Bányászati mechanika

Tartalom
Előszó 3
Bevezetés 4
Szilárd testek sztatikája
Az erőkről általában 5
Közös egyenes mentén ható erők összetétele 7
Különböző egyenesek mentén ható, közös támadópontú erők összetétele 8
Két erő 8
Kettőnél több erő 10
Erő felbontása két összetevőre 13
Az erő kétszeri felbontása két összetevőre 19
Közös támadáspont nélküli erő összetétele 20
Párhuzamos erők összetétele 22
A kölcsönhatás vagy reakció törvénye 23
Az első két egyensúlyi feltétel 24
Az egyensúlyi feltételek grafikus ábrázolása 25
Erőpár és az erő sztatikai nyomatéka 26
A harmadik egyensúlyi feltétel 28
Egyensúlyi feltételek alkalmazása. Kéttámaszú tartó 28
Két helyen alátámasztott, egyik végén túlnyúló tartó 32
Ferdeirányú erővel terhelt, két végén alátámasztott tartó 33
Cremona-féle erőterv 36
Bakállvány (háromcsuklós szerkezet) 39
A rúdháromszög 40
Háromcsuklós ív a bányászatban 41
Egyenes függőleges irányú terhelés 41
Egyoldali függőleges irányú terhelés 42
Egyoldali ferdeirányú terhelés 42
A háromcsuklós íves biztosításról általában 43
A rúdnégyszög 45
A süvegfa terhelése 45
Az oldaltámfa terhelése 48
Rúdnégyszög alkalmazása a bányában 49
Szabályos ötoldalú tartószerkezet 52
Ötoldalú tartószerkezet a bányászatban 53
A rúdsokszög 57
Rúdsokszög alkalmazása a bányászatban 58
Engedékeny íves biztosítószerkezet (Mol) 60
A kőzetnyomás 60
Testek egyensúlya a forgási tengely szilárd alátámasztása esetén 77
Azonos irányú, különböző támadáspontú terhelő erők 77
Azonos támadáspontú, különböző irányú terhelő erők 78
Fogaskeréktengelyek 79
Mozgó emelő 79
Differenciál csigasor 83
A módosítás 83
Kézicsörlő 84
Szállítóvitla 85
Kocsiemelő 86
A lejtő 87
A súrlódási ellenállás 90
Csúszó súrlódás 90
Súrlódási szög 91
A súrlódás fogalma 91
A lejtőn fellépő súrlódási ellenállás 92
A mozgás közben fellépő súrlódási ellenállás 95
Csapsúrlódás 96
Gördülő súrlódás 97
Csillék súrlódási ellenállása 100
A görgőscsapágyakban fellépő súrlódás 102
Golyóscsapágyakban fellépő súrlódás 103
Lejtős szállítás 104
Sikló- és vitlaszállítás 107
Mozdonyszállítás 109
Az ék 111
Ékelés 113
Az ék oldása 114
Nem önzáró ék 115
Kettős ék 116
Engedékeny vastám 116
Ékszelvényű-horonyban történő mozgás 121
Ékszelvényű horony alkalmazása vastápoknál 123
A súrlódási tényező hatása a támlakat szorító erejére 124
Előfeszített merev vastám 126
Csavar 127
A csavar mint lejtő 127
Csavarhajtású emelőcsiga 130
A csavar hatásfoka 132
Gépeknél használatos csavarhajtás 133
Csavarorsós vastám 137
Élesmenetű csavar 138
Pofás fék 140
Egyszerű pofásfék 141
Kettős pofásfék szállítógépeknél 141
Kettős pofásfék szállítóvitláknál 144
Kötélsúrlódás 146
Változó forgásértelmű gépeknél alkalmazott szalagfék 149
Kötélcsúszás elleni biztonság 152
Ékszelvényű horonyban futó kötél 153
Alumínium horonybetétes hajtótárcsák 155
Hajtótárcsák kopása 155
Parabolikus tárcsa 157
A súrlódó dob 158
Ohnesorge-féle láncsoros hajtótárcsa 158
Szíjhajtás 159
A lánc hajlítási ellenállása 164
Az Ohnersorge-féle hajtótárcsa láncsaruja 166
A kötél hajlítási ellenállása 168
Szilárd testek dinamikája
A mozgás fajtái 170
