Определение рациональных конструктивных параметров рабочего оборудования карьерного экскаватора в системе экскаваторно-транспортного комплекса

• Автор: Кувшинкин, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 .КАРЬЕРНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ И ЭКСКАВАТОРНО-ТРАНСПОРТНЫЕ 9 КОМПЛЕКСЫ
1.1 Экскаваторно-транспортный комплекс карьера
1.1.1 Т ипы экскаваторно-транспортных комплексов :
1.1.2 Методы расчета удельных энергозатрат на экскавацию
1.1.3 Методы расчета удельных энергозатрат 12 на транспортирование
1.2 Карьерные экскаваторы как элемент системы экскаваторно- 14 транспортного комплекса
1.2.1 Условия эксплуатации карьерных экскаваторов
1.2.2 Конструкции карьерных экскаваторов
1.2.3 Нагрузки основных приводов карьерных экскаваторов
1.2.4 Расчет средних значений усилий и мощностей основных 25 приводов карьерных экскаваторов
1.3 Оценка влияния конструктивных параметров рабочего 34 оборудования карьерного экскаватора на работу экскаваторнотранспортного комплекса
1.4 Энергетический метод оценки ресурса горных машин
1.5 Цели и задачи исследования
1.6 Методы исследований
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАПАЗОНА ВОЗМОЖНЫХ ЗНАЧЕНИЙ
КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ И ИХ ОПТИМИЗАЦИЯ
2.1 Взаимосвязь линейных и угловых параметров, необходимых
для расчета усилий и мощности основных приводов экскаватора в период копания, с конструктивными параметрами рабочего оборудования и параметрами забоя

2.2 Взаимосвязь линейных и угловых параметров, необходимых для 52 расчета усилий и мощности основных приводов экскаватора в периоды поворотов на разгрузку и в забой, с конструктивными параметрами рабочего оборудования и параметрами забоя
2.3 Определение времени цикла экскавации
2.4 Расчет средней мощности приводов подъема и напора в период 59 копания
2.5 Определение расхода электроэнергии на экскавацию
2.6 Определение технически обоснованной производительности 63 экскаватора и суммарных удельных энергозатрат на экскавацию и транспортирование
2.7 Области возможных значений размеров сменного рабочего 63 оборудования карьерных экскаваторов
2.8 Оптимизация конструктивных параметров рабочего оборудования 66 по критерию минимума суммарных удельных энергозатрат Выводы
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ
3.1 Определение фактической эксплуатационной производительности 75 карьерных экскаваторов
3.2 Описание условий работы экскаваторов
3.2.1 Условия залегания, физико-механические свойства
известняков и элементы системы разработки
Су
.3.3 Определение необходимого числа измерений £Аг©
3.4 Предварительная обработка результатов производственных 77 наблюдений
3.5 Определение закона распределения эксплуатационной

)*-’ - производительности экскаватора
3.6 Сравнение статистических данных с результатами

моделирования ,1 Ей-чя,- лС-С
Выводы
4. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ НА РЕСУРС МАШИНЫ
4.1 Анализ отказов механического оборудования карьерных экскаваторов
4.2 Динамическая модель механизма подъема карьерного экскаватора. Определение нагрузки на тихоходном валу подъемного редуктора
4.3 Оценка влияния конструктивных параметров рабочего оборудования карьерного экскаватора на ресурс редуктора механизма подъема
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение № 1 Письмо ОАО “Пикалевское объединение “Глинозем” Приложение № 2 Методика “Определение рациональных конструктивных параметров рабочего оборудования карьерных экскаваторов Приложение № 3 Техническая характеристика стационарных электронно-тензометрических весов 1959 ТС 200 В

Влияние размеров стрелы и рукояти на величины подъемных и напорных усилий не ограничивается только тем, что они определяют массу рабочего оборудования. Варьирование этих размеров при неизменных параметрах забоя приводит к изменению углов наклона подъемных канатов и рукояти, и, соответственно, к изменению результирующих сил, действующих на рабочее оборудование в процессе экскавации, что оказывает дополнительное воздействие на величины усилий.
Один из наиболее важных эксплуатационных параметров карьерного экскаватора - его производительность прямо пропорциональна вместимости ковша, если в заданных горнотехнических условиях возможно его наполнение [53, 62, 69, 78]. При расчете эксплуатационной производительности
механической лопаты используется следующая формула [53, 78]:
а = -кЕт~кппик*т> м3/ед- вр->
60 кр
где к„, кр, кц, кв - коэффициенты наполнения ковша, разрыхления породы, цикла, использования экскаватора по времени соответственно,
пц - конструктивно-расчетное число циклов экскавации в минуту,
Т - время (минута, час, смена, месяц, год).
Конструктивные параметры рабочего оборудования определяют возможность различного взаимного расположения экскаватора и транспортного горизонта (погрузка на уровне стоянки или верхняя). Как уже отмечалось ранее, необходимость применения верхней' погрузки может быть вызвана неблагоприятными гидрогеологическими (слабая несущая способность грунта) или технологическими (работа в тупиковом забое) условиями. Для верхней погрузки применяют, как правило, машины с удлиненным рабочим оборудованием, реже со стандартным. Как показывает опыт применения верхней погрузки, производительность экскаватора при такой схеме работы уменьшается на 10-30% по сравнению с погрузкой на уровне стоянки [44]. Вследствие этого, а также вследствие увеличения высоты разгрузки