Конструктивные особенности выпускаемых экскаваторов

Содержание

 

Исходные данные
Введение
1. Конструктивные особенности выпускаемых экскаваторов
2. Выбор типа экскаватора для заданных условий
3. Определение производительности экскаватора
4. Определение средневзвешенной мощности экскаватора
4.1. Усилия в рабочих механизмах экскаватора, необходимые для расчета средневзвешанной мощности двигателей
4.2. Масса противовеса экскаватора
4.3. Разрывное усилие подъемного каната
4.4. Коэффициенты полезного действия рабочих механизмов экскаватора
Используемая литература
Приложение

Исходные данные

Задание для расчета
Вариант № 2

Горные породы: Уголь каменный
Плотность, т/м³: 1,25- 1,3
Коэффициент крепости: 4-5
Годовая производительность карьера, млн.м³: 30

Введение

Выбор наиболее эффективного типа экскаватора для конкретных условий карьера и расчет его максимально возможной производительности при экскавации пород или полезного ископаемого с решением вопроса о целесообразности установки на машину того или иного сменного ковша при максимально допустимом для данных условий коэффициенте его наполнения производится в следующем порядке:
-выбираются в зависимости от заданной высоты уступа в карьере соответствующие типы экскаваторов;
-определяются емкости ковшей, допускаемые по конструкции для каждого типа машины;
-производится расчет средневзвешенных мощностей приводов экскаваторов для каждого типа ковша при максимально допустимых значениях коэффициентов их наполнения;
-определяется максимально возможная производительность экскаваторов при различных паспортных емкостях ковшей и максимально допустимых коэффициентов их наполнения;
-по результатам расчетов выбирается наиболее эффективный для данных горных условий тип экскаватора.

 

 

Техническая характеристика Экскаватора ЭКГ-12,5

Таблица 1

Ковш стандартный, м^3	12,5
Ковш сменный, м^3	16,0
Угол наклона стрелы, град
Длина стрелы, м	18,0
Длина рукояти, м	13,58
Наибольшая высота копания, м	15,1
Максимальный радиус копания, м	22,6
Высота оси пяты от почвы, м	4,85
Максимальное усилие на блоке ковша, кН, не более
Максимальное усилие напора, кН, не более
Мощность, кВт:
подъемной лебедки	2*450
механизма напора
механизма поворота	3*190
Тип напорного механизма	Канатно-полиспасный
Скорость подъема ковша, м/с	1,1
Скорость напора, м/с	0,61
Тип рукояти	внутренняя
Диаметр опорного поворотного круга, м	-4,35
Число ветвей подвески ковша
Наружный диаметр головного блока стрелы, м	-1,75
Длительность рабочего цикла, с
Завод-изготовитель	ИЗТМ*

Список используемой литературы.

1.Подерни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых горных работ.

2.Чулков Н. И. Расчет приводов карьерных машин.

3.Хмызников Н.Н. Расчет приводов карьерных машин.

4.Тарасов Ю.Д. Грузоподъемные машины и механизмы.

5.Справочник механика открытых работ. Экскавационно-транспортные машины циклического действия.

6. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Эксплуатация и ремонт карьерного оборудования и электрификация открытых горных работ»

Содержание

 

Исходные данные
Введение
1. Конструктивные особенности выпускаемых экскаваторов
2. Выбор типа экскаватора для заданных условий
3. Определение производительности экскаватора
4. Определение средневзвешенной мощности экскаватора
4.1. Усилия в рабочих механизмах экскаватора, необходимые для расчета средневзвешанной мощности двигателей
4.2. Масса противовеса экскаватора
4.3. Разрывное усилие подъемного каната
4.4. Коэффициенты полезного действия рабочих механизмов экскаватора
Используемая литература
Приложение

Исходные данные

Задание для расчета
Вариант № 2

Горные породы: Уголь каменный
Плотность, т/м³: 1,25- 1,3
Коэффициент крепости: 4-5
Годовая производительность карьера, млн.м³: 30

Введение

Выбор наиболее эффективного типа экскаватора для конкретных условий карьера и расчет его максимально возможной производительности при экскавации пород или полезного ископаемого с решением вопроса о целесообразности установки на машину того или иного сменного ковша при максимально допустимом для данных условий коэффициенте его наполнения производится в следующем порядке:
-выбираются в зависимости от заданной высоты уступа в карьере соответствующие типы экскаваторов;
-определяются емкости ковшей, допускаемые по конструкции для каждого типа машины;
-производится расчет средневзвешенных мощностей приводов экскаваторов для каждого типа ковша при максимально допустимых значениях коэффициентов их наполнения;
-определяется максимально возможная производительность экскаваторов при различных паспортных емкостях ковшей и максимально допустимых коэффициентов их наполнения;
-по результатам расчетов выбирается наиболее эффективный для данных горных условий тип экскаватора.

 

 

Конструктивные особенности выпускаемых экскаваторов

Наиболее характерными представителями выемочно- погрузочных машин, эксплуатируемых на открытых разработках, являются экскаваторы.Экскаватором называется машина, предназначенная для отделения от массива или насыпи и зачерпывания (экскавации) горной массы, перемещения ее на относительно небольшие расстояния и погрузки на транспортные средства или в отвал.

