МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА открытого занятия ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВЫЕМОЧНЫХ МАШИН НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

открытого занятия

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ВЫЕМОЧНЫХ МАШИН НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

РАЗДЕЛ МДК.01.03.03. ГОРНЫЕ МАШИНЫ И КОМПЛЕКСЫ

специальность 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (горная отрасль)

Методическая разработка открытого лекционного занятия по разделу МДК01.03.03. "Горные машины и комплексы". Подготовил                           Шейн В.В., преподаватель квалификационной категории "Специалист высшей категории"  ГПОУ "Торезский горный техникум им. А.Ф. Засядько"

Представлена методика проведения лекции-визуализации и использованием интерактивных методов обучения при преподавании разделов горного направления.

Для преподавателей специальностей 13.02.11 "Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования"

МДК 0.1.03. "Электрическое и электромеханическое оборудование" государственных профессиональных образовательных учреждений среднего профессионального обучения

СОДЕРЖАНИЕ

Введение..............................................................................................................4

           1. План занятия.........................................................................................5

           2.  Ход занятия .........................................................................................6

         2.1. Вступительная часть............................................................................6

      2.1.1. Организационный момент...................................................................6

      2.1.2. Объявление темы и плана занятия......................................................6

         2.2. Основная часть......................................................................................6

       2.2.1. Контроль и всесторонняя проверка ранее полученных  знаний.....6

       2.2.2. Мотивация перехода к новому материалу........................................10

       2.2.3. Изложение нового материала.............................................................10

       2.2. 4. Обобщение и систематизация новых знаний...................................19

          2.3. Заключительная часть..........................................................................22

        2.3.1. Комментарии и анализ ответов..........................................................22

        2.3.2. Подведение итогов занятия................................................................22

      2. 3.3. Домашнее задание ..............................................................................22

Заключение.............................................................................................................23

Структурная таблица занятия...............................................................................25

Список использованной литературы...................................................................26

ВВЕДЕНИЕ

Основным видом учебной работы при изучении раздела является лекция. На таких занятиях студенты получают необходимые знания изучают отдельные теоретические положения, выполняют типовые задачи. Тематика курса лекций определяется рабочей программой. Во время проведения занятия решаются такие задачи курса: предоставление качественных теоретических знаний, научить студентов решать разнообразные задачи, овладеть системой умений и навыков, необходимых в повседневной жизни и будущей профессиональной деятельности, развивать у студентов логическое мышление, пространственное внимание, интуицию и память. Для достижения студентами качественного уровня знаний используются различные формы организации отдельных этапов этого занятия. Каждый этап занятия реализуется различными приемами, которые отличаются значимостью, продолжительностью и взаимодействием. Эти приемы активизируют деятельность студентов, развивают внимание, пространственное мышление.

       На данном занятии актуализация опорных знаний студентов проводится в сочетании нескольких форм актуализации опорных знаний студентов. На первом этапе студенты должны рассказать о назначении действующих комбайнов, назвать основные элементы составляющие комбайн, затем охарактеризовать каждый из них. После этого проводится основной этап занятия - изучение нового материала. Даётся материал о комбайнах которые находятся в стадии разработки. При применении мультимедийного проектора демонстрируется изучаемые комбайны, деталировка, кинематические связи. Учебный документальный фильм показал комбайн в действии.

       Закрепление материала проходит с помощью  заданий - студенты должны провести сравнительный аналитический анализ техники, которая работает сейчас на шахтах с тем, что только начинает поступать, студенты имеют возможность оценивать себя и своих товарищей. Также проводится фронтальный опрос. Такая работа на занятии имеет ряд преимуществ, а именно дает возможность всем студентам участвовать в работе, практиковать навыки межличностного общения (в частности, активно слушать, учиться объективно оценивать и т. д.). Преподаватель подводит итоги занятия.

1. ПЛАН  ЗАНЯТИЯ

Дата проведения: 21.02.2017г.

Группа: 1ТЭО-14

Тема программы: раздел МДК 01.03.03. "Горные машины и комплексы"

Тема занятия: "Перспективы развития выемочных машин нового поколения".

Цели занятия:

Методическая: совершенствовать использование интерактивных методов обучения, продемонстрировать эффективность интерактивных методов обучения при проведении лекции-визуализации.

Учебная: закрепить и проконтролировать глубину знаний студентов по устройству рабочих очистных, а также перспективных новых комбайнов, ознакомить студентов с устройством и эксплуатацией комбайнов УКД 300 и УКД 400.

Развивающая: развивать аналитическое и логическое мышление студентов.

Воспитательная: формировать коммуникативные качества, инициативность, умение самостоятельно оценивать достигнутые результаты

Задачи урока:

-  расширить знания студентов по устройству перспективных комбайнов;

-  создать условия, максимально приближенные к реальным производственным условиям;

-  обратить внимание всех участников открытого урока на важность проблемы развития добычной техники.

Мотивация учебной деятельности: Осознание важности знаний базового материала для анализа оборудования в будущей производственной деятельности.

Вид занятия: лекция

Вид лекции:  лекция-визуализация.

Методы обучения:  проблемно-поисковые и репродуктивные

Дидактическое обеспечение: очистные комбайны К103, 1К101, ГШ68, презентационные учебные материалы, мультемедийный проектор.     

Междисциплинарные связи:

Обеспечивающие: горная электротехника, рудничный транспорт,

Обеспечиваемые: производственная практика.

Формы организации учебной деятельности студентов: работа в малых группах.

Cструктурная таблица занятия

Этапы Занятия	Содержание занятия	Время мин
1	Организационный момент	2
2	Объявление темы и плана занятия	1
3	Контроль и всесторонняя проверка ранее полученных  знаний	11
4	Мотивация перехода к новому материалу	1
5	Изложение нового материала	42
6	Обобщение и систематизация новых знаний	15
7	Комментарии и анализ ответов	3
8	Подведение итогов занятия	1
9	Домашнее задание	4
	Всего	80

2.  ХОД ЗАНЯТИЯ

2.1. Вступительная часть

      2.1.1. Организационный момент

 Приветствие, проверка отсутствующих и выяснение причины отсутствия.

