Одноковшовые экскаваторы. Расчет основных параметров.

Одноковшовые экскаваторы предназначены для разработки грунта, его набора и перемещение на определенное расстояние. Расчет также сводится к подбору грузового каната, барабана и двигателя рабочей лебедки. Рабочий цикл одноковшовых экскаваторов состоит из следующих
операций: копание грунта и набор его в ковш, поворот ковша на
выгрузку, выгрузка ковша и поворот порожнего ковша снова в забой.

Главным параметром одноковшового экскаватора является

вместимость ковша q, м3. Основными параметрами являются:

1) ширина ковша, м bк=1,13√q, м, где q - вместимость ковша,м3

2) длина ковша, м lк = (1,15-1,2) 3√q, м,

3) вес экскаватора, т Gэ = (22-30) q, т,

4) наибольшая высота копания (для прямой лопаты),м

Нв.к. = (2,6-3,0) 3√ Gэ, м, где Gэ - вес экскаватора, т

5) наибольшая глубина копания, м Нв.к. = (1,8-2,2) 3√ Gэ, м

6) наибольший радиус копания, м Rк. = (2,6-2,8) 3√ Gэ, м

7) наибольший радиус выгрузки Rв. = (2,3-2,4) 3√ Gэ, м

8) средняя толщина срезаемой стружки грунта

hср. = q·kн/(bк· Нв.к. k разр.),м, где q - вместимость ковша,м3

kн - коэффициент наполнения, принимается kн = (0,8 - 1,2), bк - ширина ковша, м, Нв.к. - наибольшая высота копания, м, k разр - коэффициент разрыхления грунта, принимается k разр = (1,1 - 1,35).

9) параметры рабочего оборудования

а) длина стрелы lс = 2,44 3√ Gэ, м,

б) длина рукояти, lр = 1,5 3√ Gэ, м,

10) составляющие силы сопротивления копанию

а) касательная составляющая силы сопротивления копанию

Рк = kк·hср.·bк, н, где kк - удельное сопротивление грунта копанию, Н/м2, hср – средняя толщина срезаемой стружки, м, bк – ширина ковша, м.

б) нормальная составляющая силы сопротивления копанию

Рн = ψ· Рк, Н, где ψ коэффициент пропорциональности, принимается

а) в начале копания ψ = (0,2-0,3), б) в конце копания ψ = (0,4-0,5).

3. Шнеко-роторные снегоочистители. Роторные снегоочистители используются для очистки автомобильных дорог от свежевыпавшего и слежавшегося снега, путем отбрасывания его в сторону или погрузки в любое транспортное средство. По типу рабочих органов роторные снегоочистители подразделяются на шнеко-роторные, фрезерно-роторные и плужно-роторные.

Эти снегоочистители конструктивно более просты и надежны в работе, но менее приспособлены для срезания сильно уплотненного снежного покрова.

Обычно используются трехосные автомобили повышенной проходимости. Рабочий орган, укрепленный в передней части автомобиля, состоит из двух шнеков и ротора, заключенных в общий корпус. Шнеки изготовлены из стальных труб, к которым приварены витки с правым и левым направлением спирали, что обеспечивает подачу снега от краев очищаемой полосы к середине, где расположен ротор. Шнеки приводятся во вращение посредством цепной передачи. Ротор диаметром 975 мм состоит из стальной ступицы с шестью кронштейнами, к которым прикреплены шесть лопастей. Он заключен во вращающийся кожух с направляющей трубой, имеющей форму улитки. Поворотом улитки достигается изменение направления полета снега вправо или влево от оси машины и угол вылета. Подъем и опускание рабочего органа и поворот улитки осуществляется гидравлическими цилиндрами. Ротор вращается со скоростью 425 об/мин. Гидропривод шнеко-роторного снегоочистителя обеспечивает подъем и опускание рабочего органа, а также поворот кожуха ротора. Состоит гидропривод из гидробака, гидронасоса, трубопроводов и гидроцилиндров.

