Обоснование параметров экскаваторного ковша с повышенными силовыми возможностями

• Автор: Муравский, Александр Константинович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
етр.
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИС
СЛЕДОВАНИЙ
1.1. Методы и средства разработки прочных горных по

1.2. Разрушение горных пород рабочими органами ста
тического и динамического действия
1.3. Обзор конструкций ковшей активного действия
1.4. Постановка цели и задач исследования
2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОВША С ПОВЫШЕННЫМИ
СИЛОВЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ С ПОРОДОЙ
2.1 Синтез компоновочной схемы ковша с повышен
ными силовыми возможностями
2.2. Оценка режимов работы ковша с повышенными
силовыми возможностями
2.3. Определение взаимозависимостей между режимны
ми параметрами ковша, зубьев и их конструкцией Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕС
СА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЗУБА С ПОРОДОЙ
3.1. Цели и задачи экспериментальных исследований
3.2. Разработка экспериментального стенда
3.3. Методика исследования процесса взаимодействия
„ зуба с породой
3.4. Обработка результатов экспериментальных иссле
дований
Выводы

4. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОВША С ПОВЫ
ШЕННЫМИ СИЛОВЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ 4Л. Обоснование параметров ковша с повышенными
силовыми возможностями
4.2. Методика расчета основных параметров ковша с
повышенными силовыми возможностями
4.3. Оценка эффективности применения ковша с повы
шенными силовыми возможностями
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
П.1. Расчет основных параметров ковша с повышенными силовыми возможностями
П.2. Акт внедрения результатов диссертационной работы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Карьерные экскаваторы являются основным выемочно-погрузочным оборудованием в горной промышленности. При работе карьерного экскаватора на выемке горных пород повышенной прочности требуется подготовка массива горных пород к экскавации путем использования различных способов подготовки горной массы. В частности, широко используется взрывной способ, предварительное рыхление массива. Выбор способа разупрочнения горного массива зависит от его физико-механических свойств, технологических особенностей производства работ, экологических аспектов, экономических требований и других условий. Общим недостатком всех этих способов является необходимость производства работ по предварительному разупрочнению, что обусловливает в технологическом процессе дополнительный цикл работ, связанных с данной операцией.
Оснащение карьерного экскаватора ковшом с повышенными силовыми возможностями существенно повышает эффективность использования и технологические возможности экскаватора за счет исключения технологической операции по проведению предварительного рыхления или разупрочнения прочного массива перед непосредственным копанием.
Разработка и внедрение ковшей с повышенными силовыми возможностями сдерживаются недостаточной изученностью процесса взаимодействия ковша с породой, отсутствием методик расчета и обоснования рациональных параметров.
Следовательно, исследование процесса взаимодействия ковша с повышенными силовыми возможностями и разрушаемым горным массивом, а также разработка методики выбора основных параметров ковша карьерного экскаватора, являются актуальной научно-технической задачей, отвечающей потребностям дальнейшего развития экскаваторной техники.
Объект исследования — экскаваторный ковш с повышенными силовыми возможностями.

2.2. Оценка режимов работы ковша с повышенными силовыми
возможностями
Конструкция ковша позволяет реализовать несколько режимов при разработке горных пород. Выбор режима работы ковша осуществляет машинист экскаватора в зависимости от свойств горных пород в массиве:
- режим I - зубья работают в режиме резания (разработка прочных пластичных пород, коэффициент крепости по шкале М.М. Протодьяконова / < 6 );
- режим II - зубья работают в режиме удара (разработка прочных хрупких пород, /<10).
Рассмотрим режим I, при котором происходит последовательное выдвижение зубьев (рис. 2.4). При движении ковша 1 и возрастании нагрузки на зуб 2 за счет действия силы сопротивления породы резанию зубом (касательная составляющая) Р01з зуб 2 воздействует своим буртиком на шток 3 и далее на поршень 4 гидроцилиндра 5. Величина воздействия регистрируется датчиком давления по значению давления в полости б (рис. 2.4, а). При превышении давления выше определенной величины происходит подача рабочей жидкости в полость б, что приводит к выдвижению зуба со скоростью у3 (рис. 2.4, б). Выдвижение зуба сопровождается процессом резания породы. Далее происходит его втягивание до первоначального положения. Процесс втягивания происходит за счет сил реакции, действующих на зуб со стороны массива при движении ковша. При втягивании зуба процесса резания не происходит (рис. 2.4, в).
Зубья работают с одинаковыми длиной хода, средней скоростью и периодичностью. Очередность выдвижения зубьев определяется величиной силы Рои В процессе копания породы ковшом в режиме / процесс резания зубьями осуществляется неоднократно.