Преподаватель. Добрый день! Мне очень приятно видеть Вас! Проверим присутствующих и отсутствующих. Теперь проверим вашу готовность к занятию: наличие конспекта, ручки, линейки, карандаша на каждом рабочем месте. 

      2.1.2. Объявление темы и плана занятия

Преподаватель. Тема сегодняшнего занятия: "Перспективы развития выемочных машин нового поколения".

     План занятия на сегодня.

     1. Мы повторим ранее изученную информацию об очистных комбайнах, которые используются на угольных предприятиях сегодня.

     2. Согласно темы занятия, я познакомлю Вас очистными комбайнами, которые уже разработаны и прошли производственные испытания.

     3. При закреплении материала, мы проведем деловую игру, обсудим информацию о комбайнах.

     4.Подведем итоги занятия. Получим оценки и комментарии к ним.

     5. Домашнее задание.

2.2. Основная часть

2.2.1. Контроль и всесторонняя проверка ранее полученных  знаний

Домашнее задание по предыдущей теме: " Организация работ в струговых лавах.". Законспектировать материал ([1] 300).

Преподаватель. Необходимо по требованиям домашнего задания, коротко описать изученный материал.

Студент 1. Возможный ответ студента по домашнему заданию:

При пятидневной рабочей неделе наиболее распространен ре­жим работы лавы в четыре смены по 6 ч: одна  ремонтно-подготовительная и три добычные.

Если пласт отнесен к опасным по внезапным выбросам угля и газа, то одна смена из добычных вы­деляется для проведения профилактических мероприятий.  Лаву обслуживает комплексная суточная бригада с разделением на четыре сменных звена и одно подменное. Один выходной день — общий, в воскресенье, а другой — по скользящему графику. Состав комплексной бригады от 50 до 100 человек в сутки, в за­висимости от принятой нагрузки на лаву, конкретных горно-геологических, горнотехнических и других условий. Возглавляет бригаду бригадир, а по сменам — его помощники, звенье­вые

Организация работ в струговой лаве имеет свои особенности. Лава разделяется по длине на участки длиной по 20—40 м, в за­висимости от объема работ и норм выработки каждый участок обслуживается одним или двумя рабочими. На каждом участке лавы рабочие выполняют все виды работ: следят за работой струга, самообрушением верх­ней пачки угля и положением конвейера; зачищают уголь, оформ­ляют и крепят забой; передвигают посадочные стойки и периоди­чески переставляют гидродомкраты. На новом месте гидродомкраты устанавливают под углом к конвейерному ставу из расчета, чтобы усилия домкратов при передвижке става были направлены также и на подтягивание его вверх. Дежурный электрослесарь и машинист шахтных машин обеспечивают техническое обслужива­ние и мелкий ремонт. Управляет струговой установкой машинист, который нахо­дится у блока управления, расположенного па одной из приводных головок. Вторую приводную головку обслуживает помощник ма­шиниста. Между ними установлена телефонная связь и световая сигнализация. Кроме управления они следят за нормальной рабо­той установки, особенно турбомуфт, осуществляют передвижку приводных головок, опорных балок и их крепление, замену рез­цов, смазку приводных головок.

Преподаватель. На данный момент мы изучили часть раздела МДК "Горные машины и комплексы" - Добычные машины. Эти добычные машины, которые были спроектированы в далёкие семидесятые годы, нов силу определённых причин работают на наших шахтах по сей день. Так комбайн К103М работает на шахте "Комсомолец Донбасса" , 1К101 работает на шахте  "Шахтерская глубокая", им. Лутугина, "Иловайская" и других. РКУ10 на шахте "Прогресс", 1ГШ68 на шахтах Донецка.

Давайте вспомним, что это за добычные машины.

Но предварительно прошу в конспекте начертить таблицу.

Таблица 1. Сравнительная учебная таблица.

Наименование комбайна, характеристики, достоинства и недостатки.
Применение Устройство Недостатки Преимущества

      В таблицу будем записывать коротко характеристики обсуждаемых комбайнов, возможные достоинства и недостатки.

          Предлагаю производственную ситуацию: Вас приняли на шахту  сменным механиком участка. Но для начала главный механик шахты желает проверить Ваши знания. Перед вами техническая документация комбайнов и необходимо её описать.

1.Преподаватель. Комбайн 1К101,

Рис.1. Комбайн 1К101.

Студент 2.Возможный ответ студента:

         Предназначен  для  выемки  угля  в  очистных  забоях,  подвигающихся  по  простиранию пластов мощностью от0,95 до1,3 м с углом падения до35°, а также по восстанию и падению до10°, при сопротивляемости угля резанию до300 кH/м. Выемка угля производится по челноковой или односторонней схеме с зачисткой угля при обратном ходе при работе комбайна с рамы изгибающегося скребкового конвейера. Комбайн состоит из следующих основных сборочных единиц: механизма перемещения  типа «Урал-37» -7, гидровставки вариатора скорости-6,  тяговым органом в виде сварной калиброванной цепи, растянутой вдоль лавы и закрепленной по концам на головках забойного конвейера-8; электродвигателя -2основного редуктора 3; двух поворотных редукторов -4для привода шпеков; двух гидроцилиндров - 9для подъема и опускания шне­ков; подпорного щита -5, который удерживает уголь, разрушен­ный шнеками -1, в зоне работы нижнего шнека. Комбайн имеет спаренное одностороннее расположение шнеков, что заставляет подготавливать ниши. Длинную кинематическую цепочку, что снижает надёжность конструкции. Сложный гидравлический вариатор скорости который необходимо постоянно обслуживать. Главное тяговый орган цепь, которая растянута по забою имеет амплитуду движения и приводит к травматизму.

