Машиноведение горное

МАШИНОВЕДЕНИЕ ГОРНОЕ (а. science of mining machines; н. Bergbaumaschinenkunde; ф. etude des machines minieres; и. estudio de mequinas mineras) — отрасль науки, объединяющая комплекс знаний и научных исследований по теории, созданию и эксплуатации горных машин; составная часть общего машиноведения. Предмет машиноведения горного — изучение, разработка и эксплуатация машин, предназначенных для разведки, добычи, транспортировки и переработки полезных ископаемых с учётом особенностей горного производства.

Машиноведение горное, как и общее машиноведение, возникло, когда стали создаваться и использоваться машины для механизации различных технологических операций в горном производстве. Становление машиноведения позволило рассматривать с единых позиций различные механизмы и машины независимо от их отраслевого назначения, что привело к развитию межотраслевой унификации. Создание машин с учётом особенностей их взаимодействия с обрабатываемой средой (технологической нагрузкой) и условиями эксплуатации привело к дифференциации ряда разделов горного машиноведения.

Машиноведение горное опирается на физику и механику горных пород, сплошных и сыпучих сред, законы их деформирования и разрушения, позволяющие выявлять особенности взаимодействия рабочих органов машин с обрабатываемой средой и устанавливать характер изменения внешних сил в рабочем процессе. Такая направленность машиноведения горного связана с необходимостью рассчитывать и конструировать рабочие органы машин, основываясь на теории машин и механизмов, деталях машин, сопротивлении материалов и теории надёжности. При изучении и разработке трансмиссии горных машин и приводов машиноведение горное опирается на положения теоретической механики, теории машин и механизмов, деталей машин, а также на сопротивление материалов, теорию упругости и теорию надёжности. Разработка приводов горных машин основывается на таких дисциплинах, как электро-, пневмо- и гидроприводы, теория автоматического управления и регулирования и теория их рабочего процесса. Наряду со сведениями, содержащимися в общемашиностроительных дисциплинах, при создании горных машин широко используются дисциплины, обеспечивающие специфические требования к отдельным горным машинам: искро-, электро- и взрывобезопасность и пожаробезопасность, а также специальные разделы техники безопасности при ведении горных работ (защита от обрушения, запылённости, внезапных выбросов угля и газа, горных ударов, температурных и атмосферных влияний и др.).

Реклама



Для интенсивного развития механизации, автоматизации производственных процессов в горной промышленности, внедрения в практику автоматизированных комплексов, промышленных роботов и электронных автоматизированных и дистанционных систем управления на базе микропроцессоров используют научные основы теории информации, автоматического управления и регулирования, аэро-, газо- и гидродинамики, термодинамики, электроники, теории и техники приборостроения и др. В рамках машиноведения горного сформулировались самостоятельные научные направления и дисциплины: создание очистных, проходческих и выемочных комплексов и агрегатов, буровых машин и установок для глубокого бурения, механизированных крепей, шахтных подъёмных машин, насосов, компрессоров, вентиляторов, горнотранспортных машин, машин-орудий горновыемочных и погрузочных, выемочно-транспортирующих машин (бульдозеры, скреперы, погрузчики, автогрейдеры), оборудования для гидромеханизации и гидротранспорта, машин для дробления, измельчения, обогащения и брикетирования полезных ископаемых, вибрационных машин, взрыво- и искробезопасного оборудования, средств пылеподавления, горнорежущего бурового инструмента и др.

Развитие машиноведения горного выдвигает перед наукой необходимость решения ряда проблем в различных областях знания. Всестороннее и широкое развитие машиноведения горного обеспечивает создание горной техники на базе использования новейших достижений науки и техники в фундаментальных дисциплинах, машиностроении и экономике. Важный раздел исследований машиноведения горного — создание принципиально новых машин: гидро- и пневмопульсаторов, вибраторов, термомеханических агрегатов, роторных экскаваторов для взорванных скальных пород, дробильно-сортировочных перегрузочных пунктов, мощных ленточных конвейеров, подводных агрегатов и морских платформ для добычи полезных ископаемых на шельфе и др.

