Введение

Буровой станок – буровая машина, установленая на самоходной платформе или передвижной раме, применяемая для бурения взрывныхи разведочных скважин и шпуров приоткрытой и подземной разработкеполезных икопаемых, при сплошных, камерных и блоковых системах для бурения скважин.

Классификация:

1. Буровые станки вращательного бурения.

2. Буровые станки ударно-вращательного бурения

3. Буровые станки комбинированого бурения

4. Буровые станки ударно-канатного бурения

Рабочие инструменты:

1. Буровой инструмент (рабочий орган)

2. Мачта

3. Механизм подачи и опускания мачты

4. Штанги

5. Питающий рукав

6. Пульт управления

7. Подъемная лебедка

8. Автоподачик

Специфические условия эксплуатации:

1. Влажность и запыленость

2. Абразивность разрушения горного массива

3. Неравномерность перемещения машины

4. Случайный характер изменения прочностных свойств горных пород, на различных участках

Двухступенчатый цилиндрический редуктор с раздвоенной тихоходной ступенью

Раздвоение последней ступени устраняет недостаток предыдущего редуктора (длину, нессиметричность). Особенность его расчета в том, что момент на тихоходном валу делят пополам и расчет каждой половины тихоходной ступени ведут по половинному крутящему моменту. Суммарная ширинатихоходной ступени должна быть большой.

Достоинства:

1. Возможность передачи практически любой мощности (до 50000 кВт и более) при весьма широком диапозоне окружных скоростей. При высоких скоростяхприменяют передачи с косыми зубьями, изготовленные с высокой точность

2. Постоянство передаточного отношения

3. Компактность, надежность и высокаяусталосная прочность передачи.

4. Высокий КПД (n=0.97…0.99) при высокой точности изготовления и монтажа передачи пополной мощности и т.д

5. Сравнительно небольшие силы давления на валы и их опоры.

Недостатки:

1. Ограниченость передаточного отношения

2. Передача является источником вибрации и шума, особенно при низком качестве изготовления и монтажа и значительных скоростях

3. При больших перегрзках возможна поломка деталей(пробуксовки исключены)

4. Относительная сложность изготовления высокоточных зубчатых колес.

Редукторы применяются в различных областях народного хозяйства. В любой отрасли машиностроения, приборостроенияи т.д. Зубчатые передачинаходят широкое применение: автомобили, тракторы, самолеты, станки, часы, измерительные приборы и прочее.

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого звена по сравнению с ведущим.

У косозубых колес зубья расположенны не по образующей цилиндра. Они составляют с ней некоторый угол В. Наклон зуба при его нарезании, образуют соответствующим поворотам инструмента относительно заготовки на угол В.

В отличии от прямозубой, в косозубой передаче зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, а постепенно. Увеличивается времяконтакта одной пары зубьев, нагрузка передается большему числу контактных линий, что значительно снижает шум и динамическую нагрузку. При чем чем больше угол В, тем вышеплавность зацепления. Такие передачи рекомендуют применять в качестве быстроходных.

Основной недостаток этих передач возник в качестве осевой силы, усложняющейконструкцию опори сдвигающей колесо с вала. Следовательно величину угла В ограничивают в пределах 8…18 град.

Для уменьшения габаритов зубчатой передачи применяют колеса с малым числом зубьев.

В процессе работы передачи на зуб действует нагрузка, передаваемая зацеплением, и силы трения. Повторно-перемнное воздействие этой нагрузкиприводит к поломке зубьев, к износу и заеданию зубьев.

Материалы зубчатых колес:

Величина нагрузки, допускаемой контактной прочностью зубьев, определяется в основном твердостью материала колес.

Основным материалом зубчатых колес является сталь. Стальные зубчатые колесаразделяют:

- колеса с твердостью по Бринелю НБ < 350 ед. (нормализация или улучшение).

- колеса с твердостью по Бринелю > 350 ед. (объемная закалка, закалка ТВЧ, цементация и т.д)

Специальные виды термообработки позволяют получить высокую твердость. При этом допускаемые контактные напряжения возрастают в 2 раза, а нагрузочная способность передачи до 4 раз.

Основным критериемработоспособности закрытых передач является контактная выносливость активных поверхностей зубьев, по этой причине основные размеры передачи определяют с учетом расчета по контактным напряжениям, затем зубья проверяются на изгиб.