2. Преподаватель. Комбайн 1ГШ68.

Рис 2. Кинематическая схема комбайна 1ГШ68.

Студент 3.Возможный ответ студента.

Комбайн 1ГШ68  предназначен для механизации выемки угля в очистных забоях пологих пластов мощностью 1,25—2,5 м (два типоразмера) с углом падения до 35°

     Выемка угля комбайном может производиться по челноковой или односторонней схеме с рамы изгибающегося или цельнопередвижного скребкового конвейера в комплексе с механизирован­ными крепями. Комбайн состоит из следующих основных сборочных единиц: гидравлического механизма перемещения на базе насоса НП120 и гидромотора ДП510 с бесступенчатым автоматическим регули­рованием     скорости;     двух электродвигателей      типаЭКВ4У с водяным охлаждением мощностью по 110 кВт каждый, работающих на об­щий вал: электроблока; двух основных редукторов и двух поворотных и ;двух шнеков ;двух погрузочных щитков , расположенных га шне­ками: пылеулавливающей  и пылеоросительной системы. Разнесенные шнеки дают работать без ниш.

        Сложная кинематическая схема передачи вращательного момента  снижает надежность комбайна. Гидравлический вариатор скорости требует постоянного слежения за уровнем масла наладки и ремонта гидронасоса и гидродвигателя. Тяговая цепь протянута по лаве при  вибрации приводит к травматизму.

4. Преподаватель. Обобщить сведения о комбайнах.

Студент 4.

Возможный ответ студента

 Хочу добавить.  Обсуждаемые комбайны тяжелы в управлении. При  увеличении подачи  выходят из строя. Комбайнеру приходится на глазок управлять скоростью. Кинематика передачи вращательного момента сложная, наличие многочисленных зубчатых зацеплений. Гидравлика в системе подачи требует постоянного внимания и регулировки. Слабые двигатели не могут дать разогнаться при добыче. Все это снижает производительность. Достоинства комбайнов:

По сравнению с1К101 у 1ГШ68 может работать без ниш.

Возможное заполнение студентами таблицы 1 после контроля ранее полученных знаний  по комбайнам и обобщения характеристик.

Наименование комбайна, характеристики, достоинства и недостатки.
	1К101	1ГШ68
Применение Устройство Недостатки Преимущества	0.95-1.3 м до 350 Двигатель, передаточный механизм, механизм перемещения, электро- двигатель, шнеки. Длинная кинематиче- ская схема, слабая мощность, необходимость подготовки ниш, тяговый орган цепь. Простая компоновочная схема.	1.25-2.5м до350 передаточный механизм, механизм перемещения, 2 электродви- гателя , шнеки, Длинная кинематическая схема, тяговый орган цепь, сложная гидравлика. Более мощные двигатели, нет Необходимости в нишах.

2.2.2. Мотивация перехода к новому материалу

 Преподаватель. Как видим, есть достоинства, но и есть недостатки. Достоинства этих комбайнов относятся к тем временам, когда они проектировались. Но к недостаткам стоит отнести слабое энерговооружение, длинные кинематические схемы, сложную систему управления. Применение тяговой цепи приводит к травматизму. Наука и производство не стоит на месте. Разрабатываются новые добычные машины. Они проходят производственные испытания, доработку.

Цель сегодняшней лекции познакомить Вас с этими машинами и вместе с Вами провести сравнительный анализ готовящихся в серию машин.

2.2.3. Изложение нового материала

 План изучения нового материала:

1. Цель совершенствования и создания новой техники.

2. Назначение  комбайна УКД 300.

3. Устройство комбайна УКД 300.

4. Проектирование  и испытание комбайна УКД 400.

5. Основные технические и эксплуатационные особенности комбайна

    УКД400.

6. Вывод.

    Преподаватель. В последние десятилетия в угольной промышленности ведущих угледобывающих стран мира усиливаются процессы концентрации производства, растет производительность труда, повышается качество, мощность и надежность оборудования, во все большей степени удается обеспечивать бесперебойность производственных процессов, улучшать условия труда и технику безопасности Продолжается техническое перевооружение угольных предприятий, совершенствование существующей и внедрение новой высокопроизводительной техники.

Цель совершенствования и создания новой горной техники – увеличение нагрузок на комплексно-механизированные забои, повышение производительности и уровня безопасности труда добычного комплекса Уровень нагрузок определяет очистной комбайн. Мировой опыт производства комбайнов свидетельствует, что за последние 10–15 лет многие ведущие фирмы, такие как «JOY»  (США), «DBT» (Германия), «FAMUR» (Польша) перешли на выпуск комбайнов с электрической системой подачи на базе частотно-регулируемого привода, резко сократив или полностью аннулировав производство комбайнов с гидроприводом. Это увеличило производительность очистных комбайнов, повысило их надежность и ресурс. Решая задачу создания очистных комбайнов с электрической системой подачи взамен морально устаревших комбайнов с цепной и гидравлической подачей К103М, 1К101, КШ1КГУ, 1ГШ68, РКУ,  разработана конструкция принципиально новых комбайнов УКД300 и УКД400.

Очистной комбайн УКД300

Рис 3. Очистной комбайн УКД300

Назначение комбайна.

