Механическое оборудование карьеров

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧЕРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЯКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» им. М. К. Аммосова в г. МИРНОМ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: «Механическое оборудование карьеров»
студента группы ГМиО-06 ПТИ (ф) ЯГУ в г. Мирном
по специальности «Горные Машины и Оборудование»
Горин Станислав Кириллович
(фамилия, имя, отчество)
Проверил преподаватель:
Ассистент каф. ГМиО
Ф.и.о., звание, должность
Золотухин Г.К.
Мирный, 2009
Реферат
Данная работа содержит: 2 таблиц, 5 рисунка, 22 страниц.
Объекты исследований:ЭШ-11.70
Цель работы: Произвести расчет одноковшового экскаватора с учетом их рабочих параметров применительно к конкретным горнотехническим условиям.
Ключевые слова: Экскаватор, драглайн, подъемный механизм, напорный механизм, тяговое усилие, ковш, стрела, рукоять, канат.
Аннотация: В данном курсовом проекте содержится расчет одноковшового экскаватора типа – ЭШ-11.70, включающего в себя – мощность тяговой и подъемной лебедок драглайна, тяговый расчет гусеничного экскаватора, статический расчет.
Содержание
Введение
Исходные данные
Загрузка приводов основных механизмов ЭШ-11.70
Мощность тяговой и подъемной лебедок драглайна
Тяговый расчет гусеничного экскаватора
3. Статический расчет ЭШ-11.70
3.1. Уравновешенность поворотной платформы
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Горно-геологические условия большинства месторождения обесславливают применение одноковшовых экскаваторов. При этом наиболее трудоемкими являются вскрышные работы. Использование на вскрышных работах прогрессивных бестранспортных схем экскавации с применением высокопроизводительных машин позволяет перемещать большие массы пород на значительное расстояние с минимальными затратами.
Наибольшее распространение получили системы разработки с использованием экскаваторов — механических лопат, которые могут применяться в самых тяжелых климатических и горно-геологических условиях.
При проектировании горных работ особенно важным является правильный выбор экскаватора и определение загрузки его механизмов при работе в конкретных условиях. Решение этого вопроса позволяет разработать практические мероприятия для повышения производительности машин и улучшения их эксплуатации.
Исходные данные
Для расчета принят экскаватор ЭШ-11.70. вариант №2
Техническая характеристика карьерного экскаватора ЭШ-11.70 приведена в табл. 1.
Таблица 1 Техническая характеристика ЭШ-11.70
Показатели
ЭШ-11.70
Вместимость ковша, м3:
11
Угол наклона стрелы, градус
30
Длина стрелы А, м
70
Ширина кузова, м
10
Высота экскаватора без стрелы Нк, м
6,73
Скорость передвижения, км\ч.
0,2
Мощность сетевого двигателя, кВт
1460
Продолжительность цикла
52,5
Масса экскаватора с противовесом, т
550
Категория грунта
2
Коэффициент разрыхления
1,2
Загрузка приводов основных механизмов ЭШ-11.70
Электроприводы главных механизмов одноковшовых экскаваторов работают в повторно – кратковременном режиме с большой частотой включений и торможений, т.е. с резко переменной скоростью. Поэтому целесообразно определить средневзвешенную мощность из выражения
/>
Где — мощности, потребляемые двигателем за отдельные промежутки времени tiв течение цикла; />– продолжительность работы механизма за один цикл; n– число операций в цикле, для одноковшового экскаватора n= 3.
Для определения средневзвешенной мощности двигателя необходимо предварительно построить нагрузочные диаграммы механизмов, отражающие зависимости усилий в функции времени P=f(t), и скоростные диаграммы, отражающие зависимость скорости перемещения рабочего органа за эти же отрезки времени V=f(t).--PAGE_BREAK--
Время, затрачиваемое на операции поворота платформы экскаватора типа прямой механической лопаты с груженым ковшом на разгрузку и возвращение пораженного ковша в забой, составляет 60-70% полного времени цикла работы экскаватора. Поэтому в инженерных расчетах время цикла разбивают на три разных периода: копание tk= 1\3 T4; поворот платформы на разгрузку ковша tp= 1\3 T4; поворот платформы с пирожниковым ковшом в забой t3= 1\3 T4.