Цепная передача – механизм в котором передача механической энергиина растояние осуществляется цепью, охватывающей звездочки (цепные зубчатые колеса)

Цепная передача состоит из ведущей и ведомой звездочек и цепи, охватывающей звездочки и зацепляющейся за их зубья.применяют так же цепные передачи с несколькими ведомыми звездочками.

Основным параметром цепи является шаг передачи. Чем больше шаг, тем выше нагрузочная способность цепи, но сильнее удар звена цепи о зуб звездочкив периуд бегания цепи на звездочку, меньше плавность и т.д.

Конструкция: 1. Во втулочно-роликовой цепи валик запресован в отверстие внутреннего звена. Применение втулки позволяетраспределить нагрузку по всей длине валика и уменшает износ шариков и зубьев.

2. Втулочные цепи анологично втулочно-роликовым, но у них нет ролика, следовательно износ цепи и звездочек увеличивается.

3. Зубчатые цепи состоят из набора пластин с двумя зубообразными выступами.пластины цепи зацепляются зубьями звездочек, своими торцевыми плоскостями. Их рекомендуют преминять при высоких скоростях до 35 м/с. Для устранения бокового сползания цепи используют направляющие пластины.

К достоинствам цепных передач относят: возможность применения в различном диапазоне межосевых растояний, отсутствие скольжения, высокий КПД, малые силы, действующие на валы, возможность легкой замены цепи.

Недостатками цепной передачи: неравномерность хода, возрастающая по мере уменьшения числа зубьев звездочек и увеличения шага звеньевЮ повышенный шум и износ цепи при неправильном выборе конструкции, небрежном монтаже и плохом уходе.

Наибольшее распространение получили цепные передачи мощностью до 120 кВт, при окружных скоростях до 15 м/с (500об/мин)

Рекомендуют применять передачи с U<7допускают до U=10…14/ При больших скоростях значительно вырастают габариты передачи.

Зубчатые колеса, шкивы, звездачки и другие механизмы закреплены на валах и осях. Вал не только поддерживает сидящие на нем детали, но и передает им крутящий момент. При работе вал испытывает, как правило, напряжение от изгиба и кручения.

По геометрической форме валы бывают прямыми, коленчатыми и гибкими. По типу сечения: сплошными и полыми. По конструкции: гладкие фасоные и ступенчатые. Материал валов должен быть прочным, хорошо обрабатываться и иметь высокий модульупругости. Валы изготавливабт преимущественно из углеродистых сталей и лигированных (ст 5, ст6, стали 45, 40Х, 12ХНЗА).

Основными критериями работоспособности и расчета валов является их прочность и жесткость.

Подшипники являются опорами валов. Они воспринимают нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на корпус машины. Количество подшипников в значительной мере определяет надежность и долговечность машины.

Применение подшипников качения дало возможность заменить трение скольжения на трение качение.

К достоинствам подшипников:

- сравнительно малая стоимость

- малве потери не трение и незначительный нагрев

-высокую степень взаимозаменяемости

- малый расход смазки

- простота и обслуживание

К недостаткам подшипников:

- высокая чувствительностьк ударным и вибрационным нагрузкам

- мелкая надежность в высокоскоростных приводах

- сравнительно большие радиальные размеры

- шум при больших скоростях.

Классификация подшипников.

1. Форма: шариковые, роликовые (с цилиндрическими, коническими, игольчатыми, бочкообразными и витыми роликами).

2. Направление воспринимаемой нагрузки: (радиальные, упорные, радиально-упорные)

3. Нагрузочная способность и габариты: сверх легкая серия, особолегкая, легкая, средняя, тяжелая.

4. Класс точности: 0-нормальный, 6-повышенный, 5-высокий, 4-особо высокий, 2-сверх высокий.

Тела качения и кольца подшипников качения изготавливают из высокопрочных шарикоподшипниковых хромистых сталей ШХ15, ШХ20 и др.

Сепараторы чаще всего штампуют из мягкой листовой стали. КПД подшипников качения 0.98…0.99.

Основными критериями работоспособности подшипников качения является доолговечность по усталостному выкрашиванию и статическаягрузоподъемность по пластической деформации.