 Комбайн УКД300 может применяться в составе механизированных комплексов типа 1МКДД,, МДМ, 1МКД80, 1МКД90,  оснащенных скребковым конвейером типа КСД26В. Комбайн оснащен безцепной системой подачи с частотно-регулируемым электроприводом и размещенным на штреке преобразователем частоты, имеет ширину захвата 0,7 м Применяемость по вынимаемой мощности пласта, м 0,85-1,3 0,95-1,5 Производительность, 5,5- 10,0      т/мин:      Суммарная номинальная мощность приводов, кВт 420 в т.ч. привода исполнительных органов 2х180 Привода подачи 2х30 Номинальное напряжение, В 1140 Максимальная рабочая скорость подачи до 12м/мин

При проектировании комбайна УКД300 для обеспечения вписываемости в данную мощность была принята компоновочная схема комбайна с расположением основного корпуса в уступе забоя и размещением портала над рештачным ставом скребкового конвейера с адаптацией его корпуса к профилю консолей механизированной крепи. Такое конструктивное исполнение обеспечило пропускную способность угля под корпусом портала до 8 т/мин (при «клиренсе» 280 мм) и необходимый технологический зазор не менее 250 мм между порталом и перекрытием крепи

Рис 4.Схема размещения корпуса комбайна с забойной стороны конвейера

1 – корпус комбайна;

2 – портал;

3  –завальный опорный механизм;

4 – исполнительный орган – шнек

5, 6 – забойный опорный механизм.

На момент начала проектирования комбайна УКД300 опыт создания частотно-регулируемых приводов, позволяющих реализовать необходимые тяговые характеристики комбайна, отсутствовал, поэтому для разработки частотного преобразователя с прямым вводом напряжения 1140 В и тесно интегрированной с ним системой управления была привлечена немецкая фирма «BARTEC» – ведущий изготовитель и поставщик взрывобезопасного электрооборудования в Германии.

Приемочные испытания опытных образцов очистного комбайна УКД300 проводились в условиях пласта с в 519-й лаве шахты «Павлоградская» и 528-й лаве шахты им. Н. И. Сташкова  ОАО «Павлоградуголь» . На шахте «Павлоградская» комбайн отработал пять лав без капитального ремонта, при этом добыто 1393 тыс. т угля

Рис 5. Конструкция комбайна УКД300.

    1 – шнековые исполнительные органы;

    2 – поворотный блок резания;

    3 – электродвигатели привода резания 180 кВт;

    4 – редуктор системы подачи;

    5 –  электродвигатели  привода подачи  30кВт;

6–гидровставка;

7 – корпус;

8 – отсек вводный и силовой;

9 – пульты управления; 10–портал;  

Система управления очистного комбайна УКД 300.

Рис 6.Система управления очистного комбайна УКД 300.

     Питание комбайну подаётся от пускателя через преобразователь частоты. Регулируется работа преобразователя частоты с пульта комбайна на самом комбайне и через пульт управления штрековый. Контроль работы производит Главный контролёр штрековый. Комбайн может управляться  пультом радио управления.

Основные недостатки, выявленные в процессе эксплуатации электрооборудования фирмы «BARTEC»: пониженное по сравнению с проектным тяговое усилие; необходимость использования контрольного кабеля специальной конструкции, крайне чувствительного к механическим нагрузкам и повреждениям; недостаточный уровень диагностики несмотря на наличие объемной программно-аппаратной базы.

Достоинство комбайна. Высокая надежность и ресурс, обеспечиваемые конструктивными параметрами комбайна и использованием высокопрочных материалов; повышение производительности комбайна до 10 т/мин; увеличение энерговооруженности привода резания до 300 кВт; увеличение средней наработки на отказ за счет применения электрического авторегулируемого привода системы подачи; обеспечение обслуживания очистных забоев длиной до 350 м; снижение трудоемкости технического обслуживания и текущих ремонтов за счет доступности и удобства монтажа-демонтажа отдельных блоков без нарушения соединений основных частей комбайна; наличие диагностической информации для сокращения времени поиска повреждений в оборудовании комбайна.

Очистной комбайн УКД400

Рис.7.  Очистной комбайн УК400.

На конструктивной базе комбайна УКД300 и с учетом опыта его эксплуатации на шахтах ОАО«Павлоградуголь» в 2008 г. началась разработка нового очистного комбайна УКД400 . Эксплуатация комбайна УКД400 в составе с механизированной крепью ДТ скребковым конвейером СП 326 (рис. 2) началась в октябре 2009 г. в условиях западной лавы №  77 пласта k51 оп«Шахта«Красный партизан» ГП«Свердловантрацит».В ноябре 2009 г. была выполнена без прекращения работ (в ремонтные смены) модернизация комбайна с учетом всех выявленных недостатков. Заменены узлы опоро-движительного механизма, установлены новые шнеки с увеличенным захватом и новой схемой расположения резцов, внесены изменения в конструкцию поворотных редукторов, пред усматривающие их усиление и исключение контакта с реечным ставом. В результате выполненных мероприятий с декабря 2009 г. участок вышел на плановую добычу угля с устойчивыми нагрузками 2500 т/сут.

Основные технические и эксплуатационные особенности комбайна

Комбайн очистной УКД 400 предназначен для механизированной выемки угля в составе очистных комплексов, 1МКДД, 1МКД90, 2МКД90, 2МКД90Т, 1МДТ, МДМ, с конвейерами типа КСД26, СП26У, СП36 в очистных забоях пологих и наклонных пластов мощностью до 1,5 м, подвигающихся по простиранию с углами наклона до 35°, а также по восстанию и падению с углами до 10⁰, при сопротивляемости угля резанию до 400 кН/м с номинальным напряжением сети 1140 В. Комбайн оснащен безцепной системой подачи с частотно-регулируемым электроприводом и размещенным на штреке преобразователем частоты, имеет ширину захвата 0,7м и может оснащаться шнеками диаметром 800, 900, 1000, 1120 мм. Комбайн может оснащаться системой управления собственного производства комплексом средств КУОК и преобразователем ПЧЭШ-60которая значительно мощнее.

