Обратная связь
|
Определение массы основных узлов экскаватора Екибастузский инженерно-технический институт
Имени академика К.И. Сатпаева
УТВЕРЖДАЮ:
Первый проректор
Турсунов М.Ж.
«_____» __________________2015 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
По выполнению курсового проекта
по дисциплине“Горные машины и оборудование”
для студентов специальности
В070700 «Горное дело»
Факультет инженерно-экономический
Кафедра «Разработки месторождений полезных ископаемых»
2015 год
Методические указания по выполнению курсового проекта составлены на основании учебной программы, утвержденной на заседании Ученого Совета института для специальности 5В072400 – «Технологические машины и оборудование»
Протокол №___ от ___.___.2010 года
|
Методическое указание составил
Преподаватель
|
|
|
| Нургалиева М.С
| (должность, звание) (подпись) (Фамилия И.О.)
Методические указания рассмотрены на заседании кафедры
«Разработка месторождении полезных ископаемых»
| Протокол №___ «___» ____________ 20 г.
Заведующий кафедрой:
К.т.н.
|
|
Кайназаров А.С.
|
Одобрена учебно-методическим советом инженерного факультета
Протокол №_ от______ 20 г.
Председатель:
к.т.н.
|
| Турсунов Н.Ж.
|
Одобрена учебным отделом
Начальник
|
| Кадырбекова К.К.
|
Офис: ул. Энергетиков, 54, корпус Б, ауд. .№ _201_
Тел: 8 (7187) 33 -35 – 03 (вн. _112_)
Е- mail: eitiekb@mail.ru
eitiekb@mail.kz
Аннотация
В курсовом проекте выполняется поверочный расчет серийного экскаватора с целью нахождения вместимости ковша, обеспечивающей достижение максимальной производительности в конкретных условиях экскавации.
В соответствии с расчетной массой далее находятся рабочие и габаритные размеры экскаватора, а также ходового оборудования.
Затем для всех механизмов строятся нагрузочные диаграммы и рассчитываются мощности приводных двигателей, что позволяет определить энерговооруженность экскаватора.
Для всех механизмов подбираются канаты (подъемный, тяговый, напорный, подвески стрелы), указывается марка и определяется его длина. Вычерчиваются схемы запасовки канатов.
Производится статический расчет и определяется (проверяется ) расчет противовеса.
Рассчитывается теоретическая и техническая производительность.
Графическая часть проекта состоит из двух листов чертежей формата А4 (общий вид экскаватора и один из штатных узлов).
Таблица 1 - Задание на курсовое проектирование
№ вар.
| Тип экскаватора
| Емкость ковша, Е, м3
| Категория породы
| Удельное сопро-тивление поро-ды копанию Кк, Па∙105
| Значение скорос-тей движения рабочих меха-низмов, м/с
| Частота вращения платформы nв, об/мин.
| Скорость передвиже-ния экскаватора Vпер, км/ч
| Время цикла tц, с
| по-дъем
Vпл
| на-пор
Vнл
| тяга
Vtg
|
| ЭКГ
|
| IV
| 2,26
| 0,87
| 0,95
|
| 3,0
| 0,55
|
|
| ЭКГ
|
| III
| 1,8
| 0,94
| 0,41
|
| 2,4
| 0,42
|
|
| ЭКГ
|
| IV
| 2,9
| 0,95
| 0,61
|
| 2,78
| 0,5
|
|
| ЭКГ
| 12,5
| IV
| 2,3
| 1,1
| 0,61
|
| 2,6