Egyenletes mozgás 170
Az egyenletes mozgás grafikus ábrázolása 173
Idő-út diagram 173
Egyenletes körmozgás 174
A dugattyú közepes sebessége 175
A legnagyobb dugattyúsebesség 176
Mozgásátvitel fogaskerekekkel, szíjjal és kötéllel 176
Egyenletes mozgás csővezetékben 179
Egyenletes mozgás csatornákban és légvágatokban 180
A mechanikai munka és a teljesítmény törvénye 181
Az erő munkája 181
Az erő teljesítménye 183
A csilllés 187
A bányaló 187
Az aknalóerő 188
Rakodómunka a bányában 189
Kézi rakodás 189
A félig gépesített felrakodóberendezés 190
Teljesen gépesített rakodóberendezés 192
A hő átalakítása mechanikai munkává 194
Lóerőóra 195
Kilowattóra 195
A gépek mechanikai hatásfoka 196
Összhatásfok és részhatásfokok 197
Sűrített levegős meghajtások izotermikus hatásfoka 198
Gépek teljesítményének mérése fékezéssel 201
A fékpad 201
Fékezési kísérlet fogaskerékmotorral 202
Egyenletesen gyorsuló mozgás 203
Nyugalmi helyzetből v0=0 kezdősebességgel elinduló test 203
v0 kezdősebességgel mozgó test 206
Egyenletesen lassuló mozgás 207
A test bizonyos kezdősebesség után nyugalmi helyzetbe kerül 207
A test kezdősebessége csökken, de nem éri el a nyugalmi állapotot 208
Egyenlőtlenül váltó mozgás 209
Az aknaszállítógép menetdiagramja 213
Teherszállítás 213
Személyszállítás 214
A szállítógép szabálytalan járatása 215
A szabadesés és a függőleges felfelé hajtás 220
Mozgás ferde pályán lefelé 224
Azonos és különböző fajtájú mozgások összetétele 226
Két egyenesvonalú, egyenletesen gyorsuló mozgás 226
Két, különböző fajtájú mozgás: az első mozgás egyenletes, a második pedig egyenletesen gyorsuló 227
Parabolikus mozgás 228
Egyenletes körmozgás 230
Vízszintes hajítás 231
A test relatív (viszonylagos) mozgása 234
Mozgásfolyamat lapátkerekekben 235
Meredek és lapos szárnyak 237
Centrifugális ventilátorok 238
A tehetetlenségi törvény 240
A tömeg és a gyorsulás törvénye 240
A nehézségi erő törvénye 242
A gyorsulási törvény alkalmazása 242
Vízszintesen dolgozó kalapács 243
Függőlegesen lefelé dolgozó kalapács 244
Függőlegesen felfelé dolgozó kalapács 245
A centrifugális erő 245
Centrifugális erő a forgódugattyús motornál 247
A sínpálya kanyarulata 248
A centrifugális szabályozó 249
A centrifugális kerék mint szivattyú 250
Az eleven erő 252
A szén előrehaladása a rázócsúszdában 253
Sűrített levegővel hajtott kalapácsok ütőmunkája 254
Fogókészülékek 258
Forgó tárcsák eleven ereje - Tehetetlenségi nyomaték - Redukált tömeg - Tehetetlenségi sugár 261
Súlyátszámítás kötélközépre 264
Lendítőkerekek hatása 266
Az impulzus tétele 270
A tömegek gyorsulása függőleges aknaszállításnál 278
A dinamikai hatás a kötélerők viszonyára 278
A kötélcsúszás veszélye 280
Mekkora gyorsulás okoz kötélcsúszást? 281
Teheremelés szállítási menete végén fellépő lassulás 282
Leálláskor mekkora lassulás okoz kötélcsúszást? 281
Szállítás tehersüllyesztés esetén (negatív hasznos teherrel) 283
Kötélcsúszás bödön- (szkip-) szállításos vakaknákban 286
A kötélcsúszás feltételének grafikus megoldása Weih szerint 290
Indítás 292
Leállás 292
Szállítás tehersüllyesztés esetén 293