Все иэкскаваторы делятся на две группы: одноковшовые периодического (циклического) действия и многоковшовые непрерывного действия. Одноковшовые экскаваторы производят копание малосвязных или черпание разрушенных взрывом прочных горных пород и их перемещение последовательно, прерывая копание на время перемещения грунта, с многоковшовые экскаваторы выполняют эти операции одновременно. Одноковшовые экскаваторы благодаря своей универсальности получили более широкое распространение, применение же многоковшовых экскаваторов ограничено.

В настоящее время на карьерах эксплуатируются, главным образом, следующие типы экскаваторов: ЭКГ - экскаватор карьерный гусеничный (ходовая часть гусеничного типа), ЭГ – экскаватор гидравлический карьерный на гусеничном ходу, ЭШ – экскаватор шагающий для вскрышных работ. Типажный ряд экскаваторов типа ЭКГ включает базовые модели с ковшами вместимостью от 2 до 20 м 3, типажный ряд шагающих экскаваторов (драглайнов) - шесть базовых моделей с ковшами вместимостью от 4 до 125 м 3. Экскаваторы типа ЭГ имеют ковш вместимостью от 2,-5 до 30 (40) м 3.

Карьерные экскаваторы предназначены для выемки и погрузке породы и руды в транспортные средства, расположенные на уровне стоянки машины. Выпускаются также экскаваторы со среднеудлененным рабочим оборудованием, т. е. с увеличенными линейными размерами стрелы и рукояти. В обозначение таких экскаваторов входят буквы «ус» (например, экскаватор типа ЭКГ-6,3ус с емкостью стандартного ковша 6,3 ). Указанные машины предназначены для выемки уширенных заходок и погрузки горной массы в транспортные средства, например в железнодорожные вагоны,расположенные на параллельных путях и на уровне стоянки экскаватора.

Экскаваторы в обозначение которых введена буква «у», имеют удлененное рабочее оборудование и предназначены для погрузки в автотранспортные средства, расположенные на вышестоящем, по отношению к стоянке экскаватора, уступе (например, экскаватор типа ЭКГ- 12,5у).

В кскаваторе различают две основные части: ходовую и поворотную. Ходовая часть воспринимает и передает на почву нагрузки от веса машины и от рабочих усилий, а также обеспечивает передвижение экскаватора. Поворотная часть состоит из поворотной платформы с приводами силового и рабочего оборудования.

Платформа опирается на опорно- повортное устройство на ходовой раме и может поворачиваться (вращаться) в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси.

Рабочее оборудование определяет тип экскаватора и его конструктивную компоновку. По способу связи исполнительного органа (ковша) со стрелой экскаваторы подразделяются на две группы: жесткой и гибкой связями. К первой относят прямую и обратную лопаты, ко второй – шагающие экскаваторы типа ЭШ. Прямая лопата- это экскаватор с ковшом, укрепленным на выдвижной рукояти напорного механизма, копающим в направлении от экскаватора; обратная лопата- экскаватор с ковшом, укрепленным на рукояти и копающим в направлении к экскаватору.

Рабочее оборудование прямой (обратной) лопаты состоит из стрелы, закрепленной на поворотной платформе, рукояти с приводом напора, ковша с механизмом открывания днища ковша, подвески ковша (обычно канатно- полиспастной системы).

Рукоять экскаватора установлена в седловых подшипниках стрелы, что позволяет ковшу поступательно двигаться и обеспечивать напорное усилие на забой (в гидравлических экскаваторах также и подъем ковша). Различают экскаваторы с внешней рукоятью, у которой балки рукояти проходят снаружи стрелы, и с внутренней рукоятью, у которой балки рукояти проходят внутри стрелы.

Подъемное усилие на ковш обычно передается через канаты от подъемной лебедки через головные блоки стрелы и канатно- полиспастную систему. Во время капания у экскаваторов типа ЭКГ угол наклона стрелы не меняется, канатный привод опускания (подъема) стрелы включается в основном только при ремонтных работах.

Подъемное усилие на ковш обычно передается через канаты от подъемной лебедки через головные блоки стрелы и канатно- полиспастную систему. Во время копания у экскаваторов типа ЭКГ угол наклона стрелы не меняется, канатный привод опускания (подъема) стрелы включается в основном только при ремонтных работах.

Карьерные экскаваторы обычно снабжаются сменными ковшами (ковшами различной емкости) для работы в породах различных категорий крепости.

Рабочий цикл одноковшового экскаватора складывается из четырех последовательных операций: наполнения ковша (черпания), перемещения его к месту разгрузки (транспортирования), разгрузки и перемещения порожнего ковша к месту черпания для воспроизведения нового цикла. Поэтому одноковшовые экскаваторы являются машинами цикличного (прерывного) действия. В отличие от них, многоковшовые экскаваторы, у которых все элементы рабочего цикла осуществляются одновременно (совмещенно), являются машинами непрерывного действия.

2. Выбор типа экскаваторов для заданных условий
Критериями выбора выемочно-погрузочной машины являются категория породы, производительность карьера и система разработки и технологии ведения горных работ.
Выбор экскаватора производим исходя из производительности карьера.
Для карьера с годовой производительностью 30 млн.м³,по табл.1, рекомендуется использовать экскаваторы с емкостью ковша 12,5м³.
Таким образом, по исходным данным годовой производительности и емкости ковша экскаватора по табл. выбирается тип карьерного экскаватора: ЭКГ-12,5.