Высокая надежность и ресурс, обеспечиваемые конструктивными параметрами комбайна и использованием высокопрочных материалов. - Повышение производительности комбайна до 12 т/мин. - Увеличение энерговооруженности привода резания до 460 кВт. - Увеличение средней наработки на отказ за счет применения электрического авторегулируемого привода системы подачи. - Обеспечение обслуживания очистных забоев длиной до 350 м. - Снижение трудоемкости технического обслуживания и текущих ремонтов за счет доступности и удобства монтажа-демонтажа отдельных блоков без нарушения соединений основных частей комбайна. - Наличие диагностической информации для сокращения времени поиска повреждений в оборудовании комбайнов. Основные конструктивные особенности комбайнов - Поворотные автономные режущие части расположены в уступе забоя. - Механизмы подачи расположены с забойной стороны конвейера. - Расчетная долговечность силовых элементов редукторной группы 15000 часов. - Наличие системы охлаждения редукторов режущей части. - Адаптированная к верхнякам крепи конструкция портала. - Оснащение шнеков системой пылеподавления с защитой от фрикционного искрения.

                           Устройство комбайна УКД400.

Рис.8.  Оборудование комбайна УКД400:

1  – электродвигатель привода подачи Р= 30 кВт;

2– щиток защиты кабеля;

3– блок резания;

4 – электродвигатель привода резания Р= 200 кВт;

5– гидровставка;

6– маслобак;

7– блок электрогидрораспределителей;

8– гидродомкрат Ø200 мм;

9 – приводные звезды;

10– портал;

11– чистильщик;

12– отсек управления;

13 – отсек вводнойи силовой;

14– пульт управления правый–левый.

                    Подсистема привода                    Подсистема перемещения.

                исполнительного органа.      

          Рис 9. Кинематическая схема УКД400

          1. Электродвигатель подсистемы перемещения.

          2. Кинематическая связь передачи. 

          3. Приводная звезда перемещения.

          4. Электродвигатель подсистемы привода ИО.

          5. Механизм торможения.

          6. Защитный щиток.      

Электрооборудование очистного комбайна УКД400.

Блок управления КУОК состоит из встроенного отсека управления а также пульта управления левым и правым. Дополнительно имеется пульт радиоуправления. В комплексе управления КУОК применяются общепромышленные модули ввода-вывода, поддерживающие обмен данными по протоколу RS485. Контроллер, управляющий комбайном, находится на борту, что позволяет не передавать на штрек большой объем информации. Структурная схема системы управления комбайном УКД400 с комплексом средств КУОК и преобразователем ПЧЭШ-60

Рис. 10. Электрооборудование очистного комбайна УКД400.

Индикация технологической и диагностической информации о загрузке двигателей, величине скорости подачи, состоянии датчиков и т. п. выводится на блок отображения информации, установленный на штреке ЗКУСК 10.000

Преобразователь частоты ПЧЭШ-60 обеспечивает работу двух двигателей подачи общей мощностью 60  кВт. при этом преобразователь подключается к сети напряжением 1140 В, осуществляет частотное регулирование выходного напряжения от 2,5 до 100 Гц, что позволяет достигать максимальной скорости комбайна до 12 м/мин.

Техническая характеристика комбайна УДК400

Производительность до 12т/мин, применение в зависимости от вынимаемой мощности пласта  0,85–1,5м,

суммарная номинальная мощность электропривода   460кВт

В том числе:

привода исполнительных органов  2×200

привода встроенной цевочной системы подачи  2×30

номинальное напряжение электропривода   1140В

Максимальная рабочая скорость подачи 12м/мин 

Максимальное тяговое усилие, кн   300

Диаметр исполнительного органа, мм  800, 900, 1000

Ширина захвата исполнительного органа, мм   700, 800

Высота корпуса в зоне крепи, мм  535

Масса, т  21

Цена до 1000000 долларов.

Документальный фильм, подготовленный и смонтированный преподавателем Шейном В.В.

 

Фрагмент фильма 1. Вступление.

Комментарии к документальному учебному фильму "Выемочные машины нового поколения".

Фрагмент фильма 2. Общий вид и деталировка комбайна УКД 400.

В данный момент мы видим основные устройства комбайна. Общий вид. Поворотные блоки резания, исполнительные органы шнеки. Пульты управления правый и левый. Регулировка поворотных блоков резания по высоте пласта. Применение системы орошения.

Фрагмент фильма 3. Управление комбайном.

Фрагмент фильма 4. Работа исполнительных органов.

Съёмки в лаве показывают практическую работу комбайна УКД 400. Комбайн движется в лаве по скребковому конвейеру. Передний шнек снимает верхнюю пачку угля задний снимает нижнюю пачку угля и ведет зачистку выработанного пространства.  Комбайном управляют машинист комбайна - передний шнек и помощник машиниста- задний шнек. Горнорабочие после прохождения  комбайна задвигают в выработанное пространство секции крепи, а следом  скребковый конвейер.

         

Фрагмент фильма 5. Передвижение механизированной крепи.

Вывод.

Результаты эксплуатации комбайнов УКД300 и УКД400 подтверждают правильно выбранное направление по их компоновке в портальном исполнении, обеспечивающем отработку тонких пластов; проведенная модернизация комбайна УКД400 и показатели его работы на шахте «Красный партизан»с нагрузками 2500 – 3000 т/сут при максимально достигнутой 4560 т/сут в вынимаемом пласте мощностью 1,05 м свидетельствуют о правильном направлении повышения его эксплуатационных показателей; техническое переоснащение угольных предприятий, отрабатывающих тонкие пласты очистными комбайнами УКД400, обеспечат увеличение нагрузок на очистной забой и повышение качества добываемого угля за счет снижения или полного исключения присечки боковых пород.

2.2.4. Обобщение и систематизация новых знаний

Возможное заполнение таблицы студентами во  время лекции.