2.1 Мощность тяговой и подъемной лебедок драглайна
1. Масса экскаватора:
mэ= Кэ∙Е = 50∙11 = 550 т.
где Е – объем ковша, м3;
Кэ -выбираем из рекомендуемого диапазона 38-55 т/м3
2. Линейные размеры ковша:
Ширина Bk=1,15∙3√Е=1,2∙3√11=1,15∙2,2=2,53 м;
Длина Lk=1,2∙ Bk=1,2∙2,53 =3,03 м;
Высота Hk=0,65∙ Bk=0,65∙2,53 =1,64 м;
3. Масса и вес ковша:
mк = K1(K2+E)E2\3 = 0,046∙ (40,6+11)112\3= 11,8 т
Gк =9,81 ∙ mков ∙103=9,81∙11,8 ∙103=11,5∙104Н;
где К1и K2 – коэффициент пропорциональности (0,143 и 9,6 для легких; 0,092 и 20 для средних; 0,046 и 40,6 для тяжелых) табл.1 [2]
4. Масса и вес породы в ковше:
mпор= E ∙ γ/Kp=11 ∙ 2,5/1,2=22,9 т;
Gг=9,81∙ mпор∙103=9,81∙22.9 ∙103=22.4∙104 H;
где γ– плотность породы в целике, т/м3(γ=1,8÷2,5) табл. П6 [2]
5. Высота напорного вала:
Нн= КLн∙3√mэ=2,5∙8.1=20,2 м;
где КLн — коэффициент пропорциональности стрелы (КLн=2,5) табл. П8 [2]
6. Сила тяжести груженного ковша:
Gk+г = Gк + Gг ,= 11,5∙104+ 22,4∙104=33,9∙104 Н
где Gk – собственная сила тяжести ковша; Gг – сила тяжести грунта в ковше.
Усилие в тяговом канате можно определить, проектирую все силы, действующие на ковш, на ось, параллельную линии относа уступа (рис.2.1).
/>
Рис. 2.1. Схема к расчету усилий на ковше драглайна
Sг=Pк+Gк+г*sinα+Pтр=Pк+Gк+г*sinα+fGк+г*cosα= 25∙104+33,9∙104∙0,25+ +0,4∙33,9∙104∙0,96=46,4∙104Н
Принимаем sin150=0,25; cos150=0,96.
Усилие копания определяется из формулы Н.Г. Домбровского:
Pк = K1*F = K1*h*b = 2,5∙102∙1= 2,5∙102 кН
где К1 – удельное сопротивление (см.табл.I) копанию, кН/м2,h – толщина снимаемой стружки, м; b – ширина стружки, м; f – коэффициент трения ковша о породу (принимается равным 0,4).
Наполнение ковша происходит на пути наполнения:
Lн = φ*Lk=3,5∙3,03 =10,6 м
где φ – коэффициент пути наполнения (табл. 3); Lk– длина ковша.    продолжение
--PAGE_BREAK--
Объем разрыхленной породы в процессе наполнения ковша:
Vпор.рых.= Lн*h*b*Кр= φ*Lk*h*b*Кр=10,6∙2∙0,5∙1,2=12,72 м3
где Кр – коэффициент разрыхления (табл.1).
Vпор.рых.= Е+ Vпр.вол.=11+3,3=14,3
где Vпр.вол. – объем призмы волочения, м3.
Vпр.вол. = С*Е=0,3∙11=3,3 м3
где С – коэффициент волочения (табл. 3);
Тогда,
Е+Е*С = Lк*φ*h*b*Кр
Откуда,
/>=11∙(1+0,3)/3,03∙3,5∙0,5∙1,2=14,3/6,3=2,26
/>= 25∙104∙11∙(1+0,3)/3,5∙3,03∙1,2=357,5/12,7 = 28,1∙104
Значения коэффициента пути наполнения φ и коэффициента волочения С приведены в табл.3



