Механическое оборудование карьеров
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 ti в течение цикла; — продолжительность работы механизма за один цикл… Читать ещё >
Механическое оборудование карьеров (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
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.
1. Исходные данные
2. Загрузка приводов основных механизмов ЭШ-11.70
2.1. Мощность тяговой и подъемной лебедок драглайна
2.2. Тяговый расчет гусеничного экскаватора
3. Статический расчет ЭШ-11.70
3.1. Уравновешенность поворотной платформы
Заключение
Список используемой литературы
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.
1. 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: | ||
Угол наклона стрелы, градус | ||
Длина стрелы А, м | ||
Ширина кузова, м | ||
Высота экскаватора без стрелы Нк, м | 6,73 | |
Скорость передвижения, кмч. | 0,2 | |
Мощность сетевого двигателя, кВт | ||
Продолжительность цикла | 52,5 | |
Масса экскаватора с противовесом, т | ||
Категория грунта | ||
Коэффициент разрыхления | 1,2 | |
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 ti в 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).
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 = 13 T4; поворот платформы на разгрузку ковша tp = 13 T4; поворот платформы с пирожниковым ковшом в забой t3 = 13 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•3vЕ=1,2•3v11=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)E23 = 0,046• (40,6+11)1123= 11,8 т
Gк =9,81 • mков •103=9,81•11,8 •103=11,5•104 Н;
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 • г/Kp=11 • 2,5/1,2=22,9 т;
Gг=9,81• mпор •103=9,81•22.9 •103=22.4•104 H;
где г — плотность породы в целике, т/м3 (г =1,8ч2,5) табл. П6 [2]
5. Высота напорного вала:
Нн= КLн•3vmэ=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*sinб+Pтр=Pк+Gк+г*sinб+fGк+г*cosб = 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 = ц*Lk=3,5•3,03 =10,6 м где ц — коэффициент пути наполнения (табл. 3); Lk — длина ковша.
Объем разрыхленной породы в процессе наполнения ковша:
Vпор.рых. = Lн*h*b*Кр = ц*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*ц*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 ц и коэффициента волочения С приведены в табл.3
Таблица 3.
Грунт | ц | 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)/ц•Lk•Kp)+Gк+г•sinб+f•Gк+г•cosб=
=25•104•11•(1+0,3)/3,5•3,03•1,2+33,9•104•sin450+0,4•33,9•104•cos450=
=31,1•104+15,35•104+9,8•104=61,1•104 Н принимаем sin450=0,7 ;cos450=0,7
Предельный угол откоса б принимается равным для:
легких грунтов — 45−500;
средних — 45−400;
тяжелых — 30−350.
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 бк.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:
=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= 421,8Ч104Н, диаметр 41мм).
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•зт=61.1•104•1/1020•0.6=998.3кBт где зт КПД тягового механизма, зт =зб Чзрад. (здесь зб — КПД блоков и барабана; зрад — 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+г щ2 rк+г/g) = (33.9•104/2) +
(33.9•104•(2•3.14•1) 2•66.5)/9.81=9079.8•104 Н.
где щ — угловая частота вращения платформы драглайна (щ = 2рv); rк+г — радиус вращения груженого ковша относительно оси поворотной платформы (rк+г =66,5 м, [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• зт=(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• зт=(3080.2•104•1.1•1)/1020•0,6=55.3кBт где
Sт(s) =(Gk/2)+(Gk щ2 rк+г)/g=(11.5•104/2)+(11.5•(2•3.14•1) 2•66.5)/9.81=3080.2•104 Н.
Средневзвешенная мощность двигателя механизма тяги драглайна:
Nт.св=(Nт(к)•tк+Nт(p) •t р+ Nт(s) •t з)/ 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•з)=(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• зп)=(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
SЅп= Gк=11.5
Мощность двигателя механизма подъема
Nп(s)=(SЅп•(1,1−1,2) •Vт.ном)/1020• зп=(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, мс; g — ускорение силы тяжести g = 9,81 мс2; tp — продолжительность разгона, (принимают tр = 3c); Wп — сопротивление подъема, возникающее при движении экскаватора на подъем:
Wп=G•sinб=5395•0.2=1079 кН где б — 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=gЧF; g — давление ветра на лобовую поверхность экскаватора (принимаются g = 500 нм2);
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, мс; hx — КПД ходового механизма (редуктора).
3. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЭКСКАВАТОРА
Статический расчет экскаваторов имеет целью определить: уравновешенность поворотной платформы, устойчивость экскавато-ра, усилия в роликах и захватывающих устройствах опорно-пово-ротного 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 поворо-те платформы с полной нагрузкой и без нагрузки на рабочем органе.
Удерживающий момент Му (кН*м) образуется от равнодей-ствующей G1 (кН) весов всех вращающихся частей экскаватора (за исключением противовеса и рабочего оборудования) на плече от-носительно оси вращения платформы. В противоположном на-правлении на платформу экскаватора действует опрокидывающий момент Мо (кН*м) от веса рабочего оборудования с грузом, выдвинутым на максимальный вылет.
При определении оптимальных размеров рабочего оборудо-вания, например драглайна, основной заданной величиной являет-ся вместимость ковша или длина стрелы. Если обе величины изме-нять нежелательно, то прибегают к изменению диаметра опорной базы (в известных пределах). Таким образом, расчет уравновешен-ности платформы сводится к задаче, в которой среди принятых и заданных величин имеются такие, которые могут быть изменены.
Платформа считается уравновешенной, если при любых воз-можных положениях поворотной части с ковшом (порожним или груженым) соблюдаются следующие необходимые условия:
* равнодействующая весов вращающихся частей с рабочим оборудованием не должна выходить за периметр много-угольника, образованного соединением точек касания опор-ных катков с поворотным кругом;
* перемещения равнодействующей вперед или назад по от-ношению к центральной цапфе желательно иметь одинако-выми 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 вы-двинут на 2/3 вылета рукояти.
Первое положение соответствует возможности смещения равнодействующей назад и отвечает, например, для рабочего обо-рудования 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) ис-ключаются 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 рав-нодействующая VA весов поворотной части экскаватора (с проти-вовесом и рабочим оборудованием) проходит через точку, А (край-нее допустимое положение равнодействующей внутри круга ката-ния с радиусом Rо получим
mnp1 = (Mo — My)/(rпр — Rо) *g = [Gc (rc+Rо) — G1(r1 — Ro)]/(rпр — R0) *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 равно-действующей вперед за точку В. При расчете экскаваторов средней мощности принимают, что груже-ный ковш выдвинут на 2/3 длины рукояти, а для мощных экскава-торов — на полную ее длину.
Предположим, что равнодействующая VB весов поворотной части экскаватора проходит через точку В. Тогда масса противо-веса из уравнения моментов относительно точки В будет
mпр = [Gc (rс — R0) + Gрrp + Gк+пrк — G1(r1 + Ro)]/(rпp + Rо)*g,
где rp и rк — плечи действия сил (см. рис. 3.1, а).
При выборе массы противовеса экскаватора с одним видом рабочего оборудования достаточно получить mпр1 = mпр2 и принять величину противовеса такой, чтобы mпр2 < mпр < mпр1.
Если масса противовеса для положения II получается боль-ше, 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 пово-ротного круга мал.
Если mпр2 < 0 < mпр1, то это свидетельствует об излишне лег-ком или коротком рабочем оборудовании. То же самое может быть и при чрезмерно сдвинутых назад механизмах.
Драглайн. Масса противовеса для драглайна, как и для лопа-ты, определяется для двух расчетных положений: I — ковш опущен на землю, стрела поднята на максимальный угол гmах = 45ч50°, II — ковш с породой поднят к голове стрелы, стрела опущена на минимальный угол гmin = 25ч30°.
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 рас-четных 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 дейст-вующих на поворотный круг при массе противовеса
mnp1 = 0, тогда G = 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 = 26,6 т 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 приложе-на в точке А, однако эта дополнительная нагрузка на поворотный круг будет от-рицательно сказываться на общем балансе весов экскаватора.
2. Груженый ковш выдвинут на 2/3 вылета рукояти, то-гда 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 дейст-вующих 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 В только если масса противовеса будет отрицательной вели-чиной, 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.
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.
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 работыМ.: Горное бюро, 1994. 590 с.:
4. Викулов. Подъемно транспортные машины