Наименование комбайна, характеристики, достоинства и недостатки.
	1К101	1ГШ68	УКД300	УКД400
Применение Устройство Недостатки Достоинства. Преимущества	0.95-1.3 м до 350 Двигатель, передаточн- ый механизм, механизм перемещения, электро- двигателиь, шнеки. Длинная кинематиче- ская схема, слабая мощность, необходимость подготовки ниш, тяговый орган цепь. Простая компоновоч- ная схема. Цена	1.25-2.5м до350 передаточный механизм, механизм перемещения, 2электродви- гателя , шнеки, Длинная Кинематиче- ская схема, тяговый орган цепь, сложная гидравлика. Более мощные двигатели, нет Необходимос- ти в нишах. Цена	0.85-1.5м До 350шнековые исполнитель ные органыповоротный блок резания.электродвигатели привода резания 180 кВт редуктор системы подачи; Электрооборудование фирмы «BARTEC» дало пониженное по сравнению с проектным тяговое усилие; Использова нием высоко прочных материаловэнерговооруженности привода резания до 300 кВт,наличие диагностической информации бесцепная система подачи.	0.85-1.5м До35 Электродвига тель привода подачи Р30 кВт; щиток защиты кабеля;блокрезания;электродвигательпривода резания Р= 200 кВт;гидровставка. приводные звезды ,портал Цена. Увеличение энерговооруженности привода резания до 460 кВт.Средства КУОК и преобразователь  частотыПЧЭШ-60 Контроллер, управляющий комбайном, бесцепная система подачи. Комбайн УКД 400 имеет наиболее мощную энерговооруженность, наиболее полноценную  систему управления,  эффективную систему контроля электрооборудования.

Преподаватель. Вы ознакомились с направлениями  совершенствования современной угледобывающей техники. Мне интересно как Вы освоили прослушанный материал.  Вновь проведем деловую игру. Ваше предприятие приняло решение закупить добывающие комбайны. В таких случаях директор собирает технический совет - механиков, начальников участков, технологов. Есть возможность купить более дешевый старого образца комбайн  или новый более дорогой.

      Сегодня я директор. Вы - механики, которые должны помочь принять решение. В своей практической работе на производстве вы будете проводить анализ работы техники, делать выводы. Мы изучили комбайны и в начале урока прослушали информацию о комбайнах, которые выпускались ранее и продаются на вторичном рынке после капитального ремонта. Из лекции получили информацию  о новых машинах.  Мнения специалистов разделились. Итак, специалистами двух групп будут сегодня: 1я группа выступает за закупку старых машин Студенты….    2я группа настаивает на закупке новых машин. Студенты..... При подготовке ответа используйте заполненные таблицы.

Вопрос: Ознакомьте меня с новой техникой на сегодня. Дайте характеристику.

Вторая  группа

Студент 4. Новые комбайны технически мощнее, однако они дороже, и работать на них первых порах будет сложнее. Необходимо время на переучивание инженерно-технического персонала, рабочих. Комбайн 1К101 используют уже много лет, к нему привыкли.

Студент 5.Возможный ответ студента:

 В настоящее время продолжается техническое перевооружение угольных предприятий, совершенствование существующей и внедрение новой высокопроизводительной техники. Цель совершенствования и создания новой горной техники – увеличение нагрузок на комплексно-механизированные забои, повышение производительности и уровня безопасности труда добычного комплекса      Уровень нагрузок определяет очистной комбайн. Решая задачу создания очистных комбайнов с электрической системой подачи взамен морально устаревших комбайнов с цепной и гидравлической подачей К103М, 1К101, КШ1КГУ, 1ГШ68, РКУ,  разработана конструкция принципиально новых комбайнов УКД300 и УКД400. Комбайн УКД300 может применяться в составе механизированных комплексов типа 1МКДД,, МДМ, 1МКД80, 1МКД90,  оснащенных скребковым конвейером типа КСД26В. Комбайн оснащен безцепной системой подачи с частотно-регулируемым электроприводом и размещенным на штреке преобразователем частоты, имеет ширину захвата 0,7 м Применяемость по вынимаемой мощности пласта, м 0,85-1,3 0,95-1,5 Производительность, 5,5- 10,0      т/мин:      Суммарная номинальная мощность приводов, кВт 420 в т.ч. привода исполнительных органов 2х180 Привода подачи 2х30 Номинальное напряжение, В 1140 Максимальная рабочая скорость подачи до 12м/мин

Преподаватель. Опишите устройство этих машин.

Студент 6. Возможный ответ студента:

В комбайне УКД300 принята компоновочная схема комбайна с расположением основного корпуса в уступе забоя и размещением портала над рештачным ставом скребкового конвейера с адаптацией его корпуса к профилю консолей механизированной крепи. Такое конструктивное исполнение обеспечило пропускную способность угля под корпусом портала до 8 т/мин (при «клиренсе» 280 мм) и необходимый технологический зазор не менее 250 мм между порталом и перекрытием крепи.   Комбайн УКД400, как и комбайн УКД300, – машина режущего действия, оснащенная шнековыми исполнительными органами с фланговым расположением. Комбайн работает по схеме «в лоб уступа», имеет блочную конструкцию, состоящую из двух режущих частей, привода подачи и портала. Основной корпус комбайна с блоками резания и блоками подачи расположен в уступе забоя. портал, в котором размещены пульты управления, силовой отсек, отсек управления и коммуникации, находится над рештачным ставом скребкового конвейера и посредством осей соединен с основным корпусом комбайна. Блоки резания и подачи оснащены отдельными электродвигателями (2×200 и 2×30 кВт соответственно).поворотные блоки резания шарнирно соединены с основным корпусом комбайна. Электродвигатели привода блоков резания расположены в корпусах поворотных редукторов параллельно осям шнеков, что исключает конические передачи в трансмиссии.

Преподаватель. Опишите управление комбайнами.

