Технічні характеристики екскаваторів-мехлопат

Розрахунок параметрів вибоїв і продуктивності

екскаваторів-мехлопат при розробці м'яких гірських порід

Забій є робочим місцем екскаватора. Він являє собою частину поверхні уступу, що є об'єктом виїмки. При виїмці гірських порід екскаватором-мехлопати (рис.33) існують такі типи вибоїв (рис.34): тупиковий, торцевої і фронтальний (бічний). Профіль забою в м'яких породах відповідає траєкторії руху ковша і має кут укосу 70-80 0. Товщина зрізаних стружок становить 0,2-1 м.

Мал. 33. Одноковшовий екскаватор-мехлопати

Забої в м'яких породах характеризуються такими технологічними параметрами - висота уступу () і ширина заходки екскаватора ().

Найбільш повно реалізуються технічні можливості екскаватора при роботі торцевих забоєм. Надалі в цьому занятті всі розрахунки параметрів вибоїв екскаваторів будуть ставитися до торцевого забою.

Висоту уступу і ширину заходки екскаватора визначають за його технічними характеристиками. Висота уступу (висота забою) не повинна перевищувати максимальної висоти черпання екскаватора (). Іншими словами, екскаватор повинен діставати до породи, яку він черпає з масиву:

Числове значення висоти уступу, як прийнято в практиці, завжди целочисленное. Воно може бути менше, ніж максимальна висота черпання екскаватора, на 1-3 м.

Мал. 34. Типи вибоїв екскаватора-мехлопати:

а - тупиковий; б - торцевої; в - фронтальний (бічний),

- ширина заходки екскаватора, - радіус черпання екскаватора,

- ширина зовнішньої частини заходки, - ширина внутрішньої частини заходки

Ширина заходки (ширина забою) екскаватора, при торцевому забої її називають нормальною заходку, обчислюється за формулою

де - радіус черпання екскаватора на горизонті установки, м.

Місцезнаходження екскаватора в забої визначається шириною зовнішньої частини заходки. шириною внутреннейчасті заходки і відстанню від осі екскаватора до забою (див. рис.34).

Ці величини рівні:

Відстань від нижньої бровки забою до осі екскаватора () змінюється від до (). Величина м (2 м - для екскаватора з місткістю ковша 5 м 3. 5 м - 15 м 3).

Розрізняють продуктивність екскаваторів теоретичну, технічну та експлуатаційну.

Теоретична продуктивність - кількість гірської маси, яке може бути вийнято в одиницю часу при безперервній роботі екскаватора виходячи з його конструктивних параметрів і кута повороту на 90 0:

де - місткість ковша екскаватора, м 3;

- число ковшів, що розвантажуються в хвилину;

,

де -Теоретично тривалість робочого циклу екскаватора, с.

Теоретична продуктивність екскаватора наводиться в паспорті, тому вона називається також паспортної.

Технічна продуктивність - максимальна годинна продуктивність екскаватора при безперервної його роботі в конкретних гірничотехнічних умовах. Вона знаходиться за формулою

де - розрахункова тривалість робочого циклу екскаватора в даному вибої, що залежить від типу порід, що розробляються і кута повороту екскаватора до розвантаження, с. Для торцевого забою в м'яких породах, щоб знайти величину. треба до додати 1-2 с;

коефіцієнт, що враховує вплив допоміжних та інших операцій, = 0,85-0,9.

,

де - коефіцієнт наповнення ковша екскаватора;

- коефіцієнт розпушення породи в ковші екскаватора.

Значення коефіцієнтів для м'яких порід наведені в табл. 8.

Експлуатаційна продуктивність екскаватора визначається з урахуванням використання робочого часу, що пов'язано з неминучими організаційними і технологічними простоями (прийом зміни, поточне обслуговування та ремонт, очікування транспорту і ін.). Експлуатаційна продуктивність за зміну

де - тривалість зміни, ч. При автомобільному транспорті - 8 год, при залізничному - 12 год;

- коефіцієнт використання екскаватора в часі, залежить від виду транспорту, організації виробництва та інших чинників.

Річна експлуатаційна продуктивність екскаватора знаходиться за формулою

де - число робочих днів екскаватора в році (в залежності від ємності ковша екскаватора і режиму роботи змінюється від 260 до 325 днів);

- число робочих змін на добу (залежить від тривалості зміни і дорівнює одній, двом або трьом).

Необхідна кількість екскаваторів в роботі - на кар'єрі (на ділянці) розраховується за формулою

де - річний обсяг гірських порід, що підлягають розробці на кар'єрі (ділянці), м 3.

Завдання: Розрахувати параметри забою, визначити експлуатаційну продуктивність і необхідну кількість екскаваторів в роботі і викреслити в двох проекціях технологічний паспорт роботи екскаватора. Приклад технологічного паспорта роботи екскаватора наведено на рис. 35.

Мал. 35. Технологічний паспорт роботи екскаватора ЕКГ-5А

Вихідні дані: Розробляються породи - м'які, забій екскаватора - торцевої, транспорт - автомобільний, під'їзд автосамоскидів до екскаватора - з тупиковим розворотом. Річний обсяг екскавіруемих гірських порід і моделі екскаваторів за варіантами представлені в табл. 9. Технічні характеристики екскаваторів-мехлопат дані в табл. 10.

1. Що таке забій екскаватора?

2. Які бувають забої екскаваторів-мехлопат?

3. Якими параметрами характеризується забій екскаватора в м'яких породах?

4. Чим обмежена висота уступу при розробці м'яких порід?

5. Яка продуктивність більше в перерахунку на 1 годину роботи екскаватора - теоретична або експлуатаційна і чому?