Статический расчет одноковшовых экскаваторов

Статическим расчетом определяется уравновешенность поворотной платформы и устойчивость экскаватора.

Уравновешивание поворотной платформы достигается соответствующим размещением всех механизмов на платформе и выбором соответствующего противовеса.

Размеры противовеса рассчитываются для двух положений экскаватора:

1) для груженого ковша, выдвинутого на 2/3 вылета рукояти;

2) для ковша опущенного на почву (вес ковша и рукояти не создает момента).

Схема 1 к статическому расчету прямой лопаты

Размер противовеса определяется из уравнения моментов относительно точки А, а затем относительно точки В.

Уравнение моментов относительно А и рукояти выдвинутой на 2/3, позволяет определять минимальный размер противовеса:

,

где - силы веса отдельных узлов экскаватора;

- плечи действия сил относительно точки А (по схеме1).

Из этого уравнения и определяется минимальная величина G^’_np. Аналогичным способом составляются уравнения моментов относительно точки В для второго случая (ковш опущен на землю) и определяется максимальная величина противовеса G^’’_np.

При решении уравнений возможно 3 случая:

1) G^’_np < G^’’_np;

2) G^’_np = G^’’_np;

3) G^’_np > G^’’_np.

В первом и втором случаях принимается противовес G^’_np. В третьем случае нужно сделать одно из следующих мероприятий:

1) изменить размещение механизмов на поворотной платформе так, чтобы G^’_np ≤ G^’’_np;

2) увеличить диаметр поворотного круга;

3) уменьшить размеры рабочего оборудования.

Устойчивость экскаватора проверяется расчетом при работе и передвижении. В рабочем положении устойчивость гусеничного экскаватора с оборудованием прямой лопаты рассчитывается при роботе поперек гусениц. Моменты опрокидывающий и удерживающий рассчитывается по отношению к оси, проходящей по краю опорных катков (точка С).

Расчет ведется для двух случаев:

1) отрыв тяжелого препятствия встреченного в забое;

2) наиболее не благоприятный случай нормальной работы;

Первый случай. Принимается средний вылет величины рукояти по схеме 2:

Схема 2 к статическому расчету прямой лопаты

При котором подъемный канат имеет вертикальное положение; стрела наклонена под углом 45º к горизонту, экскаватор стоит на горизонтальной площадке, ковш пуст.

Вначале определяется усилие в канате исходя из мощности двигателя подъемной лебедки. Затем из уравнения моментов относительно оси напорного вала определяется максимальное усилие на зубьях ковша.

Опрокидывающий момент представляет собой сумму произведений Р_пол.max, веса ковша G_к, рукояти G_р и стрелы G_с на соответствующие радиусы, а удерживающий момент создается весом всех частей экскаватора, находящихся слева от точки С.

Коэффициент устойчивости равен:

Значение К > 1,1 указывают на завышенный вес экскаватора.

Второй случай: принимается груженный ковш при полном вылете, расположенной горизонтально.

Усилие на зубьях ковша Р_пол.max определяется, как и в предыдущем случае. Этот случай соответствует концу копания, когда ковш выводится из грунта и сила напора действует на “себя”. В расчет принимается обычно ½ Р_пол.max определенной по мощности напорного двигателя (для крупных моделей принимают полное значение Р_пол.max)

Коэффициент устойчивости, как и в первом случае должен быть:

Устойчивость при движении рассчитывается при движении на подъем и под углом. В общих случаях учитывается давление ветра равное 245 Па действующее в направлении, уменьшающем устойчивость экскаватора.

Для движения на подъем, стрела берется под минимальным углом (30º) рукоять на максимальном вылете с опущенным ковшом.

При движении под уклон стрела берется под максимальным углом, рукоять весит вертикально.

5.13. Производительность одноковшовых экскаваторов

Теоретическая производительность определяется по формуле:

Где Е - емкость ковша,;

- продолжительность цикла, сек;

Техническая производительность учитывает свойства разрабатываемых пород и технологию разработки, связанную с конструкцией машины и определяется по формуле:

- коэффициент наполнения ковша (0,8-1,1);

- коэффициент разрыхления породы;

- длительность работы экскаватора c одного положения;

- длительность одного передвижения;

Эксплуатационная (реальная) производительность равна:

, м³/смена;

- продолжительность смены;

- коэффициент машинного элемента (погрузка в ж. д. вагоны погрузка в автосамосвалы, на конвейеры, в отвал – 0,8÷0,9);

С учетом конкретного транспортного средства сменная эксплуатационная производительность может быть определена и таким образом:

Пример: определить эксплуатационную производительность экскаватора ЭКГ- 4,6. Погрузка производится в автосамосвалы БелАз- 540; - 420 мин; - 30 мин; (емкость автосамосвала); (время обмена автосамосвала), продолжительность цикла.

1) продолжительность погрузки самосвала:

2) сменная эксплуатационная производительность экскаватора:

Годовая производительность экскаваторов забойной группы, типа ЭКГ-8И, работающих в Анновском карьере составила в 1995г- 1640 тис.м, а экскаваторов ЭКГ-4,6- 995 тис.м.

Лекция 15

5.14. Экскаваторы нового поколения, техническаие характеристики и направления развития модернизации экскаваторов

Карьерные экскаваторы типа ЭКГ применяются для экскавации горных пород различной крепости, причем мягкие и плотные породы разрабатываются непосредственно в массиве, а породы полускальные и скальные после предварительного их рыхления взрывом.

Наибольше рационально использовать карьерные экскаваторы для разработки пород средней крепости и крепких скальных, после предварительного рыхления.

Погрузку горной массы карьерные экскаваторы осуществляют в транспортные средства.

Транспортные средства при погрузке находятся или на уровне стояния экскаватора (ЭКГ-2;ЭКГ-3,2;ЭКГ-4,6;ЭКГ-5;ЭКГ-8;ЭКГ-8И;ЭКГ-12,5), ЭКГ-20,ЭКГ-6,3УС; или на верхней отметке разрабатываемого уступа: ЭКГ-2У; ЭКГ-4У; ЭКГ-6,3У;ЭКГ-10У;

Чаще всего карьерные экскаваторы применяются на добычных участках, реже их используют на отвалах и вскрыше.

Дата добавления: 2014-10-17