Механизация открытых горных работ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Технический институт (филиал) в г.Нерюнгри

Якутского государственного университета

им. М..К.АММОСОВА

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Дисциплина : Горные машины и оборудование

Тема: «Механизация открытых горных работ»

Выполнил: студ.гр.ОГР-04)6

Егоров. Д.В.

Руководитель:

Редлих Э.Ф.

г. Нерюнгри,2007г.

Содержание

1.Назначение, классификация и обоснование выбора горной машины в зависимости от условий работы.

. Статический расчет параметров работы машины.

. Технологические параметры машины.

. Устройство и принцип работы машины.

.. Устройство, принцип работы, эксплуатация механического оборудования и привода. Механизм подъема.

. Расчет производительности машины.

. Требования безопасной эксплуатации машины

. Графическая часть

горная машина технология оборудование

Назначение, классификация и обоснование выбора горной машины в зависимости от условий работы

Основой для повышения производительности труда на открытых горных работах являются механизация и автоматизация основных и вспомогательных работ, рост единичных мощностей машин, создание и внедрение систем машин, взаимосвязанных своими рабочими параметрами и технологическими функциями.

Основными типами горных машин, применяемых при открытой добыче полезных ископаемых, являются буровые станки, выемочно-погрузочные, выемочно-транспортирующие машины и машины для гидродобычи.

К выемочно-погрузочным машинам относятся экскаваторы, предназначенные для зачерпывания горной массы, перемещения ее на относительно небольшие расстояния и погрузки в транспортные средства или отсыпки в отвал.

Экскаваторы могут быть периодического (цикличного) и непрерывного действия.

К машинам периодического действия относят одноковшовые экскаваторы, а к машинам непрерывного действия - многоковшовые экскаваторы.

Существующие экскаваторы классифицируют по назначению и роду выполняемой работы, вместимости ковша (одноковшовые) или теоретической производительности (многоковшовые ), видам рабочего, ходового и силового оборудования.

По назначению и роду выполняемой работы одноковшовые экскаваторы, применяемые на карьерах, относятся к следующим группам:

ЭКГ -карьерные гусеничные с ковшами вместимостью 2-20 м^з; ЭГ - карьерные гидравлические на гусеничном ходу с ковшами вместимостью 2,5-40 м^з; ЭВГ - вскрышные гусеничные с ковшами вместимостью 15-100 м^з (в настоящее время промышленностью не выпускаются); ЭШ - шагающие (драглайны) с ковшами вместимостью 4-125 м^з.

Кроме указанных промышленностью выпускаются также экскаваторы типов: ЭО - универсальные (строительные) гусеничные и пневмоколесные с ковшами вместимостью 0,16-4 м^з; ЭКСГ - карьерно - строительные гусеничные с ковшами вместимостью 1,25-8 м^з.

По конструкции рабочего оборудования одноковшовые экскаваторы делятся на две группы. К первой группе относятся экскаваторы, ковш у которых закреплен на жестких балках (стрела и рукоять) и поэтому имеет заданную траекторию движения (прямая лопата, обратная, струг). Ко второй группе относятся экскаваторы, ковш у которых имеет гибкую (с помощью канатов) связь с машиной. Траектория движения ковша у таких экскаваторов (драглайн, грейфер) определяется весом ковша и свойствами горных пород.

Одноковшовые экскаваторы типа «прямая лопата» используют при выемке мягких, плотных и разрыхленных (полускальных и скальных) пород с подошвы забоя; погрузке этих пород в отвал или транспортные средства, расположенные на уровне установки экскаватора или вышележащем уступе; .при проходке траншей и на отвальных работах.

Экскаваторы типа «обратная лопата», в отличие от прямых лопат, производят выемку пород копанием ниже уровня установки экскаватора с погрузкой в транспортные средства, расположенные на уровне установки экскаватора или нижележащем уступе.

Статический расчет экскаваторов

Статический расчет экскаваторов имеет цель определить: уравновешенность поворотной платформы, устойчивость экскаватора, усилия в роликах и захватывающих устройствах опорно-поворотного круга, опорные реакции и давления на основание (грунт).

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 (и отвальной консоли - для многоковшового экскаватора) с полной нагрузкой и без нагрузки на рабочем органе.