 

Билет № 16

1. Ленточные конвейеры. Назначение, область применения, общее устройство. Конвейеры предназначены для транспортирования массовых грузов, т.е. грузов, состоящих из большого числа однородных частиц или кусков, или штучных грузов, перемещаемых в больших количествах. Ленточные конвейеры применяют для транспортирования сыпучих порошкообразных, мелко- и среднекусковых грузов, а также штучных грузов в горизонтальном и слабо наклонном направлении. Ленточные конвейеры могут быть горизонтальные, наклонные и комбинированные. Для каждой схемы конвейера известно нахождение точек с минимальным натяжением ленты в зависимости от высоты подъема груза. Ленточные конвейеры применяются для транспортирования грузов в диапазоне температур от - 60 до + 2500С. Наибольший угол наклона ленточного конвейера для гладкой ленты принимается на 10-15⁰ меньше угла трения груза о ленту и составляет от 12 до 23⁰. Общее устройство ленточного конвейера:

1 - рабочая ветвь конвейера, на которой лежит груз; 2 - роликоопоры рабочей ветви конвейера; 3 - холостая (обратная) ветвь конвейера; 4 - роликоопоры холостой ветви конвейера; 5 - натяжное устройство; 6 - обводные барабаны; 7 - загрузочное устройство; 8 - разгрузочное устройство; 9 - приводной барабан

2. Многоковшовые экскаваторы. Расчет цепных экскаваторов. Многоковшовые экскаваторы предназначены для послойной разработки грунта, его набора и перемещения в транспортное средство или в отвал. Классификация многоковшовых экскаваторов.

1. По типу тягового органа: а) цепные; б) роторные.

2. По типу транспортируемого органа: а) без транспортируемого органа (с наклонными лопатками); б) с ленточным конвейером; в) с метателем.

3. По способу копания: а) с поперечным копанием (движение машины и движение тягового органа перпендикулярны); б) с продольным копанием (движения параллельны); в) с радиальным копанием (под любым углом)

4. По уровню разработки грунта: а) для нижней разработки; б) для верхней;

в) комбинированные.

Основные параметры

1) длина рабочей цепи Lц = 1,4·Нт, м, где Нт - глубина отрываемой траншеи, м,

2) ширина ковша Вк = Вт - (0,08 - 0,1) м, где Вт – ширина отрываемой траншеи, м,

3) высота ковша hк=(1,1 - 1,2) rзв, где rзв – радиус приводной звездочки, м,

4) длина ковша lк = √Rп2 –(rз + h/2)2, м

5) скорость движения цепи, принимается vц = (25-50) м/мин

6) скорость движения экскаватора vэ = Пм.э./Вт·Нт, м/мин

где Вт, Нт – параметры отрываемой траншеи, м,

Производительность цепного многоковшового экскаватора

Пм.э = 60 qк·nс·kн / kразр., м3/ч

Грохоты.

Процесс разделения дробленой каменной смеси или гравия на требуемые сорта по крупности называется сортировкой, или грохочением. Широкое применение находит механический способ сортировки с помощью грохотов, снабженных просеивающей поверхностью в виде сит, решет и колосников. Колосниковые решетки – это просеивающие поверхности, которые образуются за счет крепления труб, различных прокатных профилей или рельсов и применяются для предварительного разделения материалов и используются при диаметре более 125 мм. Решето – это перфорированные листы, которые имеют круглые, квадратные и реже прямоугольные отверстия. Сито – это ячейки, получаемые в результате сплетения проволоки. Сортировка в этих машинах осуществляется относительным движением зерен сортируемого материала по ситу, что обеспечивается или движением материала по неподвижному ситу, или движением сита. Грохоты классифицируют: – по характеру действия — неподвижные (с рабочим органом в виде колосниковых решеток) и подвижные (у которых рабочим органом, ситам или решеткам сообщается принудительное движение); – по виду и форме просеивания — колосниковые, валковые, плоские и барабанные (цилиндрические). Плоские грохоты в зависимости от характера движения рабочего органа разделяются на две группы: на качающиеся и на вибрационные. Вибрационный грохот.

