Karta předmětu – prezenční studium Název předmětu:
Hornické stroje (HS)
Číslo předmětu:
340-0702
Garantující institut:
Katedra výrobních strojů a konstruování
Garant předmětu:
Prof. Ing. Horst Gondek, DrSc.
Kredity:
4
Povinnost:
povinný
Úroveň studia:
pregraduální
Jazyk výuky:
čeština
Ročník:
1
Semestr:
2
Určeno pro fakulty:
HGF
Určeno pro typ studia:
bakalářské
Způsob zakončení:
zápočet a zkouška
Rozsah výuky:
2+1
Prerekvizity:
nemá
Korekvizity:
nemá
Vyskytuje se v prerekvizitách:
není
Odkaz na web:
Výstupy z učení -
-
-
student prokazuje znalosti: z oblasti konstrukce strojů a zařízení základních výpočtů hornických strojů a zařízení postupy dobývání pomocí moderních technologií dobývání student umí: použít a navrhnout hornickou techniku a mechanizaci použít technickou diagnostiku a automatizaci používat pomocnou mechanizaci student je schopen: určit a použít v praxi technologii dobývání nerostných surovin využívat údržbu, diagnostiku a bezpečnost nasazené hornické techniky znát konstrukce strojů a zařízení pro dobývání surovin
Metody výuky (zastoupení jednotlivých metod je třeba kvantifikovat v %) přednášky cvičení samostatná práce
– 47 % – 23 % – 30 %
Anotace V předmětu se posluchači seznámí se základními typy strojů pro dobývání v hlubinných dolech, jejich konstrukcí a základními výpočty. Rovněž se obeznámí s podmínkami jejich nasazení a vhodné technologie dobývání. Cílem studia je získání znalostí z oblasti konstrukce strojů a zařízení nutných při konstrukci dobývacích strojů používaných pro hlubinné dobývání. Studenti se rovněž seznámí se základními pevnostními výpočty těchto strojů a zařízení. Nezbytné je také seznámí se základními podmínkami nasazení a novými technologiemi dobývání pomoci těchto strojů zařízení.
Povinná literatura Gondek, H.,Ševčík, A.: Těžební a zpracovatelské stroje I. Skripta VŠB – TU Ostrava, r 2006, Ediční středisko VŠB – TU Ostrava 2006, str.127, ISBN 80-248-1040-9 Gondek, H.: Dobývací kombajny a jejich konstrukce, Skripta VŠB-TU Ostrava, r 1985 Gondek, H. :Uhelné pluhy a jejich konstrukce, Skripta VŠB-TU Ostrava, r 1985 Gondek, H. :Zařízení pro zajišťování důlních porubů, Skripta VŠB-TU Ostrava,r 1985
Doporučená literatura Boroška,J.,Gondek,H.,Zajac,O.: Hlbinné dobývací stroje a dopravné zaradenia., Alfa Bratislava, 1991 J. Vašek- V. Krúpa – J. Pinka: Rozpojitelnost uhlí a hornin řeznými nástroji I, TU Košice, r 1998, str.91, ISBN 80-88896-29-0
Nároky na zabezpečení výuky Dataprojektor, počítač
Metody průběžné kontroly znalostí během semestru Znalosti jsou průběžně kontrolovány v rámci vedené diskuse a testů . V průběhu semestru student vypracuje semestrální práci na zadanou problematiku, která se týká návrhu projektu dobývání dobývacím komplexem (nová konstrukce, nové typy) a tuto prezentuje na cvičení.
Osnova přednášek 1. Všeobecná část. 2. Úvod, základní pojmy, způsob práce. Mechanicko-fyzikální vlastnosti hornin a metody jejich zjišťování. 3. Pohony dobývacích strojů. Pneumatické, /pístové, lamelové, zubové).
