Содержание

Карьерная и горная техника: особенности и классификация

В настоящее время большое внимание уделяется вопросу сохранения полезных ископаемых (ПИ). Их запас уменьшается с каждым годом, поэтому целесообразно использование современной, более инновационной горной техники. Какое оборудование задействуется для добычи полезных ископаемых, чем оно отличается, есть ли необходимость прибегать к экскаваторам и другим строительным машинам, бывшим в употреблении?

Способы получения полезных ископаемых

К ним относятся горные породы, которые добывают из недр земли и используют для нужд человека. В зависимости от места залегания различают несколько способов:

наземный. Применяется преимущественно для сбора торфа;
открытый (карьерный). Используется для разработки угольных и рудных месторождений;
подземный (шахтный). Метод добычи ПИ, которые залегают глубоко в недрах земли.

В отдельную категорию можно выделить добычу газа, нефти. Для них обустраиваются специальные скважины, вышки и буровые платформы. Они могут располагаться на суше или на воде (в зависимости от обнаружения месторождения).

Карьерная и горная техника: особенности и классификация

Классификация

Что такое карьерная и подземная техника? Для ответа на этот вопрос необходимо узнать, какие есть разновидностями горных машин. Поскольку ПИ находятся на разных уровнях (на поверхности или глубоко в недрах земли), необходимо правильно подбирать современную технику. Она отличается технологическими особенностями и размерами.

В зависимости от места залегания руды или других горных пород используют шахтную или карьерную технику. Первая предназначена для погружения на значительную глубину. Она отличается небольшими размерами и высокой мощностью. Вторая категория позволяет добывать ПИ наземным способом.

Для выбора наиболее подходящего оборудования необходимо обратить внимание на:

особенности рельефа месторождения;
характеристики грунтов;
способ добычи и технологию вскрытия карьера;
потенциальный объём месторождения;
требуемую производительность и пр.

В большинстве случаев определяющим фактором является крепость пласта. Именно этот показатель позволяет учесть особенности карьерной и горной техники и подобрать подходящее оборудование. Нередко специалисты прибегают к буровзрывным работам. В этом случае используются буровые станки, которые делают отверстие в породе, и взрывчатка. Заряд активируют дистанционно, при помощи радиоимпульса или по проводам.

Карьерная и горная техника: особенности и классификация

Машины для открытых работ

Строительная карьерная техника – оборудование, которое используется для наземной добычи горных пород. Это наиболее востребованные машины, поскольку при помощи данного способа разработки месторождений получают порядка 80% ПИ.

Выемку и транспортировку можно производить при помощи строительных экскаваторов и самосвалов, но эффективность такого способа невысокая. Самый прогрессивный вариант на сегодняшний день – горнотранспортные комплексы. Это не просто тяжёлая карьерная техника, это единый замкнутый цикл, который включает:

оборудование для бурения;
мощные погрузчики;
машины для транспортировки добытых пород (в том числе, большие грузовики и вагоны);
дополнительное оборудование (катки, рыхлители, бульдозеры, грейдеры, топливозаправщики, комбайны и т. д.);
внутрикарьерные склады.

Конфигурации горнотранспортных комплексов различны. Самыми продуктивными считаются циклы, состоящие из транспортно-отвального моста, соединённого с абзетцерами и экскаваторами, а также струговые установки.

Карьерная и горная техника: особенности и классификация

Редкие виды открытых работ

Альтернативная технология добычи связана с разработкой россыпей. Её суть заключается в промывке залежей ПИ. Различают:

Проточный способ. Эта технология практически изжила себя. Лёгкие частички горных пород попадали в поток, а более крупные, тяжёлые падали на дно.
Гидроразмыв под напором. Сила воды разделяет горную породу на фракции, которые стекают по специальным желобам. В результате тяжёлые породы оседают на дне.
Драгирование. Процесс, во время которого оборудование всасывает пласт с полезными ископаемыми со дна или прибрежных зон. Водяной поток направляется на барабан, разделяющий горные породы на фракции.

Вам будет интересно Как правильно установить лед лампы h4 - Эксперт по автомобилям

Различают и специальные способы. К ним относят обработку сжатым воздухом и заполнение пустот водой с тиксотропным реагентом.

Карьерная и горная техника: особенности и классификация

Техника обработки подземных залежей ПИ

Горные работы, которые производятся глубоко под землёй, существенно отличаются от карьерного способа. Они требуют больших трудозатрат. Весь ассортимент подземной горной техники условно можно разделить на несколько категорий: для бурения и образования полостей в пласте, для очистки, для подъёма шахт и пр. Производители горной техники предлагают оборудование для каждого вида. Оно разнится по принципу работы, мощности и другим признакам.

Особенности эксплуатации техники

На отечественном рынке преобладает оборудование для добычи полезных ископаемых иностранного производства. Оно надёжно и долговечно, но отличается высокой стоимостью. Целесообразным выходом будет приобретение оборудования, бывшего в употреблении. Однако вместе с этим появляется второй нюанс – обслуживание карьерной техники. Ремонт и замена комплектующих может влететь в копеечку, поэтому многие разработчики месторождений предпочитают брать технику в аренду. Надёжным помощником в этом вопросе станет компания «Снабавто». Обратитесь к нашим консультантам, чтобы получить исчерпывающую информацию об оборудовании для добычи ПИ и о другой крупной строительной технике.