Студент 7.Возможный ответ студента:

Блок управления КУОК состоит из встроенного отсека управления а также пульта управления левым и правым. Дополнительно имеется пульт радиоуправления. В комплексе управления КУОК применяются общепромышленные модули ввода-вывода, поддерживающие обмен данными по протоколу RS485. Контроллер, управляющий комбайном, находится на борту, что позволяет не передавать на штрек большой объем информации. Структурная схема системы управления комбайном УКД400 с комплексом средств КУОК и преобразователем ПЧЭШ-60Индикация технологической и диагностической информации о загрузке двигателей, величине скорости подачи, состоянии датчиков и т. п. выводится на блок отображения информации, установленный на штреке ЗКУСК 10.000

Преобразователь частоты ПЧЭШ-60 обеспечивает работу двух двигателей подачи общей мощностью 60  кВт. при этом преобразователь подключается к сети напряжением 1140 В, осуществляет частотное регулирование выходного напряжения от 2,5 до 100 Гц, что позволяет достигать максимальной скорости комбайна до 12 м/мин. .  Комбайном управляют машинист комбайна - передний шнек и помощник машиниста- задний шнек. Горнорабочие после прохождения  комбайна  задвигают в выработанное пространство секции крепи, а следом  скребковый конвейер. Комбайн управляется с пульта расположенного в корпусе комбайна, а также с дистанционного пульта(Рис 10).

Первая группа

Преподаватель. Обоснуйте выбор нового комбайна.

Студент 8.Возможный ответ студента:

  Комбайны характеризует высокая надежность и ресурс, обеспечиваемые конструктивными параметрами комбайна и использованием высокопрочных материалов; повышение производительности комбайна до 10 т/мин; увеличение энерговооруженности привода резания до 300 кВт; увеличение средней наработки на отказ за счет применения электрического авторегулируемого привода системы подачи; обеспечение обслуживания очистных забоев длиной до 350 м; снижение трудоемкости технического обслуживания и текущих ремонтов за счет доступности и удобства монтажа-демонтажа отдельных блоков без нарушения соединений основных частей комбайна; наличие диагностической информации для сокращения времени поиска повреждений в оборудовании комбайна.

    Важный момент это упрощённая кинематическая схема комбайна. Двигатель расположен в поворотном блоке резания. Такая схема удаляет множество зубчатых зацеплений и повышает надежность комбайна.

    Второй важный момент - бесцепная система подачи комбайна. Это удаляет тяговую цепь и повышает безопасность труда. Для меня как для механика это очень важно.

Да к старым комбайнам привыкли они дешевле, но использование комбайнов на практике показало: Прогресс РКУ 10 -1000 тонн в сутки  УКД 400 шахте «Красный партизан» в среднем 3000 тонн в сутки.

При обсуждении материала возможны дополнения студентов с мест.

2.3. Заключительная часть

        2.3.1. Комментарии и анализ ответов.

Коротко проанализировать ответы студентов и мотивировать выставленные оценки.

    2.3.2. Подведение итогов занятия .

Преподаватель Современное производство требует от нас постоянного повышения знаний для адаптации в производственном процессе. Я думаю, что сегодняшняя проба в этом помогла Вам подняться на более высокий уровень при подготовке к роли механика участка, дала возможность почувствовать себя в этой роли.

       2. 3.3. Домашнее задание.

Преподаватель. В продолжение рассмотренной сегодня информации  необходимо рассмотреть тему "Технические пути совершенствования комбайнов" на странице 181-183  учебника "Горные машины и комплексы". Необходимо выбрать и перечислить пути совершенствования, которые мы не рассмотрели сегодня, и описать их структуру.

    На следующем занятии - лекция  на тему" Добычные машины для пластов крутого падения. Очистные комбайны "Темп-1", "Поиск-2".

Всего доброго.

Заключение

Активные методы обучения, которые я использую в учебном процессе.

     Эффективность учебной работы преподавательского состава зависит от уровня методического мастерства преподавателя. Я считаю, что в  центре современного занятия должно находиться не просто преподавание, а обучение, самостоятельная и ответственная работа студента над учебным материалом.

       Лекция в виде доклада требует от слушателей определенного напряжения, поэтому среднестатистический обучаемый с трудом запоминает большой объем информации. Необходим контакт со студентами в виде беседы, дискуссии. Это очень полезная, но не простая форма обучения. Она требует от преподавателя хороших знаний  материала наработанного педагогического опыта, а для преподавания технических дисциплин опыта работы на производстве. В своих лекциях я стараюсь сделать  студентов быть более активными и самостоятельными. Для этого  на занятиях я провожу  изучение конкретных производственных  случаев, ситуаций. Использую большой опыт работы на производстве. Учебный материал совместно перерабатывается в ходе беседы. Во время работы с партнером или работы в группе необходимы взаимообмен информацией, совместная работа над учебным материалом. Важными критериями выбора формы обучения являются структура учебного материала и предварительные знания обучаемых. Учебная беседа имеет смысл, когда у студентов есть уже предварительные знания и на этом можно построить интересную беседу.

Для достижения соответствующего эффекта лекцию необходимо всегда сопровождать использованием наглядной информации. Средства обучения наряду с живым словом педагога являются важным компонентом образовательного процесса и элементом учебно-материальной базы любого образовательного учреждения. Являясь компонентом учебно-воспитательного процесса, средства обучения оказывают большое влияние на все другие его компоненты — цели, содержание, формы, методы.

       Наиболее эффективное воздействие на обучающихся оказывают современные аудиовизуальные и мультимедийные средства обучения (электронные образовательные ресурсы). Аудиовизуальные средства, а также средства мультимедиа являются наиболее эффективным средством обучения и воспитания. Термином multimedia (что в переводе с английского означает «многосpедность») опpеделяется информационная технология на основе пpогpаммно-аппаpатного комплекса, имеющего ядpо в виде компьютера со средствами подключения к нему аудио- и видеотехники. Мультимедиатехнология позволяет обеспечить пpи решении задач автоматизации интеллектуальной деятельности объединение возможностей ЭВМ с традиционными для нашего воспpиятия средствами представления звуковой и видеоинфоpмации, для синтеза трех стихий (звука, текста и графики, живого видео). Для этого при преподавании я на лекциях использую видеоматериал в виде технологических схем, устройств, показа нового оборудования, учебных документальных фильмов. Практически все лекции сопровождаются наглядным материалом фильмами. На данный момент для преподавания  используется 25 учебных документальных фильмов.

