путем осуществления дополнительного (к имеющемуся в органах пассивной выгрузки) силового воздействия на перемещаемый поток угля. Такое дополнительное активирующее силовое воздействие должно создаваться при помощи специальных устройств, располагаемых в рабочем пространстве исполнительных органов (как в шнеках, так и вне их). Функционирование дополнительных активирующих устройств, осуществляющих добавочное силовое воздействие, предполагает также соответствующие дополнительные энергетические затраты для осуществления их рабочего процесса.
Необходимость оснащения исполнительных органов специальными устройствами, позволяющими реализовать в рабочем пространстве дополнительную энергию различных (в общем случае) видов, практически обусловливает потребность в соответствующем развитии их структуры. Таким образом, реализация исполнительных органов активной выгрузки определяет необходимость соответствующего развития их структуры, обеспечивающее следующие основные преимущества по сравнению с органами пассивной выгрузки:
- повышение производительности выгрузки разрушенного угля и на этой основе повышение производительности очистных комбайнов;
- снижение степени измельчения угля при его вращательном переносе и повышение сортности на этой основе;
- снижение пылеобразования при выгрузке угля и улучшение экологии рабочего пространства за счет этого.
Важным аспектом рассматриваемого вопроса является энергетическое обеспечение реализации концепции. Известно, что изыскание резервов дополнительной энергии для обеспечения функционирования исполнительных органов активной выгрузки с учетом традиционных дефицита мощности электроприводов очистных комбайнов (особенно в условиях тонких пластов) и ограниченной мощности подземных источников электропитания, весьма проблематично.
Поэтому, предлагаемое направление совершенствования исполнительных органов очистных комбайнов предусматривает энергетическое самообеспечение (полное или частичное) функционирования устройств, оказывающих дополнительное силовое воздействие на выгружаемый уголь.
Очевидно, что функционирование специальных устройств, оказывающих дополнительное воздействие на выгружаемый уголь в исполнительных органах активной выгрузки, требует некоторых затрат энергии . В тоже время, поскольку вращательный перенос угля сопровождается значительными непроизводительными затратами энергии , то его устранение позволяет исключить эти затраты (полностью или частично). Высвобожденная таким образом энергия может быть направлена для обеспечения функционирования исполнительных органов активной выгрузки и для других целей.
Различные соотношения величин и обуславливает следующие возможные варианты энергетического баланса:
- Частичное энергетическое самообеспечение дополнительных устройств. Для их функционирования требуются дополнительные затраты энергии . Повышение производительности комбайновой выемки достигается в результате устранения ограничения производительности по фактору дефицита погрузочной способности;
- Полное энергетическое самообеспечение дополнительных устройств. Для их функционирования не требуется затрат энергии . Повышение производительности комбайновой выемки достигается в результате устранения ограничения производительности по фактору дефицита погрузочной способности;
- Энергетическое "донорство" дополнительных устройств. Для их функционирования не требуется затрат энергии, более того, в результате их работы обеспечивается приток дополнительной энергии в систему привода исполнительных органов. Повышение производительности комбайновой выемки достигается в результате устранения ограничения производительности по фактору дефицита погрузочной способности и поступления дополнительной энергии для реализации рабочих процессов (разрушения и выгрузки).
Хотя эффект от применения дополнительных устройств в каждом из рассмотренных вариантов различен, тем не менее, во всех случаях имеет место благоприятное перераспределение (полное или частичное) энергии между процессом вращательного переноса и процессом дополнительного воздействия на выгружаемый поток, обеспечивающее повышение производительности выемки, снижение измельчения угля, снижение пылеобразования при выгрузке угля и улучшение экологии рабочего пространства.
- Київ+380960830922