В процессе экскавации у одноковшовых экскаваторов с малой и средней вместимостью ковша при максимальном вылете рукояти допускаются отрывающие нагрузки в центральной цапфе или захватывающих роликах.

Удерживающий момент М_у (кИ 'м) образуется от равнодействующей G} (кИ) 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 М_О (кИ '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, образующегося 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.

Технологические параметры машины

Экскаватор «Марион-301М» - мощная электрическая карьерная машина с рабочим оборудованием - механическая лопата прямого действия, на гусеничном ходу, предназначенная для разработки полезных ископаемых открытым способом.

Экскаваторы данных моделей относятся к категории машин, используемых потребителем за весь срок службы при условии проведения периодического технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р) по определенной системе и при периодической замене деталей (агрегатов).

Конструкция экскаватора позволяет вести раздельно ремонт или замену узлов - блоков, как механической системы, так и электрической. Доступность к системам при монтаже - демонтаже удовлетворительная.

Часть деталей, неразъемных составных частей, как по конструктивным, так и по технологическим признакам, возможно восстанавливать многократно, а по электрооборудованию - регулировать дополнительно.

При монтаже - демонтаже механизмов, устройств и систем экскаватора необходимо применять специально изготовленные приспособления (технологическая ремонтная оснастка и оборудование) и комплект грузозахватных канатных строп.

Экскаватор (рис.1) состоит из рабочего оборудования, поворотной платформы с расположенными на ней механизмами и нижней рамы с ходовыми тележками.

Рабочее оборудование включает ковш, рукоять, стрелу, поворотный механизм, механизмы открывания и торможения днища ковша.

Поворотная платформа служит основанием для размещения механизмов экскаватора: подъемной лебедки, механизмов поворота, электрической системы.

Поворотная платформа экскаватора через кольцевой рельс опирается на роликовый круг, лежащий на кольцевом рельсе зубчатого венца. Поворотная платформа соединена с нижней рамой центральной цапфой.

Техническая характеристика экскаватора «Марион-301М»

Таблица 2

Масса узлов экскаватора Марион-301

Устройство и принцип работы машины

Любой экскаватор состоит из· рабочего оборудования (у одноковшовых экскаваторов оно же и транспортирующее), транспортирующего, механического, включающего главным образом передаточные механизмы (трансмиссии), ходового и силового оборудования, а также механизмов управления, металлоконструкций платформы и надстройки, кузова.

Одним из главных признаков различия одноковшовых экскаваторов, определяющих их назначение и область применения, является рабочее оборудование.

Основные виды рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов, применяемых на открытых работах - прямая напорная лопата и драглаЙн. Более ограниченно используют обратную лопату, грейфер, струг.

Выпускают четыре вида прямой лопаты: напорную с выдвижной рукоятью, напорную коленно-рычажную, напорную с рабочим оборудованием «Суперфронт» и гидравлическую.

Экскаватор типа прямая напорная лопата состоит из рабочего оборудования, поворотной платформы с кузовом и ходовой гусеничной тележки.

Рабочее оборудование включает в себя ковш, стрелу и рукоять. На верхней кромке ковша установлены сменные зубья, которые после затупления поворачивают на 1800. Днище ковша откидное; при опускании ковша вниз оно автоматически захлопывается. При разгрузке ковша днище открывается тросом с помощью электродвигателя, установленного на стреле. Стрела опирается на поворотную платформу с помощью пятого шарнира и поддерживается в наклонном положении стреловым канатом ,проходящим через блоки, установленные на конце стрелы ,и двуногой стойке.

Ковш при зачерпывании породы поднимается канатом, который перекинут через головной блок и навивается на барабан подъемной лебедки, установленной на поворотной платформе. Подъем ковша совмещается с подачей рукояти на забой с помощью механизма напора. Экскаватор ЭКГ имеет зубчато-реечный механизм напора, расположенный на стреле, который передает усилие на зубчатую рейку рукояти, удерживаемую в зацеплении с кремальерной шестерней механизма напора седловым подшипником. Рукоять может поворачиваться вокруг напорного вала при подъеме и опускании ковша и двигаться вдоль своей оси при напоре и возврате ковша.

На поворотной платформе кроме подъемной установлены также стреловая лебедка, поворотный механизм, силовое оборудование и механизмы управления экскаватором.

Поворотная платформа через роликовый круг опирается на раму гусеничной тележки, с которой неподвижно соединен зубчатый венец. В зацеплении с венцом находятся выходные шестерни редукторов механизма поворота. При включении поворотного механизма платформа вместе с рабочим оборудованием может поворачиваться вокруг вертикальной оси в обе стороны на любой угол.

Зубчато-реечным механизмом напора оснащаются экскаваторы, выпускаемыми ПО «Уралмаш».

В экскаваторах типа прямая напорная лопата ЭКГ-8И, ЭКГ-12,5 и других, выпускаемых ПО «Ижорский завод», применяется канатный механизм напора. Выдвижение и возврат рукоятки производятся канатами при помощи напорной лебедки, расположенной на поворотной платформе, и блоков и полу блоков, расположенных соответственно на стреле и рукояти.

Прямые коленно-рычажные напорные лопаты имеют рукоять, кинематически не связанную со стрелой, и перемещающуюся между стойками стрелы. Такие мех лопаты выпускаются также с двумя системами напора - зубчато реечной и канатной.

Основные рабочие размеры прямой напорной лопаты: радиус копания RK, радиус копания на уровне стояния экскаватора RKY, радиус разгрузки R_p, высота копания Н_к, глубина копания h_K, высота разгрузки Н_р•

Глубина черпания прямых лопат обычно невелика, поэтому они работают в забоях, расположенных выше уровня стояния экскаватора. Рабочие размеры зависят от длины стрелы, рукояти и от угла наклона стрелы. Угол наклона стрелы обычно составляет 450, но может быть равен ЗО-60⁰.

Рабочий цикл экскаватора предусматривает копание (черпание), поворот для разгрузки, разгрузку ковша, поворот к забою и· опускание ковша.

У прямой напорной лопаты с рабочим оборудованием «С у пер Ф р о н т» траектория движения ковша образуется при взаимодействии трех механизмов: подъема, напора и поворота ковша. Рабочее оборудование состоит из ковша, рукояти и стрелы. Механизм подъема включает в себя подъемную лебедку, канат, нижний, установленный на стреле блок, образующий с верхним и уравнительным блоками полиспастную систему подъема рамы и через подъемное звено - ковша. Два напорных гидроцилиндра, закрепленные на двуногой стойке, перемещают при помощи тяги и мачты, поворачивающейся относительно оси напорное звено , передающее усилие на раму. При этом гидрофиксатор через канат, блок, профильный полу блок и канат удерживает ковш от поворота по часовой стрелке вокруг оси. Поворотом рамы механизмом подъема или напора вокруг оси производится возврат ковша звеном в исходное положение. ковш поворачивается относительно оси до полного выбирания слабины каната фиксации положения ковша. Днище ковша при разгрузке открывается пневмоцилиндрами. Стрела может подниматься и опускаться, поворачиваясь вокруг шарнира 0з за счет перемещения мачты гидроцилиндрами.

Рабочее оборудование «Суперфронт» (фирма «Марион» США) может перемещать ковш параллельно падошве уступа и эффективно внедрять его в нижнюю часть забоя. Для этого используются вес стрелы, рукояти, а также механизмы подъема и поворота ковша. Однако экскаваторы с данной конструкцией рабочего оборудования имеют пока ограниченное применение.

Механизм подъема

Построение нагрузочных и скоростных диаграмм для предварительного определения средневзвешенной мощности двигателей механизмов подъема, напора и поворота производится исходя из следующих соображений.

Время, затрачиваемое на операции поворота с груженым ковшом, на разгрузку и возвращение порожнего ковша к забою, составляет для мехлопат 60- 70 % полного времени рабочего цикла t_ц' Поэтому для предварительных расчетов время цикла мехлопаты можно разбить на три равных периода: копание tx.' поворот на разгрузку t_p и поворот к забою t_з

При копании (период t_K) в режиме без перегрузок расчетное усилие 8_пI/ для механизма подъема принимается по формуле (14.3) приР-900ИУр=0.Двигательмеханизма подъема в этом случае работает на рабочей части своей механической характеристики и за расчетную принимается номинальная скорость подъема У_П.

Мощность двигателя подъема N за период копания (П положение рукояти, см. рис. 14.1) определяется по формуле (14.2) при значениях

- Sn 11' V₁ = У_п' K₁  1 и 11i = 11п - 0,8-+0,85,

где 11п - к.п.д механизма подъема.

При повороте платформы с груженым ковшом' (период t_p) двигатель механизма подъема, как правило, работает в тормозных режимах противовключения или динамическом. При этом ковш может быть поднят на максимальную высоту, а частота вращения двигателя соответствует «ползучим~ скоростям. Поэтому среднюю скорость механизма подъема за время поворота груженого ковша на разгрузку можно принять равной (0,I+О,3)У_п•

Усилия, возникающие в механизме подъема за время поворота груженого ковша, можно определить из У положения рукояти или по формуле (14.3). Тогда мощность двигателя подъема за период поворота груженого ковша на разгрузку ± N' п определяется из выражения (14.2) при значениях

K₁ = (0,1-+0,3); Sl = SN JV; v₁ = у_п И 'i = 'п'

Знаки плюс и минус показывают, что двигатель может работать как в двигательном, так и в генераторном режиме.

При повороте порожнего ковша к забою (период t_з) схемой управления приводом механизма подъема обычно предусматривается режим ослабления поля возбуждения двигателя, чем достигается увеличение номинальной частоты вращения двигателя на 10-20 % при спуске порожнего ковша. За расчетное усилие при спуске порожнего ковша следует принимать максимальное усилие, которое соответствует положению ковша при выдвинутой на 1/2 рукояти. Величина S'п определяется по формуле (14.3) для II положения рукояти при условии, что ковш порожний.

В этом случае мощность двигателя механизма подъема N"п определяется по формуле (14.2)

Таким образом, средневзвешенная мощность двигателя механизма подъема по предварительно построенным нагрузочной и скоростной диаграммам будет

(CB) = (Nпt_к + N'п!р + N"пtз) t~l.   (14.9)

Механизм напора. По аналогии с механизмом подъема для механизма напора при определении мощности двигателя за период копания t_K следует принимать усилие, соответствующее положению рукояти при

р = 900 и У_р = 0.

В соответствии с формулой (14.7)

SH,aJ=P02= (0,5+1)P₀₁

При этом скорость перемещения рукояти принимается равной номинальной скорости механизма напора V н' Скорость напора должна БЬ1ТЬ достаточной, чтобы за время копания (_к произошло выдвижение рукояти на весь ход L. Поэтому выбранная скорость УН не должна Быть меньше YH?:.L (_К' Скорость возвратного хода рукояти берется в 1,7-2 раза больше скорости напора. Следовательно, мощность двигателя напора N_H за период копания определится по формуле (14.2)

При повороте платформы с груженым ковшом на разгрузку (период (_р) двигатель механизма напора в основном будет работать в тормозном режиме, преодолевая сопротивления, создаваемые составляющими весов груженого ковша и рукояти, а также в некоторых случаях и составляющей усилия в механизме подъема. Усилие в механизме напора при повороте на разгрузку определяется выражением (14.7) при р 2 - О для IV положения рукояти . Подобно тому как это происходит для механизма подъема, перемещение рукояти в данном режиме также происходит при пониженных скоростях и может изменяться от УН = У_н._НОМ дО УН -= О. Среднее значение скорости , перемещения рукояти за период (_р можно принять равным (0,З+О,5) Ун' Тогда мощность двигателя механизма напора N' Н за этот период определится из формулы (14.2)

При повороте платформы с порожним ковшом к забою (период t_з) одной из вероятных нагрузок для двигателя механизма напора может быть нагрузка 8_н .• у, создаваемая составляющими весов ковша и рукояти:

Мощность двигателя механизма напора N" н за период t_з определяется из формулы (14.2) при значениях 81 = 5_и._а v и У_! = Ун' Тогда средневзвешенная мощность двигателя механизма напора за цикл работы

И(СВ) = (Nиt_к + N'i_p + N'нfз) _ц¹.      (14.11)

Механизм поворота. Мощность электродвигателей механизма поворота одноковшовых экскаваторов зависит от ряда факторов, главными из которых являются допустимые угловые ускорения и частота вращения платформы, угол поворота платформы и момент инерции вращающихся частей экскаватора. При поворотах платформы в пределах 900 время разгона и торможения может составлять 90-95 % времени поворота и тогда лишь 5-10 % времени двигатели работают с установившейся скоростью. При углах, меньших 900, установившееся движение может вообще отсутствовать. Поэтому большое влияние на величину мощности двигателей оказывает допустимое угловое ускорение платформы, по которому производятся расчеты конструкций на прочность и раскачивание рабочего органа экскаватора (например, на карьерных экскаваторах и драглайнах угловое ускорение ограничивается величиной О, 15.;.{),2 рад/ с²).

Расчетная частота вращения платформы также устанавливается по допустимой величине углового ускорения.       .

Средневзвешенная мощность NB(CB) (кВт) двигателя поворотного механизма определяется выражением

N _I\IC 'w; . ('л.г +'лл)'(1 +З,,~)

В(СВ) ------------,

2'103 (t_p + tз)'''в (14.12)

где J Л.Г и J лл - моменты инерции ПОВОРОТНQЙ платформы соответственно с груженым и порожним ковшом, определяемые по формуле (14.14) ; w₃ - заданная угловая скорость (частота п_з) вращения поворотной платформы; ТJ_в - К.П.д передачи поворотного механизма; t_p' t_a - время поворота платформы соответственно на разгрузку и с порожним ковшом к забою.

С учетом того, что время t_p приблизительно равно времени t_з, то при Kfl.K = 1,15 и 1/8 = 0,8 средневзвешенная мощность двигателя (двигателей) поворота карьерных мехлопат и драглайнов может быть определена из выражения

НВ(СВ) = 10-^З(lп.г + Iп.п)ШЗ·^tр-l. (14.13)

Суммарный момент инерции одноковшового экскаватора J (кг ,м²) относительно оси его вращения

О = О т + О с + О к+п + О и + О Рэ       (14ю14)

где J_п, J_c' JK+n (JK~' lи, !i..~ моменты инерции соответственно поворотной платформы, стрелы, ковша с породой(или порожнего ковша J к), механизма напора и рукояти относительно оси вращения платформы.

Момент инерции поворотной платформы со сторонами, равными длине L Д' ширине L_ш и высоте кузова 4. платформы, относительно вертикальной оси вращения экскаватора

(О,5L_д)2 + (0,5L_ш)2 _л =J_Q + тл'ГЪ = тл'          -:l       + тл'ГЪ, (14,15)

где J о - момент инерции поворотной платформы относительно вертикальной оси, проходящей через центр массы параллелепипеда, кг ,м²; т_п - масса платформы, кг;

т_п = Кпт_з, (14.16)

К_п - коэффициент, равный 0,48-0,51 для карьерных мехлопат; 0,43-0,45 ДЛЯ вскрышных лопат и 0,7-0,8 для драглайнов; тз - масса экскаватора, определяемая по формуле (10.7), кг; г_п - расстояние между осью

вращения экскаватора и осью, проходящей через центр массы платформы (как параллелепипеда) , г_п = 0,5L_д - Г_п._с,

r п.С - радиус пяты стрелы, определяемый по формуле (10.8), м.

Момент инерции стрелы относительно оси вращения экскаватора с достаточной точностью может быть определен по формуле

_c = т_с 'Г~,   (14.17)

где т_с - масса стрелы, определяемая по формуле (10.6), кг; гс - расстояние от оси вращения платформы до середины стрелы, м.

Момент инерции ковша с породой

IK+n = mK+n 'Г~,         (14.18)

где mK+n - масса ковша с породой, кг. Определяется суммированием выражения (10.2) или (10.4) с выражением (l 0.5); Г_в - максимальный радиус разгрузки, определяемый из выражения (10.8), м.

Момент инерции напорного механизма

н=ти'Г~,   (14.19)

где т_и - масса напорного механизма, определяемая по формуле (10.6), кг; т_н - расстояние от оси вращения экскаватора до центра тяжести механизма напора, м.

Момент инерции рукояти

= т_р 'T~,     (14.20)

где т_р - масса рукояти, определяемая по формуле (10.9), кг; Гр - расстояние от центра тяжести рукояти до оси вращения экскаватора, м.

Расчет производительности машины

Условия работы приводов главных механизмов

Привод механизма подъема ковша мехлопаты преодолевает следующие усилия: при черпании породы от сопротивления породы копанию и веса ковша с породой; при повороте платформы и ковша на разгрузку - от веса ковша с породой; при повороте платформы и порожнего ковша к забою - от веса порожнего ковша.

Скорость перемещения ковша при этом соответственно изменяется: при черпании породы она имеет номинальное значение; при повороте платформы и ковша на разгрузку в тормозных режимах - пониженное до 10-30 % номинальной и при повороте и спуске порожнего ковша в забой - повышенное до 130 % номинальной.

Привод механизма напора преодолевает следующие усилия: при черпании породы - отжатая ковша от забоя, от составляющих веса рукояти и ковша с породой, а также составляющую от усилия в подъемном канате (канатах), направленную вдоль оси рукояти; при повороте груженого ковша на разгрузку - от составляющих веса ковша с породой и рукояти, а также составляющую от усилия в подъемном канате (канатах); при повороте порожнего ковша к забою - усилия от составляющих веса порожнего ковша и рукояти.

Скорость перемещения рукояти близка к номинальной при копании и повороте порожнего ковша к забою, но понижается до 30 % номинальной при повороте груженого ковша к забою, когда при вод работает в тормозных режимах.

Полное время цикла t_ц (с) одноковшовых экскаваторов включает в себя три периода: копания t_K (С), поворота платформы и груженого ковша на разгрузку t_p (с) и поворота платформы с порожним ковшом К забою t_з (С). опыт эксплуатации одноковшовых экскаваторов позволил установить продолжительность выполнения отдельных операций за цикл работы. Так, продолжительность копания для мехлопат составляет (0,3+0,4) t_ц и (0,25+0,3) t_ц Д.J1Я драглайнов. Остальное время расходуется на поворот платформы с груженым ковшом на разгрузку и с порожним ковшом В забой; при этом операция разгрузки ковша, как правило, совмещается с поворотом.

Таким образом, для предварительных расчетов с достаточной степенью точности можно принять: для мехлопат t_l = t_K = t_p = t_з = 1/ зtц' для драглайнов t_K = О,3t_ц и t_p = t_з = 0,35t.

Для механизмов, работающих в повторно кратковременных режимах с частыми пусками и торможениями (Т.е. с резко переменными скоростями и усилиями сопротивления), мощности приводов рекомендуется определять по средневзвешенной мощности N_CB (кВт), подсчитываемой с учетом мощности N₁ [см. формулу (14.2)], потребляемой двигателем за отдельные промежутки времени t_l (с) в течение цикла по формуле

по'    (по ]-1

N = Н. t·     t·

св t I I f 1, (14.1)

где ~ t_l = t_ц - продолжительность работы механизма за один цикл; ПО - число операций в цикле. Для одноковшового экскаватора ПО = 3.

Мощность, потребляемая приводом Н₁ (кВт) В течение отдельной операции цикла t_l (С), определяется из выражения

N₁ = K₁8₁v( "i¹,    (14,2

где К₁ - численный коэффициент, ,зависящий от отношения фактической скорости движения механизма к его наминальной за данный отрезок времени t_l• численные значения К₁ приводятся ниже для каждого главного механизма экскаватора; 81 и V₁ - соответственно усилие и скорость рабочего механизма при выполнении данной операции в цикле, кН и м/с; "1 - К.П.д данного механизма.

Для определения N_CB необходимо предваритеJ1ЪВ построить диаграммы нагрузок механизмов (см. рис. 14. и 14.4), отражающие зависимость усилий 8 в функции в времени: 8 = f( t), и скоростные диаграммы, отражающие взависимость частоты вращения или скорости перемешения рабочего органа за те же отрезки времени: n = f( t) или v=f(t).

Требования безопасной эксплуатации машины

Правильная организация: работы , обеспечивающая максимальную производительность экскаватора, предусматривает соответствующую подготовку экскаваторных работ и применение рациональной техники выполнения экскавации в соответствии с «Правилами безопасности», «Правилами технической эксплуатации при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом» и с заводскими инструкциями по эксплуатации.

Члены бригады, обслуживающей экскаватор, должны четко знать и строго выполнять правила и инструкцию по технике безопасности, составленные применительно к конкретным условиям каждого карьера на основании положений «Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом». Инструкция вывешивается на экскаваторе и выдается под расписку машинисту и его помощнику.