Hydraulické (pístové, lamelové, zubové), Elektrické (synchronní a asynchronní) 4. Teorie rozpojování. Výpočet síly na ostrý nůž. Rozpojovací nástroje. Nožové držáky. 5. Dobývací kombajny, hlavní části. Rozpojovací orgány, konstrukce. Základní výpočet. Převodové ústrojí. Kinematické schéma kombajnu. 6. Vrátková část kombajnu. Konstrukční řešení. hydraulických a elektrických vrátků a jejich. regulace Vp, Mk. Základní výpočet. bezřetězových systémů pojezdů. Základní výpočet tažné síly. 7. Pomocná zařízení. Rám kombajnu, nástavné plechy, pojezdová dráha, skrápění, navrhovací plechy, ukládací zařízení. 8. Automatizace řízení kombajnu. Řízení postupové rychlosti. Dálkové ovládání kombajnů. 9. Kombajnové dobývací komplexy. Základní části, nejvíce používané kombinace. 10. Kotvení v kombajnových porubech. základní způsoby kotvení. Výpočet kotvících sil. 11. Úvod do uhelných pluhů. Podmínky nasazení. 12. Hlavní části , základní rozdělení, konstrukce. Řezné nástroje. Tažné elementy – lana, řetězy. 13. Příslušenství k pluhovým soupravám, kotvení pluhové soupravy. Výpočet kotvící síly. Naklápěcí zařízení. Skrápěcí zařízení. Elektrické vybavení. 14. Automatizace pluhového dobývání. Základní typy ovládání. Problematika definované třísky. 15. Vyztužování důlních děl a porubů. Základní rozdělení a požadavky kladené na vyztužování. 16. Individuální výztuž, základní typy. Výpočet odporu výztuže, základní výpočty. Stropnice. 17. Mechanické stojky. Základní konstrukce a výpočet. 18. Hydraulické stojky. Základní konstrukce a základní výpočet 19. Mechanizované výztuže, všeobecné požadavky, základní rozdělení. Základní pevnostní výpočet. 20. Hydraulický obvod, funkce, hlavní části. Hydraulické agregáty. Ovládání mechanizovaných výztuží. 21. Svislá doprava, Základní typy a vybavení jam. 22. Pásová doprava, Základní konstrukce pásových dopravníků. Pohony, válečky pásy. Výpočet výkonu. 23. Hřeblové dopravníky. Základní konstrukce. Výpočet výkonu. 24. Razicí stroje, základní konstrukce a jejich části 25. Vrtací stroje, rozdělení, základní konstrukce 26. Tunelovací stroje, princip práce 27. Údržba zařízení, bezdemontážní diagnostika, mazání. Životnost strojů a zařízení. 28. Bezpečnost a ochrana zdraví při práci.
Osnova cvičení 1. Základní pojmy v hornictví. Porub, chodba, směrná délka, úklon podélný a příčný. 2. Výpočet výkonu pneumatického motoru, Pohony pneumatické, elektrické a hydraulické. 3. Konstrukce uhelných kombajnů. Popis základních části. Technologie dobývání dobývacími kombajny.
4. Výpočet výkonu dobývacího kombajnu. 5. Konstrukce uhelných pluhů Popis základních části. Podmínky nasazení a technologie nasazení. 6. Výpočet výkonu pohonu pluhu. 7. Individuální výztuže. Základní konstrukce mechanických a hydraulických stojek Výpočet odporu. 8. Mechanizované výztuže. Základní typy výztuží. Výpočet odporu. 9. Kombajnové dobývací komplexy. Vybavení porubu. Odtěžení, 10. Pluhové dobývací komplexy. Vybavení porubu. Stanovení rychlosti pluhu a hřeblového dopravníku. 11. Pásové dopravníky. Výpočet výkonu pohonu. 12. Hřeblové dopravníky. Výpočet výkonu pohonu. 13. Razicí kombajny a tunelovací stroje. Výpočet výkonu pohonu. 14. Ověření znalostí pro zápočet a udělení zápočtu.
Otázky ke zkoušce 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25.
Teorie rozpojování, síly působící na ostrý nůž Pohony dobývacích strojů (pneumatické, hydraulické, elektrické Základní rozdělení dobývacích strojů, podmínky nasazení Rozpojovací orgány dobývacích strojů, rozpojovací nástroje Porubové dobývací kombajny, základní rozdělení, konstrukce, podmínky nasazení Vrátkové části porubových kombajnů řetězové a bezřetězové systémy. Výpočet výkonu válcového kombajnu. Přídavná zařízení porubových kombajnů Uhelné pluhy, základní konstrukce, podmínky nasazení, Výpočet výkonů pohonů pluhů Kotvící zařízení pluhových souprav, základní konstrukce, výpočet kotvících sil Přídavná zařízení pluhových souprav Individuální výztuž, rozdělení, základní konstrukce, výpočet odporu Hydraulické stojky, základní konstrukce, výpočet odporu, Charakteristika, Mechanizované výztuže, rozdělení, základní části, konstrukční řešení, výpočet odporů Princip práce mechanizovaných výztuží, síly působící na mechanizovanou výztuž, základní výpočet, Hydraulický obvod mechanizované výztuže a její základní prvky Kombajnové dobývací komplexy, podmínky nasazení, základní části Pluhové dobývací komplexy, podmínky nasazení, základní části Hřeblové dopravníky, základní konstrukce, výpočet výkonu Pásové dopravníky základní konstrukce, výpočet výkonu Ražení a hloubení důlních děl, Základní technologie ražení a hloubení Razicí stroje, základní konstrukce a jejich části Vrtací stroje, rozdělení, základní konstrukce Tunelovací stroje, princip práce Údržba strojů a zařízení
Podmínky absolvování předmětu Název úlohy
Typ úlohy
Zápočet a zkouška Zápočet
Zápočet a zkouška Zápočet
Zkouška Písemná zkouška Ústní zkouška
Zkouška Písemná zkouška Ústní zkouška
Max. počet bodů (akt. za podúlohy) 100 33 67 37 30
Min. počet bodů 51 17 34 19 15
Údaje o předmětu v cizím jazyce Annotation In this course, students learn the basic types of machinery for mining in underground mines, their design and basic calculations. They will also become familiar with the conditions of their deployment and appropriate extraction technologies. The aim of the study is to gain knowledge in designing the machinery and equipment necessary for the construction of machinery used for underground mining. Students will also learn the basic strength calculations of these machines and equipment. It is also necessary to introduce the basic conditions of deployment and new technologies of extraction using these machines.
