Механическое оборудование карьеров: Методические указания по выполнению курсовой работы, страница 3

Приложение 1

Методика расчета скоростей и усилий

на рабочем оборудовании экскаваторов-мехлопат

Для реализации задач по совершенствованию одноковшовых экскаваторов первостепенное значение имеет методически правильное определение скоростей и усилий на их рабочем оборудовании. Ниже изложена методика расчета скоростей и усилий на рабочем оборудовании одноковшовых экскаваторов – механических лопат, составленная применительно к наиболее распространенным в мировой практике экскаваторостроения схемам рабочего оборудования с прямым канатным и зубчато-реечным напорным механизмом.

Расчет скоростей и усилий ведется исходя из предположения, что порода, разрабатываемая экскаватором, достаточно однородная по своей структуре.

1.1.  Определение толщины стружки

Толщина стружки t определится как

где   – вместимость ковша экскаватора,  м³;  – ширина ковша, м;  – высота копания, м (принимается равной высоте оси напорного  вала над уровнем установки экскаватора); – коэффициент разрыхления (см. табл. 1).

 Ширина ковша экскаватора в  м определяется по чертежу или по эмпирической формуле ;  (в диапазоне ) – коэффициент  наполнения; – средний размер куска взорванной породы.

Таблица 1

Классификация взорванных грунтов и пород

Категория пород	KF МПа	Характерные породы	, т/м3	при , см
				5-20	20-40	40-50
I	0,025-0,12	Мягкие и рыхлые грунты, угли	1,4-1,8	1,25-1,5	1,35-1,45	–
II	0,12-0,2	Очень плотные грунты, полускальные породы, крепкие и очень крепкие угли	1,5-2,0	1,05-1,25	1,25-1,35	1,35-1,5
III	0,20-0,28	Прочные полускальные породы, грунты и породы при промерзании на глубину 1-2 м. Скальные породы средней трещиноватости	1,7-2,2	1,2-1,3	1,3-1,4	1,4-1,5
IV	0,28-0,38	Очень прочные полускальные породы, скальные породы малотрещиноватые	1,8-2,2	1,02-1,2	1,2-1,3	1,3-1,4
V	0,38-0,5	Скальные породы малотрещиноватые, тяжелые руды	2,1-2,3	1,01-1,15	1,02-1,15	1,15-1,25
VI	0,5-1,0	Монолитные скальные породы, тяжелые руды малотрещиноватые	2,3-2,5	1,01-1,08	1,08-1,15	1,15-1,25

 – плотность в неразрыхленном состоянии (в массиве)

1.2. Определение необходимого усилия копания

 кН

где  – ширина ковша, м;  – толщина стружки, м;  – удельное сопротивление породы копанию, МПа (принимается по табл. 1).

1.3. Определение максимального подъемного усилия

Максимальное подъемное усилие определяется исходя из суммарного стопорного (максимального) момента всех двигателей подъемной лебедки. Стопорный момент двигателя задается его механической характеристикой. Технические данные некоторых электродвигателей, используемых для привода подъемной лебедки на экскаваторах-мехлопатах, приведены в табл. 2.

Стопорный момент можно определить как:

                                          (1)

где   – номинальная суммарная мощность электродвигателей подъемной лебедки, кВт;  – номинальная частота вращения, с^–1;  – отношение

Таблица 2

Электродвигатели подъемных лебедок

Тип двигателя	Номинальная мощность, кВт	Номинальная частота вращения, с–1	Момент инерции, кг•м2	Тип экскаватора
ДЭ-816У2(Т2)	200	12,5	16,25	ЭКГ-5А
ДЭ-810	150	8,16	–	ЭКГ-12
Д-818	270	12,5	27,5	ЭКГ-10, ЭКГ-5у, ЭКГ-8ус
МПЭ450-900-1У3	500	15	30	ЭКГ-15, ЭКГ-8у
МПЭ500-500УХЛЗ	560	8,3	40	ЭКГ-20А