Обоснование и выбор динамических параметров рабочего оборудования карьерных экскаваторов

• Автор: Свинарчук, Василий Петрович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Содержание

Введение
1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования
1.1 Современное состояние и перспективы развития конструкций карьерных механических лопат
1.2 Основные результаты исследований нагрузок в металлоконструкциях и обзор методов снижения динамических нагрузок в копающих механизмах карьерных мехлопат
1.3 Цель, задачи и алгоритм исследования
Выводы по главе
2 Исследование параметров технологического нагружения механизмов подъема, напора ковша и поворота экскаватора
2.1 Кинематические особенности рабочего процесса экскаватора с рабочим
оборудованием «прямая напорная лопата»
2.2 Формирование сил сопротивления в процессе отработки породного уступа экскаватором с рабочим оборудованием «прямая напорная лопата»
2.3 Обоснование оптимальных параметров траектории движения и
конструкции вооружения ковша экскаватора
Выводы по главе
3 Теоретические основы рабочего процесса упругодемпфирующих
устройств
3.1 Статические и динамические параметры упругодемпфирующих устройств
3.2 Принцип действия и конструктивные параметры пневматического упругодемпфирующего устройства
3.3 Математический аналог пневматического упругодемпфирующего устройства механизмов карьерных экскаваторов
Выводы по главе

4 Исследование динамики процесса экскавации
4.1 Жесткостные параметры динамических систем механизмов карьерного экскаватора
4.2 Диссипативные и инерциальные параметры динамических систем
механизмов карьерного экскаватора
4.3 Математическая модель (уравнения движения) динамических систем механизмов карьерного экскаватора
Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников информации
Приложение

Введение
Актуальность работы. Железорудная промышленность является одной из ведущих отраслей, базирующихся на мощной минерально-сырьевой базе Курской магнитной аномалии (КМА). По подтвержденным запасам железистых кварцитов РФ занимает ведущее место в мире. Основные запасы железистых кварцитов в РФ в основном сосредоточены в районах со сложными горно-геологическими условиями.
Сегодня открытый способ разработки твердых полезных ископаемых неоспоримо превалирует как в мировой горной промышленности, так и в России и республиках постсоветского пространства.
В настоящее время российские производители не смогли предложить карьерные механические лопаты с вместимостью ковша более 15 м3 с опытом эксплуатации по добыче железных руд. Основу парка выемочно-погрузочных машин России составляют экскаваторы — ЭКГ—8И, ЭКГ—10 и их модификации производства ООО « ИЗ-КАРТЭКС им. П.Г. Коробкова », однако, длительный опыт эксплуатации карьерных экскаваторов показал их недостаточно высокую производительность при выемке взорванных скальных пород (в основном железных руд). Это объясняется тем, что техническая производительность карьерного экскаватора при заданных его конструктивных и энергетических параметрах зависит не только от технологических, но и от динамических параметров рабочего оборудования, хотя современная стратегия ООО « ИЗ-КАРТЭКС им. П.Г. Коробкова» предусматривает переход к выпуску современных экскаваторов ЭКГ-12К, ЭКГ-20 и ЭКГ-30.
Поэтому разработка комплекса научно-технических мероприятий для обоснования и выбора рациональных динамических параметров рабочего оборудования карьерных экскаваторов, эксплуатирующихся в различных горнотехнических условиях в зависимости от их конструктивных, кинематических, силовых характеристик является актуальной научной задачей.
Целью работы является установление закономерностей формирования динамических параметров рабочего оборудования карьерных экскаваторов,

поворота мехлопаты в конкретном забое на угол - ср (рис.2.5) определяется по формуле:

43 '
'j1 Ґ Л

, с (2.48)
V 9>н.
где Тцп - продолжительность цикла работы экскаватора при его повороте на паспортный угол (р„ < тс/2(рад),с равная:
т = t +1 + t с (2
і{п ч пг пп 5С yz..y)
здесь t4 - длительность черпания, с;
1пгЛпп - длительность поворота экскаватора с груженым и порожним ковшом, соответственно, с;
Тцз- продолжительность цикла работы экскаватора при его повороте на произвольный угол - (р , с
В соответствии с результатами, полученными H.H. Чуйковым в [10] имеем:
, с (2.50)

ч пг пп
Работу (момент) сил сопротивлений движению поворотной платформы экскаватора - АГ определим из уравнения кинетической энергии системы «двигатель — поворотная платформа» [25].

АГ - X ,
Нм (2.51)

Момент инерции якоря двигателя в поворотных механизмах механических
лопат составляет около 15% от приведенного к валу двигателя момента инерции
поворотной платформы. В предварительных расчетах условную работу сил инерции
якоря двигателя учитывают с помощью коэффициента, значение которого
принимают в среднем к]= 1,1 [24].
Сила трения между направляющими рельсами и роликами опорно-поворотного
круга одноковшовых экскаваторов составляет не более 3-5-12 % полного момента сил
сопротивления. Учитывая тот факт, что действие этой силы при разгонах и