Grafikus eljárás az oldalhajtású hajtótárcsás szállításnál 293
Az aknasúrlódás figyelembevétele felfelé történő szállításnál 295
Toronyhajtású aknaszállítógép terelőkoronggal 297
Hasznos teher emelése 298
Leállás 300
Lefelé történő személyszállítás 300
Ejtőgép 301
Dinamikai kötélterhelés és indítóerők teherszállításnál 304
A fejtőkalapács visszaütése 307
A kalapács vízszintes helyzetben dolgozik 307
Függőlegesen lefelé működtetett fejtőkalapács 314
Függőlegesen felfelé működtetett fejtőkalapács 315
A fejtőkalapács visszavágásának hatása a munkásra 316
A rázócsúszda 318
Csúszdarendszerek 318
Gyorsuláson alapuló rendszer 318
A gyorsuláson alapuló rendszer erőviszonyai 319
A gyorsuláson alapuló rendszer mozgásviszonyai 321
Idő-út és idő-sebesség diagramok 323
A löketszám 324
A szállított mennyiség 324
A csúszdamotor levegőfogyasztása 328
A csúszdaszállítás időegyenletének átalakítása gyorsulási egyenletté 329
Gyorsuláson alapuló csúszdaszállítás lejtős futópályán 331
A gyorsuláson alapuló csúszdaállítás eredményeinek összehasonlítása 336
A szállítási teljesítmény szabályozása 336
A nehézségi erőn alapuló szállítás 337
Lejtős csúszdaszállítás 338
Alátámasztás, meghajtás és vonóerőszükséglet 341
Kerekes alátámasztás 341
Görgős alátámasztás 342
Golyós alátámasztás 342
Csúsztató szállítás láncos és torlasztótárcsás csúszdákkal 345
Szintes szállításra szolgáló láncos csúszdák 348
Kétláncos csúszda széngyalus és réselőgépes nagyüzemek részére 349
Torlasztótárcsás csúszdák 350
Csúsztató szállítás csavarcsúszdában 353
Csúsztatásos szállítás rekeszes szállítószalaggal 355
Szalagszállítás 358
A gyalu mint éktest 364
Az ék mint a páncélcsúszda előretoló szánja 369
Az ütközés elmélete 371
Egyenes és központos ütközés 371
Tökéletesen rugalmatlan ütközés 375
Nem tökéletesen rugalmas ütközés 378
Tökéletesen rugalmas ütközés 381
Hoffmann kísérletei az ütközési hatásfok megállapítására 385
Egyenesvonalú lengések 387
Két rugó között lengő test 390
Kötélre függesztett súly lengése 392
A rezonancia feltétele 394
Géptengelyek kritikus fordulatszáma 395
Szilárdságtan
Alapfogalmak 397
Feszültség és nyúlás 398
Nyúlási tényező és rugalmassági szám 398
Arányossági határ, rugalmassági határ, folyási határ, szakító- (törési) szilárdság 400
Megengedett feszültség 402
Húzószilárdság 403
Aknaszállító kötelek 406
Nyomószilárdság 411
Hajlítási szilárdság 412
A keresztszelvény súlypontja 415
Keresztszelvények tehetetlenségi nyomatéka és keresztmetszeti tényezője 417
Négyszögszelvény 418
Háromszögszelvény 418
Körszelvény 419
Összetett szelvények 419
A hajlítás egyszerű menetei 419
Egy végén befogott tartó 421
Egyenletesen terhelt, egy végén befogott tartó 422
Egyenletesen elosztó, teherrel, valamint szabad végén koncentrált teherrel egyidejűleg terhelt tartó 422
Egyenlő ellenállású alak (egyenszilárdságú tartó) 423
A rugalmas vonal 424
Két helyen alátámasztott tartó 427
Hajlításra igénybevett tartó utólagos megerősítése 431
Előretűzés 434
A vakakna-szállítás biztonságának ellenőrzése 434
Kötélbefogó szerkezetek 442
Kihajlási szilárdság 445
A kihajlás képlete Euuler szerint 446