Таблица 3.
Грунт
φ
С
Песок, супесок, чернозем, растительный грунт, торф
3,0
0,4
Суглинок, гравий мелкий и средний, глина легкая, влажная или разрыхленная
3,5
0,3
Глина жирная, тяжелый суглинок, лесс, смешанный с галькой, щебень, строительный мусор, растительный грунт с корнями деревьев
4,0
0,23
Конгломерат, тяжелая ломовая или сланцевая глина, меловые породы
5,5
0,2
/>
Рис. 2.2. Схема работы драглайна.



Усилие в тяговом канате:
Sт(к)=(K1∙E∙(1+C)/φ∙Lk∙Kp)+Gк+г∙sinα+f∙Gк+г∙cosα=
=25∙104∙11∙(1+0,3)/3,5∙3,03∙1,2+33,9∙104∙sin45+0,4∙33,9∙104∙cos45=
=31,1∙104+15,35∙104+9,8∙104=61,1∙104 Н
принимаем sin450=0,7 ;cos450=0,7
Предельный угол откоса α принимается равным для:
легких грунтов – 45-50;
средних – 45-40;
тяжелых – 30-35.
Максимальное расчетное значение силы тяги при многомоторном приводе постоянного тока:
Sт max=Sт(к)/(0,7-0,8)= 61,1∙104/0,7=87,2∙104 Н
Запас прочности тягового канала для экскаваторов малой и средней мощности принимается равным 3,75-4,0; для экскаваторов большой мощности – 4,25-4,75.
Соотношение диаметров тягового барабана Дб.т. и диаметра каната αк.т. следующее:
для экскаваторов малой и средней мощности./>
для экскаваторов большой мощности./>



Усилия в подъемном канате для экскаваторов с многомоторным приводом постоянного тока.
при отрыве груженого ковша от забоя:    продолжение
--PAGE_BREAK--
/>=1,5∙33,9∙104=50,85∙104 Н