Машиноведение горное сформировалось в научную дисциплину в конце 18 века в Петербургском горном училище. В 1843 преподаватель института корпуса горных инженеров А. И. Узатис, обобщая опыт мировой науки в области горной механики, создал "Курс горного искусства". Дальнейшее развитие машиноведения горное получило в работах П. А. Олышева, первого заведующего кафедрой горной механики в Петербургском горном институте. Теоретические обобщения по машиноведению горному выполнены И. А. Тиме, который впервые начал читать в Петербургском горном институте курс горной механики, и выпустил в 1883-85 "Основы машиностроения" (т. 1-2). В 1914 А. П. Герман опубликовал труды по теории и расчётам рудничного подъёма, рудничных насосных, вентиляторных и пневматических установок. Основополагающая роль в формировании машиноведения горного принадлежит А. М. Терпигореву, который в начале 30-х годов организовал в Московском горном институте кафедру горных машин и написал в 1934 первый учебник по горным машинам.

При становлении машиноведения горного в 19 веке сначала возникло направление конструирования, изготовления и эксплуатации оборудования для подземных работ и только в конце 19 века при развитии строительства железных дорог, портов и каналов — для открытых горных работ. В 20 веке конструирование, изготовление и эксплуатация оборудования для подземных и открытых работ формируется в самостоятельные разделы машиноведения горного. Характерные особенности машиноведения горного на современном этапе — создание рациональных универсальных и гибких систем машин на базе широкой унификации, увеличение единичной мощности оборудования до 50 тысяч кВт, массы до 1500 т и годовой выработки (по землеройным машинам) до 80 млн. м3, а также многоотраслевой характер исследований (обеспечивается создание машин-орудий для самых разнообразных тяжёлых и трудоёмких работ в карьерах, шахтах, на нефте- и газопромыслах и для разведки месторождений полезных ископаемых). Ведутся исследования по вопросам разрушения и отделения горной породы и грунтов от массива, конструкции и расчёту машин для открытых работ, созданию оборудования для нефте-, газопромыслов, динамике машин, очистным и проходческим комбайнам, электроприводам, механизированные крепям, пневмоколёсному и шагающему ходовому оборудованию, вопросам теории разрушения и бурения горных пород, бурению вертикальных стволов, обогащению полезных ископаемых и др. (Н. В. Мельников, В. В. Ржевский, Н. Г. Домбровский, А. В. Топчиев, Г. И. Маньковский, А. О. Спиваковский, Е. И. Шемякин, А. В. Докукин, В. И. Ревнивцев, Н. С. Поляков, А. А. Дзидзигури, О. Д. Алимов, В. Н. Потураев и др.). Основной технико-экономический показатель, характеризующий прогресс машиноведения горного, — значение cpеднегодовой выработки на 1 т массы всего используемого оборудования (для экскаваторов 7-10 тысяч м3/т, для землеройно-транспортного оборудования 14-20 тысяч м3/т). При хорошо организованной работе по модернизации и усовершенствованию оборудования за год возможно дальнейшее улучшение этих показателей.

В CCCP исследования по машиноведению горному проводятся в ИГД им. А. А. Скочинского, ИПКОНе, Институте автоматики Академии Наук Киргизской CCP, Институте геотехнической механики Академии Наук УССР, МЕХАНОБРе, Гипроуглемаше, Донгипроуглемаше, Всесоюзном научно-исследовательском институте буровой техники, ДонУГИ, УкрНИИпроекте, ВНИМИ, а также в Московском, Ленинградском, Днепропетровском, Свердловском и других горных вузах.

В промышленно развитых капиталистических странах исследования в области машиноведения горного ведутся в основном крупными фирмами применительно к разработке конкретных месторождений полезных ископаемых Создаются горные машины для открытых работ большой единичной мощности, автоматизированные нефте- и газопромыслы (в т.ч. морские), протяжённые нефте- и газопроводы, системы сигнализации о неисправностях в машинах и их причинах, разрабатываются универсальные машины со сменными узлами, унифицированные и универсальные системы машин и т.д.



Android-приложение
Смотрите также:
Геология полезных ископаемых: Минеральные ресурсы: Страны и континенты: Месторождения: Промышленные отрасли: Техника и технологии: Горное дело: Предприятия: Наука: Биографии:
Отраслевые новости:

Аналитика: