- •В.А. Романов, и.П. Кавыршин эксплуатация карьерного оборудования
- •1. Расчет рабочих параметров процесса бурения
- •1.1. Теоретические основы процесса бурения
- •1.1.1. Теория рабочего процесса буровых машин ударного и ударно-вращательного действия
- •1.1.2. Теория рабочего процесса машин вращательного
- •1.1.3. Теория рабочего процесса машин вращательного бурения резцовыми долотами
- •1.1.4. Физические основы термического (огневого) бурения
- •1.1.5. Определение производительности буровых станков
- •1.2. Задачи для выполнения практических работ
- •1.2.1. Определение теоретической скорости бурения и энергии единичного удара погружного пневмоударника
- •1.2.2. Определение частоты ударов и мощности погружного певмоударника
- •1.2.3. Определение режимных параметров бурения породы
- •1.2.4. Определение режимных параметров бурения породы режущим долотом
- •1.2.5. Определение производительности буровых станков
- •2. По формулам (1.25) и (1.26) рассчитывается месячная и годовая производительность:
- •1.3. Примеры решения задач
- •2. Определение основных параметров
- •2.1. Методика расчета и расчетные зависимости
- •2.1.1. Тяговый, статический расчеты и расчет устойчивости бульдозера
- •2.1.2. Тяговый и статический расчеты рыхлителя
- •2.1.3. Тяговый расчет и расчет устойчивости скрепера
- •2.1.4. Тяговый, статический расчеты и расчет устойчивости одноковшового фронтального погрузчика
- •2.1.5. Расчет производительности выемочно-транспортирующих машин
- •2.2. Задачи для выполнения практических работ
- •2.2.1. Определение рабочих параметров бульдозера
- •2.2.2. Определение рабочих параметров навесного рыхлительного оборудования
- •2.2.3. Определение основных эксплуатационных параметров самоходного двухмоторного скрепера
- •2.2.4. Определение эксплуатационных параметров
- •2.3. Примеры решения задач
- •3. Теоретические основы расчета нагрузок
- •3.1. Методика расчета и расчетные зависимости
- •3.1.1. Определение линейных размеров и масс основных
- •3.1.2. Условия работы приводов главных механизмов экскаваторов
- •3.1.3. Определение нагрузок на рабочее оборудование прямых
- •3.1.4. Определение средневзвешенной мощности приводов
- •3.1.5. Определение нагрузок на рабочее оборудование
- •3.1.6. Определение средневзвешенной мощности приводов
- •3.1.7. Тяговый расчет гусеничного ходового оборудования
- •3.1.8. Тяговый расчет шагающего ходового оборудования
- •3.2. Задачи для выполнения практических работ
- •3.2.1. Определение эксплуатационных параметров рабочего оборудования прямой механической лопаты
- •3.2.2. Определение эксплуатационных параметров рабочего
- •3.2.3. Тяговый расчет двухгусеничного хода одноковшового
- •3.2.4. Определение мощности привода шагающего
- •3.3. Примеры решения задач
- •4. Определение числа технических
- •4.1. Методы определения числа технических
- •4.2. Постановка задачи и исходные данные
- •4.3. Порядок решения задачи
- •4.4. Примеры решения задачи
- •5. Расчет ремонтной базы для технического
- •5.1. Общие сведения о ремонтных базах
- •5.2. Постановка задачи и исходные данные
- •5.3. Порядок расчета ремонтной базы ценностным
- •5.4. Пример расчета
- •6. Проверка фундамента под установку
- •6.1. Основные положения
- •6.2. Постановка задачи и исходные данные
- •6.3. Порядок выполнения работы
- •6.4. Пример расчета фундамента
3. Теоретические основы расчета нагрузок
на рабочее оборудование, мощности приводов
экскаваторов и их тяговый расчет
3.1. Методика расчета и расчетные зависимости
3.1.1. Определение линейных размеров и масс основных
элементов рабочего оборудования экскаваторов
Линейные размеры (в метрах) ковшей механических лопат и драглайнов – ширина , длина Li и высота hi, а также их масса mi (т) – приближенно могут быть определены в функции их вместимости Е (м3) по следующим зависимостям:
для мехлопат
; и
; (3.1)
; (3.2)
для драглайнов
; и
; (3.3)
(3.4)
где – коэффициент тары ковша с подвеской, равный 1 – 1,4 для
легких; 1,3 – 1,9 для средних и 1,6 – 2,4 для тяжелых пород;
и – коэффициенты пропорциональности, соответственно
равные 0,143 и 9,6 для легких; 0,0925 и 20 для средних;
0,046 и 40,6 для тяжелых пород.
Масса породы в ковше определяется по формуле
, (3.5)
в которой значения и находятся по табл. 3.1.
Для драглайнов концевую нагрузку в подъемном канате (кН) можно определить по зависимости
.
Таблица 3.1
Значения коэффициентов и
Показатели
|
Категория породы |
|||
I |
II |
III |
IV |
|
Плотность породы в целике γ, т/м3 Коэффициент разрыхления Коэффициент |
1,5-1,8
1,1-1,15
2,5-2 |
1,8-2,5
1,25
3,5 |
2,5-3,5
1,3
4 |
3-3,5
1,3-1,37
5,5 |
Удельная масса рукояти и стрелы карьерного экскаватора определяется по эмпирическим формулам
и . (3.6)
Коэффициент и и показатели степени и приведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Значение коэффициентов , и показателей степени и
Тип рукояти
|
|
|
|
|
Внешняя Внутренняя: разгруженная от кручения не разгруженная от кручения |
428
358 506 |
0,458
0,467 0,415 |
446
550 550 |
0,652
0,623 0,623 |
Масса рукояти или стрелы (кг) составляет
или mp = Kрук mкл ; mc = Kc mкл , (3.7)
где и – соответственно удельная масса и длина рукояти или стрелы
(см. формулу (3.6) и табл. 3.2).
Масса стрелы с блоками mc мехлопаты или драглайна, а также масса напорного механизма карьерной мехлопаты могут быть определены в функции массы экскаватора по зависимости
, (3.8)
где - коэффициент массы, принимаемый по табл. 3.3;
- масса экскаватора, т ( см. табл.3.4 и формулу (3.9)).
Масса одноковшового экскаватора может быть определена по зависимости
mэ = Кэ∙ Е, (3.9)
где Кэ – коэффициент металлоемкости, т/м3. Для карьерных лопат
(Е = 2…20 м3) Кэ = 38 … 55 т/м3, для вскрышных лопат
(Е = 6,5 … 100 м3) Кэ = 55 … 110 т/м3, для драглайнов
(Е = 6 … 100 м3) Кз = 50 … 120 т/м3.
Таблица 3.3
Значения коэффициента
Тип экскаватора
|
Стрела с блоками |
Механизм напора |
Карьерная мехлопата Вскрышная лопата Драглайн |
0,07 – 0,06 0,075 – 0,066 0,07 – 0,06 |
0,0255 – 0,026 0,023 – 0,0145 –
|
По величине массы одноковшового экскаватора и коэффициенту пропорциональности Кi (табл. 3.4) приближенно могут быть определены линейные размеры Li (м) конструктивных элементов, перечисленных в таблице, по эмпирическому выражению
___
Li = Кi ∙ 3√ mэ . (3.10)
Таблица 3.4
Значения коэффициентов пропорциональности Кi (м/т-3)
Параметр |
Карьерная лопата (Е = 2…20 м3) |
Вскрышная лопата (Е =6,5…100 м3) |
Драглайн (Е = 6…100 м3) |
Ширина платформы |
0,85 – 0,95 |
0,95 – 1,4 |
1,15 – 1,3 |
Высота кузова |
0,85 – 0,9 |
1,25 – 1,5 |
0,9 – 0, 87 |
Радиус задней стенки кузова |
0,95 – 1 |
1,25 – 1,4 |
1,2 – 1,8 |
Длина стрелы |
1,8 – 1,95 |
3,2 – 4,5 |
7 – 8 (4,5 – 4,6) |
Высота пяты стрелы |
0,45 – 0,65 |
0,7 – 0,8 |
0,28 – 0,5 |
Радиус пяты стрелы |
0,4 – 0,37 |
0,5 – 0,56 |
0,6 – 0,42 |
Длина рукояти |
1,15 – 1,7 |
2,1 – 2,9 |
– |
Высота: черпания (максимальная) разгрузки (максимальная) напорного вала |
1,7 – 2
1,23 – 1,3 1,1 – 1,2 |
2,85 – 2,9
2,8 – 3,2 |
4,6
2,5 |
Радиус: черпания (максимальный) разгрузки (максимальный) |
2,6 – 2,7
2,4 – 2,5 |
3,5 – 4,5
3,3 – 4,3 |
7,55 (4,4 – 4,5)
7,48 (4,5 – 4,6) |
Примечания: 1. В скобках приведены значения для экскаватора ЭШ 100.100. 2. Меньшие значения коэффициентов относятся к ковшам меньшей вместимости.
|
Важным условием для работы ковша является соотношение его габаритов: длины Lk,ширины bk и высоты hk [1,4].
На практике соотношение hk / b k изменяется в пределах от 0,5 до 1,1, а hk /Lk – от 0,8 до 1,1, оптимальные значения первого соотношения равны 0,75 – 0,8, второго – 0,52 – 0,59.
____
Lk = bk = 1,5 hk ; hk = 3√E/Ke, (3.11)
где Ке – коэффициент вместимости, составляющий для несвязных пород
1,0, для среднесвязных 1,1 и для вязких 1,25.