при подъеме груженого ковша:
Sп= Gк+г+ Gкан=33,9∙104+421,8∙104=455,7∙104 Н
где Gкан – сила тяжести каната длиною от ковша, расположенного на забое, до головных блоков стрелы (Gкан= 421,8×104Н, диаметр 41мм) [3].
По аналогии с тяговым механизмом определятся запаса прочности подъема каната:
k = Sк.разр/Sп.max= 1000/6510= 0,15 кН.
где Sк.разр — суммарное разрывное усилие проволок подъемного каната, (Sк.разр= 1000 кН) [3], Sп.max – максимальное усилие подъема.
Sп.max=Sп/0,7-0,8 = 455,7∙104 /0,7 = 651∙104 Н.
При определении загрузки двигателя механизма тяги в период копания скорость передвижения коша драглайна принимается равной номинальной. Мощность двигателя тяговой лебедки при копании:
Nт(k)= Sn(k)Vт.ном/1020∙ηт=61.1∙104∙1/1020∙0.6=998.3кBт
где ηтКПД тягового механизма, ηт=ηб×ηрад. (здесь ηб – КПД блоков и барабана; ηрад – КПД редуктора тяговой лебедки).
При повороте платформы драглайна с груженным ковшом на разгрузку на тяговый канат действует две силы: сила, равная примерно половине веса груженого ковша, которая удерживает ковш в горизонтальном положении, и центростремительная сила, который удерживает ковш на траектории движения вокруг оси вращения платформы и направлена вдоль тягового каната:
Sт(p)= ( Gк+г)/2) + Рu.cтр = ( Gк+г)/2) + (Gк+гω2rк+г/g) = (33.9∙104/2) +
( 33.9∙104∙(2∙3.14∙1)2∙66.5)/9.81=9079.8∙104 Н.
где ω – угловая частота вращения платформы драглайна(ω = 2πv); rк+г– радиус вращения груженого ковша относительно оси поворотной платформы (rк+г =66,5м, [4]); g– ускорение силы земного притяжения.
В период поворота платформы с груженным ковшом на разгрузку используется режим ослабления поля возбуждения тяговых двигателей, тем
самым достигается увеличение скорости тягового каната на 10 – 20 %. Загрузка двигателя механизма тяги.
Nт(p)= (Sт(p)∙(1.1-1.2) ∙Vт.ном)/1020∙ηт=(9079.8∙104∙1.1∙1)/1020∙0,6=163кВт
При повороте платформы с порожним ковшом в забой
Nт(s)= (Sт(s)∙(1.1-1.2) ∙Vт.ном)/1020∙ηт=(3080.2∙104∙1.1∙1)/1020∙0,6=55.3кBт
где
Sт(s)=(Gk/2)+(Gkω2rк+г)/g=(11.5∙104/2)+(11.5∙(2∙3.14∙1)2∙66.5)/9.81=3080.2∙104Н.    продолжение
--PAGE_BREAK--
Средневзвешенная мощность двигателя механизма тяги драглайна:
Nт.св=(Nт(к)∙tк+Nт(p)∙tр+Nт(s)∙tз)/ Tц=(998,3∙15,75+163∙18,375+55.3∙18,375)/52.5=
=375,8кВт
Диаграмма разгрузки механизма тяги драглайна в период копания, поворота груженого ковша на разгрузки и порожнего в забой представлен на (рис. 2.2).
/>
Рис. 2.2. Диаграмма разгрузки механизма тяги драглайна в период копания



Во время копания двигатель механизма подъема драглайна не загружен. При отрыве ковша от забоя, которое продолжается 2-3 с, усилие в подъемном канате наибольшее (S’п). частота вращения якоря подъемного двигателя при этом близка к номинальной.
Мощность подъемного двигателя в момент отрыва ковша от забоя:



Nпд=(К∙Sпд∙Vпд)/(1020∙η)=(1∙5085∙104∙2)/(1020∙0.8)=1246кВт
Sпд=(1,5-1,7) Gк+г=1,5∙33,9∙104=50,85∙104 Н



При дальнейшем подъеме ковша с грунтом и повороте его месту разгрузки подъем осуществляется с номинальной скоростью. Мощность двигателя подъемного механизма за время поворота платформы к месту разгрузки



Nп(р)=( Кр∙Sп∙Vп.ном)/(1020∙ηп)=(1∙33,9∙104∙1).(1020∙0,6)=553кВт.



При повороте платформы в забой спуск ковша осуществляется в режиме ослабления поля возбуждения двигателя при скорости на 10 – 20% выше номинальной скорости подъема ковша. Усилие в подъемном канате



S˝п=Gк=11.5



Мощность двигателя механизма подъема



Nп(s)=( S˝п∙(1,1-1,2) ∙Vт.ном)/1020∙ηп=(11.5∙104∙1.2∙1)/(1020∙0.6)=225,4 кВт



Средневзвешенное значение мощности двигателя механизма подъема драглайна



Nп.св=(Nпд∙tк+Nп(р)∙tр+Nп(s)∙tз)/Tц=(1246∙15.75+553∙18.375+225,4∙18.375)/52.5=646 кВт



Диаграммы загрузки механизма подъема драглайна в период копания, отрыва ковша от забоя, поворота груженого ковша на разгрузке и порожнего в забой представлен на (рис.2.3).



/>
Рис.2.3. Диаграммы загрузки механизма подъема драглайна в период копания
2.2 Тяговый расчет гусеничного экскаватора
Тяговое усилие гусеничного хода затрачивает преодоление внешних и внутренних сопротивлений
/>



где Sт.max – максимальное тяговое усилие на гусеницах; Wвн– внутренне сопротивление ходового механизма (сопротивление в подшипниках катков и роликов, сопротивление изгибу гусеничных лент на ведущих звездочках и.т.д.); f1 – приведенный коэффициент сопротивлений (f1=0,05);
G – сила тяжести экскаватора; Wи – сопротивление инерции при трогании с места



G=Е*g=550*9.81=5395
Wи=(k∙G∙Vk)/(E∙tp)=(1∙5395∙0.5)/11∙3=81.7 кH



здесь k – коэффициент, учитывающий инерционные сопротивления ротора двигателя и вращающихся частей редуктора хода (для многодвигательных экскаваторов с приводом гусеничных тележек от индивидуальных двигателей постоянного тока k = 2; для однодвигательных экскаваторов k= 1; Vк – скорость хода экскаватора, м\с; g – ускорение силы тяжести g = 9,81 м\с2; tp – продолжительность разгона, (принимают tр = 3c); Wп – сопротивление подъема, возникающее при движении экскаватора на подъем:    продолжение
--PAGE_BREAK--



Wп=G∙sinα=5395∙0.2=1079 кН



где α – угол максимального подъема, преодолеваемого экскаватором; Wг– сопротивление перекатыванию гусениц по грунту
Wг=f2∙G=0,08∙5395=431,6 кН



f2= (0,08 – 0,12) – коэффициент сопротивления, зависящий от характера грунта (большие значения принимаются для более мягкого грунта); Wв– сопротивления движению от встречного ветра ,Wв=g×F; g– давление ветра на лобовую поверхность экскаватора (принимаются g= 500 н\м2);
F– площадь лобовой поверхности экскаватора, м2; Wпэв – сопротивление повороту (в расчет не принимают, т.к. при повороте экскаватора его движение прекращается и поворот производится при заторможенной одной из гусениц).
Wв= g∙F = 500∙30 = 15кН
Wпов=0
Wвн=G ∙ f1 =5395∙0.05=269.7 кН
Sт.max=269,7+1079+81,7+431,6+15=1877 кН
Мощность привода ходового механизма
Vx=0.6∙Vx=0.6∙0.5=0.3 м/с
Nk=( Sт.max∙ Vx)/(1020∙ hx)=(1877∙0.3)/1020∙0.6)=920 кВт
где Vx – скорость передвижения экскаватора, м\с; hx– КПД ходового механизма (редуктора).
3. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЭКСКАВАТОРА
Статический расчет экскаваторов имеет целью определить: уравновешенность поворотной платформы, устойчивость экскавато­ра, усилия в роликах и захватывающих устройствах опорно-пово­ротного круга, опорные реакции и давления на основание (грунт).
3.1 Уравновешенность поворотной платформы
Уравновесить поворотную платформу — значит устранить выход результирующей веса платформы с механизмами и рабочим оборудованием за пределы периметра опорного круга при поворо­те платформы с полной нагрузкой и без нагрузки на рабочем органе.
Удерживающий момент Му (кН*м) образуется от равнодей­ствующей G1 (кН) весов всех вращающихся частей экскаватора (за исключением противовеса и рабочего оборудования) на плече от­носительно оси вращения платформы. В противоположном на­правлении на платформу экскаватора действует опрокидывающий момент Мо (кН*м) от веса рабочего оборудования с грузом, выдвинутым на максимальный вылет.
При определении оптимальных размеров рабочего оборудо­вания, например драглайна, основной заданной величиной являет­ся вместимость ковша или длина стрелы. Если обе величины изме­нять нежелательно, то прибегают к изменению диаметра опорной базы (в известных пределах). Таким образом, расчет уравновешен­ности платформы сводится к задаче, в которой среди принятых и заданных величин имеются такие, которые могут быть изменены.
Платформа считается уравновешенной, если при любых воз­можных положениях поворотной части с ковшом (порожним или груженым) соблюдаются следующие необходимые условия:
• равнодействующая весов вращающихся частей с рабочим оборудованием не должна выходить за периметр много­угольника, образованного соединением точек касания опор­ных катков с поворотным кругом;
• перемещения равнодействующей вперед или назад по от­ношению к центральной цапфе желательно иметь одинако­выми по величине.
Уравновешивание поворотной платформы достигается соответствующим размещением всех механизмов на поворотной платформе и выбором массы противовеса.
Масса противовеса определяется для двух расчетных положений: I — ковш опущен на почву (веса ковша и рукояти не создают момента); II — груженый ковш вы­двинут на 2/3 вылета рукояти.
Первое положение соответствует возможности смещения равнодействующей назад и отвечает, например, для рабочего обо­рудования лопаты, моменту начала копания при ковше, лежащем на земле (см. рис. 3.1, положение I). При этом подъемный канат ослаблен. Таким образом, веса рукояти Gр (кН) и ковша Gk(кH) ис­ключаются из состава опрокидывающих сил. Масса противовеса mnp1 (т) или его вес Gnp = g*mnp (кН) могут быть определены из уравнения моментов относительно точки А. При условии, что рав­нодействующая VA весов поворотной части экскаватора (с проти­вовесом и рабочим оборудованием) проходит через точку А (край­нее допустимое положение равнодействующей внутри круга ката­ния с радиусом Rо получим
mnp1= (Mo— My)/(rпр— Rо)•g = [Gc(rc+Rо) – G1(r1— Ro)]/( rпр— R)•g,
где Gc и G1 — веса стрелы и поворотной платформы с механизмами соответственно, кН; rпр, rc, r1 — плечи действия сил (см. рис. 3.1, а).
Второе положение соответствует возможности выхода равно­действующей вперед за точку В. При расчете экскаваторов средней мощности принимают, что груже­ный ковш выдвинут на 2/3 длины рукояти, а для мощных экскава­торов — на полную ее длину.
Предположим, что равнодействующая VB весов поворотной части экскаватора проходит через точку В. Тогда масса противо­веса из уравнения моментов относительно точки В будет
mпр= [Gc(rс— R) + Gрrp+ Gк+пrк– G1(r1+ Ro)]/(rпp+ Rо)*g,
где rp и rк — плечи действия сил (см. рис. 3.1, а).    продолжение
--PAGE_BREAK--
При выборе массы противовеса экскаватора с одним видом рабочего оборудования достаточно получить mпр1 = mпр2 и принять величину противовеса такой, чтобы mпр2
Если масса противовеса для положения II получается боль­ше, чем для положения I, то это указывает на чрезмерное смещение механизмов на платформе вперед, на слишком длинное и тяжелое рабочее оборудование или на то, что выбранный диаметр пово­ротного круга мал.
Если mпр2
Драглайн.Масса противовеса для драглайна, как и для лопа­ты, определяется для двух расчетных положений: I — ковш опущен на землю, стрела поднята на максимальный угол γmах= 45÷50°, II — ковш с породой поднят к голове стрелы, стрела опущена на минимальный угол γmin= 25÷30°.
Последовательность расчета уравновешенности платформы драглайна такая же, как и для прямой лопаты.
/>
Рис. 3.1 Схема к определению уравновешенности драглайна



Исходные данные: радиус опорно-поворотного круга Rо = 2,5 м, массы стрелы с напорным механизмом, рукояти, ковша с породой и платформы соответственно mc= 100 т; mк+п= 34,7 т и mпл=180 т, а плечи противовеса и поворотной платформы соответственно равны rс=40 м, rпр=10м, r1=25м.
В соответствие с рис. 2.1. массу противовеса определяем для двух рас­четных положений.
1. Ковш опущен на землю, тогда из уравнения моментов относительно точки А имеем:
mnp1=[Gc(rc+Rо) – Gпр(r1-Ro)]/g( rпр-Rо) = [mc(rc+Rо) – mпл(r1-Ro)]/( rпр-Rо)= =[100• (40+2,5) – 180(25 — 2,5)]/(10 — 2,5) = 26,6 т
Определим точку x1 приложения равнодействующей всех сил G дейст­вующих на поворотный круг при массе противовеса
mnp1= 0, тогдаG = g• ( mпл+ mc) = 9,8• (180+ 100) = 2746 кН,
и из уравнения моментов относительно оси О имеем
mпл•(r1-x1) = mc•(rc+ x1),
откуда
x1= (mплr1– mcrc)/(mпл+ mc) = (180 • 25-100 • 40)/(180 + 100)= 1,7 м
влево от оси О и внутри поворотного круга.
Если же расположить противовес mnp1 = 26,6т на расстоянии rпр = 10 м от оси вращения платформы, то равнодействующая всех сил:
G = g•( mc+ mпл+mnp1) = 9,81•(100 + 180 + 26,6) = 3007,7 кН,
действующих на поворотный круг будет приложе­на в точке А, однако эта дополнительная нагрузка на поворотный круг будет от­рицательно сказываться на общем балансе весов экскаватора.
2. Груженый ковш выдвинут на 2/3 вылета рукояти, то­гда из уравнения моментов относительно точки В имеем:
mnp2= [mc•(rc— Ro) + mк+пrк— mпл∙(Ro+1,2r1)]/(rпр— Rо) =
= [100• (40 – 2,5)+ 34,7 • 66,5-180•(2,5+1,2•25)]/(10-2,5) = (3700+ 2004,1 — 5940)/7,5 = -31,4
Определим точку x2 приложения равнодействующей всех сил G дейст­вующих на поворотный круг при массе противовеса mпр2 = 0, тогда
G = g(mc+ mпл+ mк+п) = 9,81•(100 + 180+ 34,7) = 3087 кН,
а из уравнения моментов относительно оси О имеем:
mпл(r1+ x2) = mc(rс— x2) + mр(rр— x2) + mк+п(rк— x2),
откуда
x2 = (mcrс + mк+пrк — mплr1)/( mc + mпл + mк+п ) =
= (100•40 + 34,7 • 66,5 -180 • 25)/(100 +180 + 34,7 )= 5,09 м
вправо от оси и внутри поворотного круга.
Равнодействующая всех сил действующих на поворотный круг будет приложена в точке Втолько если масса противовеса будет отрицательной вели­чиной, что не имеет физического смысла.
Данный экскаватор имеет удовлетворительно уравновешенную платформу. В расчетных случаях равнодействующая всех сил не выходит за пределы периметра опорно-поворотного круга, что не требует установки балластного груза. [2].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приведенная методика расчета экскаватора и расчета загрузки основных его механизмов позволяет обосновать тип принимаемого выемочно-погрузочного оборудования для конкретных горно-геологических и горнотехнических условий, произвести построение нагрузочных диаграмм и определить средневзвешенную загрузку приводов механизмов одноковшовых экскаваторов с учетом условий и особенностей их работы.
Таким образом, результаты расчетов свидетельствуют о необходимости разработки мероприятий по улучшению использования, повышению производительности оборудования и совершенствованию его эксплуатации.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Страбыкин Н.Н., Чудогашев Е.В., Корякин Б.И. Выбор и расчет одноковшовых экскаваторов: Учеб. пособие.– Иркутск: ИПИ,1987.–52 с.
2. Подэрни Р.Ю. Механическое оборудование карьеров: Учеб. для вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Московского государсвенного горного университета, 2003.-606 с.:
3. Трубецкой К.Н., Потапов М.Г., Виницкий К.Е., Мельников Н.Н. и др. Справочник. Открытые горные работы– М.: Горное бюро, 1994.- 590 с.:
4. Викулов. Подъемно транспортные машины