Outline of lectures 1. General section. 2. Introduction, basic concepts, the way of work. Mechanical and physical properties of rocks and methods for their detection. 3. Drives of mining machinery. Pneumatic (piston, vane, gear). Hydraulic (piston, vane, gear). Electric (synchronous and asynchronous). 4. Theory of disintegration. Calculation of forces acting on a sharp knife. Isolating tools. Tool holders. 5. Cutter-loaders, their main parts. Disintegration devices, structures. The basic calculation. Transmission device. Kinematic scheme of a cutter-loader. 6. Winch part of cutter-loaders. Structural design of hydraulic and electric winches and their regulation Vp, Mk. The basic calculation of chainless travel systems. Basic calculation of traction. 7. Accessory equipment. Cutter-loader frame, attachment plates, taxiway, sprinkling, design sheets, the storage device. 8. Automation of cutter-loader control. Control of the cutting speed. Remote control of cutterloaders. 9. Cutter-loader mining complexes. The basic parts, the most widely used combinations. 10. Anchoring in cutter-loader working faces. The basic ways of anchoring. Calculation of anchoring forces.
11. Introduction to coal ploughs. Conditions of use. 12. Main parts, basic division, design. Cutting tools. Towing elements - ropes, chains. 13. Accessories for plough sets, plough set anchoring. Calculating the anchor forces. Tilting device. Sprinkler. Electrical equipment. 14. Automation of plough mining. Basic types of control. Problems of defined chips. 15. Supports of mines and stope faces. Basic division and requirements for supports. 16. Individual supports, basic types. Calculating the resistance of supports, basic calculations. Roof bars. 17. Mechanical props. The design and calculation. 18. Hydraulic props. The basic design and basic calculation 19. Mechanized supports, general requirements, basic division. The basic strength calculation. 20. Hydraulic circuit, function, main parts. Hydraulic units. Control of mechanized supports. 21. Vertical transportation. Basic types and equipment of shafts. 22. Belt transportation. The basic design of belt conveyors. Drives, rollers, belts. Calculating the performance. 23. Scraper conveyors. Basic construction. Calculating the performance. 24. Driving machines, basic designs and their parts. 25. Drilling machines, division, basic design 26. Tunnelling machines, the principle of work 27. Machinery maintenance, disassembly-free diagnostics, lubrication. The life of machinery and equipment. 28. Occupational safety and health.
Outline of exercises 1. Basic concepts in mining. Stope, corridor, target length, longitudinal and transverse pitches. 2. Calculating the performance of pneumatic motors. Pneumatic, electric and hydraulic drives. 3. The design of coal cutter-loaders. Description of basic parts. Technology of mining with cutter-loaders. 4. Calculating the performance of cutter-loaders. 5. The design of coal ploughs. Description of basic parts. Conditions and technology of use. 6. Calculating the performance of plough drives. 7. Individual supports. The basic design of mechanical and hydraulic props. Resistance calculation. 8. Mechanized supports. Basic types of supports. Resistance calculation. 9. Cutter-loader mining complexes. Stope equipment. Mucking. 10.Plough mining complexes. Stope equipment. Determining the speed of ploughs and scraper conveyors. 11.Belt conveyors. Calculating the drive performance. 12.Scraper conveyors. Calculating the drive performance. 13.Driving cutter-loaders and tunnelling machines. Calculating the drive performance. 14.Verification of knowledge for credit and credit awarding.
Exam question topics 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25.
The theory of disintegration, the forces acting on a sharp knife Mining machinery actuators (pneumatic, hydraulic, electrical) Basic classification of mining machinery, conditions of use Disintegration devices of mining machinery, disintegration tools Coal-face cutter-loaders, basic division, design, conditions of use Winch parts of coal-face cutter-loaders, chain and chainless systems Calculating the performance of drum cutter-loaders. Ancillary equipment of coal-face cutterloaders Coal ploughs, basic design, conditions of use Calculating the performance of plough actuators Anchoring equipment for plough sets, basic design, calculating anchoring forces Ancillary equipment for plough sets Individual supports, division, basic construction, resistance calculation Hydraulic pit-props, basic construction, resistance calculation, characteristics Mechanized supports, division, basic parts, structural design, calculating resistances The operational principle of mechanized supports, forces acting on mechanical supports, basic calculation Hydraulic circuit for mechanized supports and their basic elements Cutter-loader mining units, conditions of use, basic parts Plough mining units, conditions of use, basic parts Scraper conveyors, basic design, performance calculation Belt conveyors, basic design, performance calculation Driving and sinking of mine excavations, the basic technology of driving and sinking Driving machines, basic design and their parts Drillers, division, basic design Tunnelling machines, the principle of how they work Maintenance of machinery and equipment