Благодаря жесткой кинематической связи с движущим механизмом-эксцентриком в качающихся грохотах рама сита (решета) совершает принудительное возвратно-поступательное движение. Сила инерции, жесткость пружин, величина движущихся масс определяют в вибрационных грохотах колебательные движения (вибрацию), при этом между источником колебаний и рамой отсутствует жесткая кинематическая связь. При сортировке материала на несколько фракций в одном грохоте применяют несколько сит, которые могут располагаться по последовательной схеме — способ грохочения от мелкого к крупному, по параллельной схеме в разных плоскостях — грохочение от крупного к мелкому, и по комбинированной схеме. Основным рабочим органом грохотов является просеивающая поверхность. Основные виды просеивающих поверхностей составляют: проволочные плетеные или сварные сита, листовые перфорированные решета и параллельные колосники. Точную сортировку обеспечивают плетеные и сварные сита с квадратными отверстиями и штампованные листовые сита.

 

Билет № 17

1. Пластинчатые конвейеры. Назначение, область применения, общее устройство. Пластинчатый конвейер предназначен для транспортирования штучных и насыпных, в том числе крупнокусковых абразивных грузов, таких как уголь, руда, известняк, камень. Пластинчатыми конвейерами могут перемещаться и горячие грузы. Они применяются в металлургической, химической, угольной, энергетической и др. отраслях промышленности. Пластинчатые конвейеры классифицируют по конструкции настила, конфигурации трассы и назначению. По назначению различают стационарные и передвижные. Передвижные используют как погрузочные и перегрузочные. Тяговым элементом пластинчатых конвейеров служат две (реже одна) пластинчатые безвтулочные, втулочные, катковые или круглозвенные цепи. Недостатки пластинчатых конвейеров: - большая масса ходовой части; - высокая стоимость; - сложность обслуживания из-за большого количества шарнирных соединений. У катковых цепей катки служат опорными элементами, передающими вес настила и груза на направляющие пути конвейера. В конвейерах с втулочными и роликовыми цепями опорными элементами служат стационарные ролики, укрепленные на станине. Настил является грузонесущим элементом пластинчатого конвейера. Он выполняется с бортами и без них. Различают следующие настилы: - безбортовой плоский разомкнутый; - безбортовой плоский сомкнутый; - безбортовой волнистый; - бортовой волнистый; - коробчатый мелкий; - коробчатый глубокий.

2. Многоковшовые экскаваторы. Расчет роторных экскаваторов. Многоковшовые экскаваторы предназначены для послойной разработки грунта, его набора и перемещения в транспортное средство или в отвал. Классификация многоковшовых экскаваторов.

1. По типу тягового органа: а) цепные; б) роторные.

2. По типу транспортируемого органа: а) без транспортируемого органа (с наклонными лопатками); б) с ленточным конвейером; в) с метателем.

3. По способу копания: а) с поперечным копанием (движение машины и движение тягового органа перпендикулярны); б) с продольным копанием (движения параллельны); в) с радиальным копанием (под любым углом)

4. По уровню разработки грунта: а) для нижней разработки; б) для верхней;

в) комбинированные.

Расчет роторных экскаваторов.

1) диаметр ротора Др = (1,75-1,85)Нт, м, где Нт - глубина отрываемой траншеи, м,

2) ширина ковша Вк = 0,9Вт, м, где Вт - ширина отрываемой траншеи

3) высота ковша hк = (0,5-0,6) Вт, м,

4) длина ковша, м, lк = (0,4-0,5)tк, м, где tк - шаг установки ковшей, м, который определяется по формуле tк = π·Dр /zк, м, где Dр - диаметр ротора, м, zк – число ковшей на роторе, принимается zк = (14-18),

