Определение максимально возможной производительности экскаватора. Расчет КПД рабочих механизмов. Расчет на ЭВМ

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Расчетно-графичекая работа

По дисциплине                        механическое оборудование карьеров                                  

                          (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема:    определение максимально возможной производительности экскаватора

Автор: студент гр.   ГМ-97-1                                       / /                                                                                   

(подпись)                            (Ф.И.О.)

Проверил:                       доцент                                    / /                         

(должность)                      (подпись)                             (Ф.И.О.)

2001

Содержание

Задание для расчета. 3

1.     Выбор и расчет исходных данных. 4

2.     Расчет КПД рабочих механизмов. 8

2.1Расчет КПД редуктора подъемной лебедки экскаватора. 8

2.2 Определение КПД блоков полиспастной подвески ковша. 9

2.3 Определение КПД механизма напора. 10

3. Расчет на ЭВМ... 11

4. Выбор рациональной вместимости ковша экскаватора ЭКГ-10 для заданных горных условий. 27

Вывод. 27

5. Библиографический список. 28

Задание для расчета

Произвести сравнительную оценку стандартного и сменных ковшей экскаватора и выбрать наиболее эффективный ковш для условий карьера.

1.  Горные породы, подлежащие экскавации – Гипс и мегрель в массиве.

2.  Способ подготовки горной массы – БВР двухрядное взрывание.

3.  Высота ступа – 13,5 м.

4.  Угол поворота ковша на разгрузку – 60°.

5.  Способ транспортирования горной массы – конвеер.

6.  Тип экскаватора – ЭКГ-10 Р.

1.  Выбор и расчет исходных данных

Удельное сопротивление пород копанию К_s = 0,8 ¸ 1 МПа, для расчетов принимаем К_s = 1. Объемная плотность пород в целике g = 3500 кг/м³, коэффициент разрыхления К_р = 1,7. Погрузка горной массы осуществляется на конвеер, поэтому принимаем коэффициент использования экскаватора за время работы равным 0,8 ¸ 0,9, для расчета К_и = 0,85. Так как угол поворота ковша на разгрузку составляет 60° коэффициент корректировки К_у = 1,16, следовательно время цикла составит паспортное время цикла умноженное на коэффициент корректировки и составит t_ц = 26*1,16 = 30,16 с. Время передвижек экскаватора у забоя в течение смены составляет t_п = 15 мин, продолжительность рабочей смены Т_см = 8 ч. Коэффициент наполнения ковша К_н = 1,2.

Для определения углов между подъемным канатом и рукоятью в положениях I, III, IV вычертим в масштабе схемы экскаватора с различными ковшами (см. ниже).

Рис. 1 Схема экскаватора с ковшом вместимостью 10 м³ М 1:100

Рис. 2 Схема экскаватора с ковшом вместимостью 8м³ М 1:100

Рис.3 Схема экскаватора с ковшом вместимостью 4 м³ М 1:100

 

 

Рис. 4 Схема экскаватора с ковшом вместимостью 5 м³ М 1:100

2.  Расчет КПД рабочих механизмов

2.1Расчет КПД редуктора подъемной лебедки экскаватора

Рис. 5 Кинематическая схема редуктора подъемной лебедки

Редуктор представляет собой два параллельно установленных планетарных дифференциально-замкнутых механизма, соединенных с барабанами лебедки (поз. 11)

КПД редуктора представляет собой произведение КПД левой (h_р1) и правой (h_р2) части механизма: 

где: U_рл  – передаточное отношение дифференциально-замкнутого механизма (от Z₇ к Z₈);

 – КПД зубчатой пары механизма.

Знаки в значениях  и  обусловлены последовательностью соединений зубчатых колес, в которых имеются внешние и внутренние зацепления.

2.2 Определение КПД блоков полиспастной подвески ковша

Рис.6 Схема запасовки подъемного каната

где: – КПД барабана подъемной лебедки;

– КПД неподвижного блока стрелы;

– КПД полиспаста подъема ковша.

где: i_n = 2 – кратность полиспаста;

– КПД подвижного блока подвески ковша.

2.3  Определение КПД механизма напора

Рис.7 а – схема запасовки каната напорного и возвратного механизмов;

б – кинематическая схема редуктора напорной лебедки.  

где: – КПД барабана лебедки механизма напора;

– КПД неподвижных блоков;

- КПД одной зубчатой пары редуктора механизма напора;

s = 4 – число ступеней в редукторе механизма напора.

3. Расчет на ЭВМ

C          PACЧET СРЕДНЕВЗВЕШЕННОЙ MOЩHOCTИ ПРИВОДОВ PAБOЧИX MEXAHИЗMOB

C          ЭKCKABATOPA В ЗАВИСИМОСТИ ОТ CBOЙCTB PAЗPAБATЫBAEMЫX ПOPOД

C               ПРОГРАММУ  РАЗРАБОТАЛ-ХМЫЗНИКОВ К.П.

C          ИCXOДHЫE ДAHHЫE ДЛЯ PACЧETA ЭКСКАВАТОРА ТИПА ЭКГ-10

1.100      - COПPOTИBЛEHИE ПOPOДЫ KOПAHИЮ,MПA,(AKS)

3500.      - ПЛOTHOCTЬ ПOPOДЫ B ЦEЛИKE,KГ/КУБ.М.,(GAM)

1.70       - KOЭФФИЦИEHT PAЗPЫXЛEHИЯ ПOPOДЫ,(AKP)

10.00      - EMKOCTЬ KOBШA ЭKCKABATOPA,КУБ.М.,(E)

1.20       - КОЭФФИЦИЕНТ НАПОЛНЕНИЯ КОВША,(KP)

13.85      - ДЛИHA CTPEЛЫ ЭKCKABATOPA,M.,(SL)