Основы технологии производства горных машин
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Тульский государственный университет
Кафедра геологии
Контрольно работа
по дисциплине:
«Основы технологии производства горных машин»
Тула 2007.
Содержание
Введение
. Описание базовой машины и выполняемой работы
. Описание буровой штанги
Заключение
Список литературы
Введение
Данная работа выполнялась в рамках курса «Основы технологии производства горных машин» и имела перед собой целью, систематизировать знания по подбору материала, характера, размеров заготовки, а также технологических операций ее обработки.
В качестве исходной задачи выбрано изготовление заготовки трубопровода буровой штанги для подачи цемента под давлением.
1. Описание базовой машины и выполняемой работы
Буровой станок СБГ-3210 для вращательного и ударно-вращательного бурения предназначен для проведения вертикальных и наклонных скважин диаметром до 250 мм и глубиной до 18 м в породах с коэффициентом крепости до f = 6 по шкале Протодьяконова при проведении строительных работ на стесненных рабочих площадках в условиях умеренного климата.
Управление работой станка осуществляется при помощи электрического пульта с кнопочной станцией ПКЕ, гидроблоком с 3-мя распределителями и пневмокраном, автомасленки.
Технология струйной цементации грунтов (далее по тексту СЦГ) появилась практически одновременно в Японии, Италии, Англии. На сегодняшний день, машины, реализующие СЦГ, интенсивно эксплуатируются по всему миру, позволяя эффективно решать традиционные и новые технологические задачи в промышленном и гражданском строительстве, а также строительстве подземных сооружений.
Техническая идея СЦГ заключается в использовании энергии высокоскоростной струи водоцементного раствора для разрушения массива грунта и одновременного перемешивания получаемой массы. После твердения массы образуется новый материал - грунтобетон, обладающий достаточно высокими физико-механическими характеристиками.
Работы по СЦГ выполняются в два этапа (см. рис. 1). На первом этапе, во время прямого хода буровой колонны, производится бурение пилотной скважины до проектной отметки, предусмотренной для сооружения сваи из грунтобетона. Промывочный раствор под низким давлением (чаще всего до 1 МПа) поступает через канал в буровой колонне к разрушающему инструменту и осуществляет удаление шлама методом прямой промывки. В качестве промывочного раствора традиционно используются вода, бентонитовый или цементный раствор. На втором этапе, в процессе обратного хода, в канал буровой колонны подается водоцементный раствор под высоким давлением (до 60 МПа и более). Автоматическое клапанное устройство, реагируя на повышение давления подаваемого бурового раствора, перекрывает каналы промывки, одновременно открывая подачу раствора в струеформирующие устройства, расположенные в непосредственной близости от бурового инструмента и сориентированные таким образом, чтобы высокоскоростные водоцементные струи истекали в направлении перпендикулярном оси пилотной скважины. После этого осуществляется подъем буровой колонны с одновременным ее вращением.
После выполнения полного обратного хода из скважины удаляется буровая колонна, таким образом, формируя сваю из грунтобетона.
2. Описание буровой штанги
буровой струйный цементация штанга
Буровая штанга предназначена для передачи крутящего момента и осевого усилия от вращателя бурового станка к механическому буровому инструменту и гидромонитору, а также для передачи высоконапорной водоцементной суспензии от гидросъемника к гидромонитору при СЦГ и промывочного раствора от гидросъемника к механическому буровому инструменту при бурении пилотной скважины.
Буровая штанга состоит из двух соосно расположенных толстостенных труб и относительное перемещение которых в радиальном направлении сдерживается эластичными втулками, расположенными в непосредственной близости от торцевых срезов труб. Внешняя труба имеет резьбовые концы с ленточной специальной резьбой (один из концов с внутренней резьбой, другой с наружной). При помощи резьбовых соединений буровые штанги соединяются между собой, для получения буровой колонны требуемой длины, а также с гидросъемником и гидромонитором. Передача крутящего момента и осевого усилия осуществляется через внешнюю трубу 1. Внутренняя труба (трубопровод) предназначена для передачи высоконапорной водоцементной суспензии при СЦГ и промывочного раствора при бурении пилотной скважины. Для герметизации стыков между буровыми штангами и другими элементами бурового става (гидросъемником и гидромонитором) нами была разработана оригинальная конструкция уплотнения, заключающаяся в обеспечении контакта сферического конца (наружная сфера) трубопровода с коническим концом ответной трубы (внутренний конус). Регламентированное превышение длины трубопровода над длиной внешней трубы компенсируется продольным изгибом трубопровода в пределах пластической деформации материала (что подтверждается необходимыми расчетами с применением известных инженерных методик).
Заключение
В соответствии с условиями работы и особенностями эксплуатации машины изготовлены маршрутная технологическая карта (Приложение А) и карта эскизов (Приложение Б) на обработку трубопровода буровой штанги для подачи цемента под давлением.
При постановки на серийное производство рекомендуется применять станки полуавтоматы позволяющие обрезать заготовки без присутствия оператора.
Список использованной литературы
1. Сергиенко И. А., Мосеев А. Ф. «Бурение и оборудование геотехнологических скважин». М.: Высшая школа, 1984.
. Дунаев П.Ф., Леликов О.П., № _ Детали машин». Курсовое проектирование: Учеб. Пособие для машиностроит. спец. техникумов. М.: Высш. шк., 1984. − 336с.
. Методическое пособие «Расчет параметров струйной цементации массивов неустойчивых горных пород». Пушкарев А. Е., Головин К. А. 2007.