Электрические машины: виды, классификация, принципы работы

Электрической машиной принято считать электромеханическое устройство, способное преобразовать механическую энергию в электрическую и обратно. В первом случае происходит выработка электроэнергии (машины являются генераторами), во втором – её потребление ( электродвигатели) . Последние необходимы для того чтобы привести в движение транспортные средства, станки и другие механизмы.
Генераторы и электродвигатели – основная сфера использования электрических машин. Но они могут быть также использованы и в качестве электромеханических преобразователей (умформеров) – агрегатов, которые способны преобразовывать электрическую энергию в различные её формы. Преобразователь постоянного тока в переменный называется инвертором , увеличитель мощности электрических сигналов – электромашинным усилителем, а устройство способное отрегулировать напряжение переменного тока – индукционным регулятором.

Отдельной категорией можно назвать также сельсины – самосинхронизирующиеся индукционные машины, которые обеспечивают возможность вращения нескольких осей независимо друг от друга с точки зрения механики. Такие устройства используются в электронике, в составе сварочных аппаратов для регулировки их рабочей мощности.

Классификация электрических машин

Коллекторные и бесколлекторные электрические машины

Деление на коллекторные и бесколлекторные электрические машины существует благодаря принципиальным отличиям в принципе их действия.

Коллекторные машины

Коллекторные агрегаты работают только на постоянном токе, поэтому отличительной чертой их конструкции является наличие механического преобразователя, который позволяет получить постоянный ток из переменного или наоборот. Они могут использоваться в качестве двигателя или генератора без необходимости внесения изменений в схему.

Их существенными преимуществами являются отличные пусковые характеристики и возможность плавной регулировки частоты вращения вала. Именно поэтому коллекторные электрические машины постоянного тока нашли очень широкое применение в качестве приводов для прокатных станов, электротранспорта, источников питания для сварочных аппаратов, электролитических ванн. В самолётах, тракторах, автомобилях такие двигатели приводят в движение всё используемое вспомогательное оборудование.

Небольшая группа коллекторных машин небольшой мощности выполняется в виде универсальных двигателей, которые уникальны тем, что могут работать и от постоянного, и от переменного тока.

Бесколлекторные машины

Бесколлекторные агрегаты работают только с переменным током и делятся на синхронные и асинхронные машины. Синхронные машины широко применяются как в качестве генераторов, так и электродвигателей, в то время как асинхронные – в основном служат двигателями.

Рисунок 1. Синхронный генератор (упрощённая схема устройства) 1 – сердечник статора (неподвижная часть машины), 2 – обмотка статора, 3 – вал, 4 – ротор двигателя (постоянный магнит).

Принцип работы такого генератора заключается в том, чтобы при помощи привода (двигателя внутреннего сгорания или турбины) через ременную передачу привести в движение ротор генератор. Одновременно в обмотке статора наводится ЭДС (указано стрелками) и благодаря замыканию её на нагрузке в цепи появляется ток.

Когда речь идёт о синхронном электродвигателе, то его работа начинается с подачи тока на обмотку статора. Это приводит к вращению магнитного поля, которое при взаимодействии с полем ротора вырабатывает силу, которая, в конечном счёте, преобразует электрическую энергию в механическую и вращает вал.

Вам будет интересно Схемы зарядных устройств для автомобильных акб: как сделать своими руками - Станок

Рисунок 2. Принцип действия асинхронного электродвигателя

В асинхронном электродвигателе при включении обмотки статора в сеть образуется вращающееся с частотой n1 магнитное поле. При этом в обмотке статора и ротора наводится ЭДС. Благодаря тому что обмотка ротора замкнута в ней возникает ток, который взаимодействуя с полем статора создаёт электромагнитные силы Fэм приводящие во вращение ротор двигателя.

Трансформаторы

Трансформатор – электрический аппарат, который представляет собой статическое устройство, преобразующее одну систему переменного тока в другую. Параметры для преобразования могут быть самыми разными: ток, напряжение, частота, число фаз. Но чаще всего в системах электроснабжения используются силовые трансформаторы, которые позволяют изменить величину тока и напряжения (при этом все остальные параметры сети остаются неизменными).

По назначению существует деление аппаратов на трансформаторы силового и специального назначения. Силовые являются одним из основных элементов систем энергоснабжения и используются при транспортировке электроэнергии для получения напряжения требуемого класса.

Специальные же очень разнообразны по своей конструкции и рабочим характеристикам (примером могут послужить сварочные, печные, испытательные трансформаторы). Отдельной их категорией являются автотрансформаторы – однообмоточные аппараты, которые способны изменять величину напряжения в минимальных пределах (когда коэффициент трансформации приближён к 1).

Принцип действия силового трансформатора

Рисунок 3. Простейший силовой однофазный трансформатор

Конструктивно аппарат состоит из сердечника, выполненного из листовой электротехнической стали и обмоток 1 и 2 (первичной и вторичной), которые размещены на стержнях и электрически не связаны между собой. К обмотке 1 подключается источник питания, к обмотке 2 – нагрузка (потребитель).

За счёт явления электромагнитной индукции переменный ток i1 создаёт магнитный поток, который замыкается в сердечнике и сцепляясь с обеими обмотками наводит в них ЭДС само- и взаимоиндукции соответственно. При подключении потребителя во вторичной обмотке создаётся ток i2, а на выводах – вторичное напряжение. Разница в напряжениях на вводах и выводах образуется за счёт разного количества витков в 1 и 2 обмотках. Отношение параметров может быть любым.

По количеству фаз существует разделение на одно- и трехфазный трансформатор , по виду охлаждения – на воздушный и масляный, по форме магнитопровода – на стержневой, бронестержневой, броневой, тороидальный. Особенностью трёхфазного от однофазного трансформатора в плане его электрической схемы состоит в том, что схемы трёх отдельных систем объединены в одну.

Трансформаторы и электрические машины в целом являются одними из важнейших элементов любой системы энергоснабжения. Огромное количество технических решений и отдельных видов устройств позволяет решать самые разные задачи во всех сферах деятельности.

Электрические машины: виды, классификация, принципы работы

Классификация электрических машин