A nyomásra és a kihajlásra történő igénybevétel közötti határ 447
Kísérleti és számítási adatok 448
Osztott (fűrészelt) bányafák 448
Acéltám 450
Épületszerkezetek kihajlási képletei 455
Nyírószilárdság 458
Csavarószilárdság 459
A körszelvény poláris tehetetlenségi nyomatéka 461
Tengelyátmérők számítása 462
Csőfalak szilárdsága belső nyomásnál 462
Áramlástan
Nyugalmi állapotban lévő víz egyensúlya 465
A víztömeg helyzeti energiája 467
Pascal tétele 468
A sík edényfalakra kifejtett sztatikai víznyomás 468
Sztatikai és dinamikai nyomás 469
Súrlódásmentes áramlás 469
A folytonosság egyenlete 469
Bernoulli tétele 470
A Bernoulli-tétel alkalmazása 476
Szelvényváltozás 476
Vízsugárszivattyú 478
Az energiaegyenlet, figyelemmel a súrlódásra 479
A csősúrlódás 480
Súrlódási egyenlet, csövek esetére 480
A Reynolds-féle szám levezetése 481
Folyadékok viszkozitása 481
Két áramlási folyamat dinamikai hasonlósága 483
Száláramlás és örvénylő áramlás 490
Folyadékokban mozgó testek ellenállása 495
A felhajtóerő és a testek fajsúlya 497
Vízben süllyedő test 499
A levegő mozgása 501
Légvezetékek súrlódási ellenállása 505
Sűrített levegő vezetékei 510
Gázvezetékek 516
A fúvótömedékelés vezetékei 518
A levegő sebessége a fúvóvezetékben 518
A tömedékanyag sebessége 519
A levegő áramlási ellenállása a fúvóvezetékben 520
A tömedékanyag áramlási ellenállása a fúvóvezetékben 521
A levegő és meddő együttes áramlási ellenállása 521
A meddődarabkák alakja 521
Mennyit vesz igénybe a tömedékanyag a csőszelvényből? 522
A fúvató levegő teljesítménye a fúvóvezetékben és a vezeték mögött, valamint összhatásfoka 523
Légcsöveken szállítható légmennyiségek 524
Légutak temperamentuma 526
Légcsövek hossztemperamentuma 528
A temperamentum mint a szellőzőképesség mértéke 529
A bánya egyenértékű (ekvivalens) szelvénye 532
Az ekvivalens szelvény grafikus ábrázolása 534
A bányaventilátor 536
A bánya temperamentuma 540
A vágattemperamentum 544
A ventillátor jelleggörbéje 547
A száraz levegő törvényei 550
Nedves levegő 552
A hipszométer vagy termobarométer 554
A levegő fajsúlya és a légnyomás növekedése a mélység függvényében 554
Bányatérségekben előálló áramlási ellenállások mérése 556
Szintes légutak 556
Lejtős légutak 557
Emelkedő légutak 558
Természetes légáram 560
A természetes léghuzat meghatározása ventilátorkísérlettel 562
Aknák légellenállása 568
Légutak légellenállásának mérése 574
Behúzóakna 574
Az alapvágat (21 és 31 mérési pontok) 576
Légfeltörés az 1.szintig 577
Dalton törvénye és a viszonylagos páratartalom 579
A nedves levegő víztartalma 582
A nedves levegő melegtartalma 585
A szellőztető légáram által elvezetett melegmennyiség 586
Nedves felületeken előálló párolgás 587
Hűtés vízporlasztók segítségével 589
A nedves levegő i-x diagramja Mollier szerint 590
A katatermométer 596
Mennyiségmérés csővezetékekben, fúvókákkal 598
Torlasztó peremes mennyiségmérés csővezetékekben 605
Mammutszivattyúk 610
A sűrített levegő vezetékéből kiáramló légmennyiség 619
Mammutszivattyúk hűtőhatása 621
Sűrített levegős meghajtású gépek kipuffogó levegőjének hőhatása 622
Függelék 625