5) оптимальная частота вращения ротора, об/мин

nр = (0,5-0,6)·nр.кр, где nр.кр – критическая частота вращения ротора, об/мин, которая определяется по формуле nр.кр = 30/√Dр/2, об/мин

6) скорость движения экскаватора, м/мин,

vэ = Пм.э./Вт·Нт, м/мин, где Вт, Нт – параметры отрываемой траншеи, м,

Производительность роторного многоковшового экскаватора

Пм.э = 60 qк·nс·kн / kразр., м3/ч, где qк – вместимость ковша, м3,

nс – число ссыпок, определяется по формуле nс = nр/ tк,1/мин.

kн – коэффициент наполнения ковшей, принимается kн = (0,9 - 1,1),

kразр. – коэффициент разрыхления грунта, kразр. = (1,1 - 1,35)

3. Машины для вывоза жидких бытовых отходов. Машины для вывоза жидких бытовых отходов – ассенизаторские машины (вакуум-машины). Ассенизаторские машины (вакуум-машины) предназначены для механизированной очистки выгребных ям от фекальных жидкостей и доставки их к месту обезвреживания.

Ассенизаторские машины выпускаются в двух модификациях, а) на базе грузового автомобиля с основной цистерной или полуприцепной цистерной (ЗИЛ-130, ГАЗ-66, КамАЗ); б) на базе колесного трактора с прицепной цистерной. Специальным оборудованием ассенизаторских машин является: цистерна, трубопроводы, вакуум-насос, кран-управления и приемный лючок с заборными шлангами. Выгребные ямы очищают следующим образом: машина подъезжает к месту работы и в выгребную яму погружают заборный шланг. Включают вакуум-насос и высасывают воздух из цистерны. создавая там разрежение, через 3-4 мин. открывают заслонку приемного лючка. Цистерна начинает заполняться нечистотами. После заполнения (определяется по смотровому окну) закрывается заслонка, отключается насос и вынимается заборный шланг, обмываясь в промывочном бачке. При наполнении цистерны до заданного уровня по сигналу датчика установленного на крышке горловины цистерны, автоматически отключается двигатель вакуум-насоса и перекрывается всасывающий трубопровод. После доставке груза к месту обезвреживания цистерну разгружают путем создания в ней избыточного давления вакуум-насосом, а также самотеком. Для лучшего слива цистерна устанавливается с наклоном 2-4 град. назад.

 

Билет № 18

1. Ковшовые элеваторы. Назначение, область применения, общее устройство и принцип работы. Элеваторы служат для транспортирования насыпных или штучных грузов по вертикальному или крутонаклонному (60 - 82° к горизонтали) направлению и, соответственно, разделяются на вертикальные и наклонные. По роду грузонесущего элемента элеваторы бывают ковшовые, полочные и люлечные. Ковшовые элеваторы применяют для перемещения насыпных грузов - пылевидных, зернистых и кусковых (например, цемента, химикатов, песка, зерна, муки, угля, торфа и т. п.) на предприятиях химической, металлургической и машиностроительной промышленности, в производстве строительных материалов, в зернохранилищах, пищевых комбинатах и т. п.

Их используют только для подъема грузов от начального до конечного пункта без промежуточной загрузки и разгрузки. Ковшовый элеватор имеет вертикально замкнутый тяговый элемент с жестко прикрепленными к нему грузонесущими элементами - ковшами. Ходовая часть и поворотные устройства элеватора помещаются в закрытом металлическом кожухе, состоящем из верхней части («головки»), средних секций и нижней части («башмака»). Привод снабжен остановом для предохранения от обратного движения ходовой части. Кожух элеватора имеет направляющие устройства. Для предохранения ходовой части элеватора от падения при случайном обрыве цепи или ленты применяют предохранительные устройства: на цепных элеваторах - ловители цепи; на ленточных - соединение ковшей по боковым стенкам стальными канатами, которые без натяжения свободно располагаются вдоль ленты. При обрыве ленты канаты исключают возможность падения ходовой части.