       Педагогический процесс представляет собой функционирующую педагогическую систему. Самыми крупными составляющими педагогического процесса являются взаимосвязанные между собой обучение и воспитание. Процессы обучения и воспитания состоят из определенных взаимосвязанных процессов. Например, процесс обучения состоит из преподавания и учения, процесс воспитания - из воспитательных воздействий, специфического взаимодействия и самовоспитания, которое возникает во время этого процесса.

      Процесс обучения представляет собой функционирующую дидактическую систему. В ней задействованы все компоненты педагогической системы. Каждый из них может быть предметом рассмотрения, в данном случае это средства обучения. Все компоненты в целостном педагогическом процессе взаимосвязаны между собой. Их эффективность, как порознь, так и в системе, повышается, если процесс организуется на основе какой либо теории или концепции.

    Эффективность воспитательных воздействий определяют по тому, насколько полно в воспитательной практике реализованы требования принципов воспитания; как грамотно и учитывая какие особенности студента и конкретных условий выбирают наиболее рациональные методы, формы, средства воспитательной работы.

Образовательные результаты‒ умение студентов:

- нести ответственность за выполняемую работу, самостоятельно и

эффективно решать проблемы в области профессиональной деятельности.

- определять электроэнергетические параметры электрических машин и

аппаратов, электротехнических устройств и систем;

- подбирать технологическое оборудование для ремонта и эксплуатации

электрических машин и аппаратов, электротехнических устройств и систем; - определять оптимальные варианты его использования;

-  организовывать и выполнять наладку, регулировку и проверку

электрического и электромеханического оборудования;

- проводить анализ неисправностей электрооборудования;

- эффективно использовать материалы и оборудование; 

- работать с увеличивающимся и постоянно обновляющимся

информационным потоком в разных областях знаний;

-  пользоваться различными способами интегрирования информации;

- задавать вопросы, самостоятельно формулировать гипотезу;

- решать проблемы;

- брать на себя ответственность;

- участвовать в совместном принятии решения;

- выстраивать конструктивные взаимоотношения с другими людьми.

Список использованной литературы

Нормативно-правовые источники:

1. Закон Донецкой Народной Республики «Об образовании» (Постановление

№ I -233П-НС);

2. Методические рекомендации для педагогических работников по подготовке и проведению открытого занятия/урока в образовательномучреждении среднего профессионального образования (УМЦ СПО, приказ от 02.09.2016 г. № 33).

Основные источники:

1. В. Яцких, Л.А. Спектор, О. Кучерявый. "Горные машины и комплексы"[Текст] Учебное пособие. Москва. «Недра».1984г.

Дополнительные источники:

2. П.А. Горбатов. «Горные машины для подземной добычи угля». [Электронный ресурс]  Учебник. Мин. Обр. Украины. 2006г.

3.Государственное предприятие «Донецкий государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт «Донгипроуглемаш»КОМБАЙН   ОЧИСТНОЙ   УКД400 УКД400.00.00.000-01

[Электронный ресурс]Руководство по эксплуатации2010год

4. И.В. Косарев, А.С. Рябченко, А.В. Сергеев.

Очистные комбайны УКД300, УКД400 для отработки тонких пластов

[Электронный ресурс]  Уголь Украины. –январь,2011,  nbuv.gov.ua›old_jrn/natural/ugukr/2011

Интернет-ресурсы:

www.twirpx.comЭлектронный каталог технической литературы.

"Все для студента"

[e-mail]Угольный портал.

Рецензия

на методическую разработку открытого  занятия-лекции  преподавателя Шейна В.В., из раздела МДК.01.03.03. "Горные машины и комплексы"  разработанной на основе Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 13.02.11."Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования" (горная промышленность), утвержденного приказом Министерства образования и науки ДНР от 24.08.2015 г. № 418.  Тема занятия-лекции "Перспективы развития выемочных машин нового поколения".

      Методическая разработка, представленная на рецензию, состоит из плана занятия, разработки занятия, текста лекции и приложений (учебный фильм, таблицы для исследования полученного материала).

       При планировании занятия предложено использование индивидуальных заданий, работа с использованием макета добывающего комплекса и добывающего комбайна 1К101. На данном занятии используются мультимедийные технологии, активизирует студентов познавательную деятельность и интерес к будущей профессии.

     Целью написания данной методической разработки является показать методику проведения занятия-лекции, формирование знаний с использованием интерактивных форм обучения и мультимедийного сопровождения занятия по теме: "Перспективы развития выемочных машин нового поколения". Содержание учебного материала имеет соответствующий научный уровень, отвечает возрастным особенностям студента и направлено на обобщение их знаний. Это дает занятию преимущества и свидетельствует об умении преподавателя вызывать у студентов стремление к творческой активности. Занятие содержит все необходимые для него структурные компоненты, которые имеют логически мотивированную последовательность. Четко определены задания, распределены и взаимосвязаны его отдельные части. Тема занятия раскрыта доступно. . В течение всего занятия прослеживается тесную связь с производством. В методической разработке показаны межпредметные связи

Методическая разработка создана преподавателем Шейном В.В. на должном научно-методическом уровне и по своему содержанию отвечает современным требованиям, а потому разработанное лекционное занятие может быть рекомендован для изучения и использования преподавателями  раздела МДК.01.03.03. "Горные машины и комплексы"

Рецензент   _____________С.И. Коновалова. преподаватель ГПОУ                          

                                                "Торезский горный техникум им. А.Ф. Засядько",                   

                                                 горный инженер, специалист высшей категории.