К управлению экскаваторами допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение и имеющие удостоверение на право управления экскаватором данного типа и марки, а также прошедшие медицинское освидетельствование и инструктаж по технике безопасности. Без разрешения механика машинист экскаватора не должен допускать к управлению экскаватором посторонних. Работа стажера или помощника машиниста допускается только под наблюдением машиниста смены:.

При комплексной механизации производственного процесса машинист экскаватора должен знать правила безопасной работы на всех машинах, участвующих в комплексе так как он является ответственным за соблюдение правил техники безопасности и противопожарных правил всеми рабочими, обслуживающими экскаватор и транспортные средства.

Каждый экскаватор должен быть оборудован звуковой сигнализацией. Значение сигналов должно быть разъяснено всем рабочим, связанным с работой экскаватора. Перед началом работы машинист смены обязан внимательно осмотреть и принять экскаватор. Мелкие неисправности, подлежащие немедленному ремонту, следует устранять до начала работы. Проверка машины должна проводиться в определенной последовательности по ранее разработанной схеме. При этом производят тщательный наружный осмотр металлоконструкций, всех механизмов экскаватора и тормозов с опробованием действия последних, проверяют крепление и состояние зубьев ковша, проверяют состояние противопожарных средств и безопасность электрооборудования.

Меры безопасности при работе экскаваторов. Перед началом работы машинист обязан убедиться в отсутствии людей и посторонних предметов в радиусе действия рабочего оборудования в кузове транспортных средств и подать сигнал о начале работы. Во время работы ходовая часть экскаватора затормаживается. Погрузку породы: в транспортные средства разрешается начинать только после получения сигнала о готовности их к погрузке. Породу на автомашину следует грузить со стороны заднего или бокового ее борта.

Категорически запрещается проносить ковш над людьми и кабиной шофера. Во время погрузки шофер должен выходить из кабины, если она не имеет бронированного щита. При работе в темное время суток место работы экскаватора и подъездные пути для транспортных средств должны быть хорошо освещены. При работе в населенной местности участок работы экскаватора должен быть огражден; в ночное время ограждение должно быть освещено. Если в забое производятся взрывные работы:, экскаватор необходимо отвести на безопасное расстояние и повернуть к месту взрыва тылвойй частью кабины. Во время работы экскаватора запрещается находиться в радиусе его действия, производить смазку , регулировку механизмов, очистку машины от грязи, сходить с экскаватора и подниматься на него. Очистку ковша от налипшей породы и замену зубьев можно производить только после того, как ковш будет опущен на почву.

Меры безопасности при передвижении экскаватора

Спуск и подъем экскаватора своим ходом осуществляются только под углом, не превышающим указанного в его технической характеристике. Спуск и подъем под углом большим, чем указано, необходимо производить с помощью трактора или лебедки в присутствии механика, производителя работ или мастера.

Путь, по которому будет перемещаться экскаватор, должен быть заранее выровнен и спланирован, а на слабых грунтах усилен щитами или настилом из досок, брусьев или шпал. Для перехода через мосты, трубопроводы, насыпи необходимо предварительно получить разрешение от соответствующей организации.

Противопожарные .мероприятия. В кабине экскаватора на легкодоступном месте должен находиться огнетушитель. Запрещается пользоваться открытым пламенем (факелы, паяльные лампы) для прогрева редукторов передач, аппаратуры и агрегатов пневматической или гидравлической систем управления.

В случае пожара пламя следует тушить с помощью огнетушителя или засыпая землей, песком, или накрывая горящий предмет плотной тканью (брезентом).

Паяльные, сварочные и другие работы, связанные с образованием пламени, можно допускать на экскаваторе только при невозможности демонтировать и въщести деталь для выполнения этих работ снаружи. При этом должны быть выполнены все мероприятия для защиты работающих от ожогов и исключена возможность возникновения пожара.

Список литературы

l.Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ. М. Издательство МГГУ.2001.

.Бритаев В.А., Замышляев В.Ф. Горные машины и комплексы. м.недра.1984г. 3.Справочник механика открытых работ. под ред. М.И.Щадова и Р.ю.подэрни. М.Недра.1989.

.РжевскиЙ В.В.Открытые горные работы. ЧастьП. Технология и комплексная механизация-4-е изд.м.недра.1985.