| 1,43
|
|
| ЭКГ
|
| III
| 1,25
| 1,0
| 0,7
|
| 2,5
| 0,45
|
|
| ЭКГ
|
| IV
| 2,1
| 1,1
| 0,61
|
| 2,5
| 0,9
|
|
| ЭКГ
|
| IV
| 2,7
| 1,08
| 0,74
|
| 2,5
| 0,8
|
|
| ЭКГ
|
| IV
| 3,0
| 0,87
| 0,95
|
| 3,0
| 0,52
|
|
| ЭКГ
|
| IV
| 2,4
| 0,97
| 0,65
|
| 3,0
| 0,40
|
|
| ЭКГ
|
| III
| 1,35
| 1,95
| 0,63
|
| 3,2
| 0,48
|
|
| ЭКГ
| 12,5
| III
| 1,4
| 1,08
| 0,65
|
| 2,9
| 0,42
|
|
| ЭКГ
|
| III
| 1,5
| 1,1
| 0,76
|
| 2,6
| 0,47
|
|
| ЭШ
| 6,5
| II
| 0,98
| 2,1
|
| 2,1
| 1,0
| 0,48
|
|
| ЭШ
|
| II
| 1,1
| 2,58
|
| 2,38
| 1,3
| 0,2
| 52,5
|
| ЭШ
|
| III
| 1,57
| 2,55
|
| 2,35
| 1,35
| 0,15
|
|
| ЭШ
|
| II
| 1,2
| 2,5
|
| 2,3
| 1,4
| 0,25
| 52,5
|
| ЭШ
|
| III
| 1,63
| 2,58
|
| 2,38
| 1,25
| 0,2
|
|
| ЭШ
|
| II
| 1,3
| 2,58
|
| 1,33
| 1,3
| 0,06
|
| Продолжение таблицы 1
| ЭШ
|
| III
| 1,7
| 2,56
|
| 1,3
| 1,4
| 0,08
|
|
| ЭШ
|
| II
| 1,86
| 2,56
|
| 1,35
| 1,5
| 0,06
|
|
| ЭШ
|
| III
| 1,9
| 2,8
|
| 1,4
| 1,45
| 0,08
|
|
| ЭШ
|
| III
| 2,1
| 3,0
|
| 1,5
| 1,2
| 0,08
|
|
| ЭШ
|
| III
| 2,15
| 2,5
|
| 2,3
| 1,35
| 0,2
| 52,5
|
| ЭШ
|
| II
| 1,0
| 2,58
|
| 2,38
| 1,4
| 0,15
|
|
| ЭШ
|
| III
| 2,3
| 2,58
|
| 2,38
| 1,35
| 0,25
| 52,5
|
Проверка рабочих и габаритных размеров экскаватора
Проверка рабочих и габаритных размеров экскаватора производится по эмпирической формуле:
(1.1)
где Li – линейный размер i-го элемента машины, м;
KLi – коэффициент пропорциональности приведенный в табл.2.
mэ – масса экскаватора, т.
Таблица 1.1 – Коэффициенты пропорциональности
Показатели
| Обозначение
| Карьерные механические лопаты
| Шагающие драглайны
| Вместимость ковша
| Е
| 2-20
| 4-25
| Удельная масса экскаватора, т/м3
| Кэкс
| 38-55
| 50-110
| Линейный коэффициент КL
|
|
|
| Ширина платформы
| КLпл
| 0,85-0,95
| 1,15-1,30
| Высота кузова
| К
| 0,85-0,90
| 0,9-0,87
| Радиус задней стенки стрелы
| КLзс
| 0,95-1
| 1,6-1,1
| Длина стрелы
| КLст
|
|
| лопаты
|
| 1,8-1,85
| ------
| драглайна
|
| ------
| 7,0-8,0
| Высота пяты стрелы
| КLп
| 0,45
| 0,15-0,5
| Радиус пяты стрелы
| КLпс
| 0,4-0,37
| 0,6-0,42
| Длина рукояти
| КLр
| 1,15-1,25
| ------
| Максимальная высота:
|
| -------
|
| копания
| КLкоп
| 1,7-1,8
| 4,6
| разгрузки
| КLнр
| 1,23-1,3
| 2,5
| Высота напорного вала (высота рабочего забоя)
| КLн
| 1,1
| -------
| Максимальный радиус:
|
|
|
| копания
| КLкоп
| 2,7-2,6
| 7,55
| разгрузки
| КLнр
| 2,5-2,4
| 7,48
| Ширина звена гусеницы
| Квг
| 0,18-0,19
| -------
| Длина звена гусеницы
| КLр
| 1,05-1,1
| -------
| Высота гусеницы
| КНг
| 0,23-0,24
|
| Диаметр ведущего колеса
| КLДВГ
| 0,18-0,19
|
| Высота базы
| Кнб
| -------
| 0,1-0,25
| Масса экскаватора mэ (т) определяется по формуле:
(1.2)
где Кэкс – удельная масса экскаватора, т/м3, /табл. 1.1/
Е – емкость ковша, м3.
Расчетные данные выписываются в виде таблицы, где указываются также аналогические размеры экскаватора аналога, выпускаемого промышленностью.
Определение массы основных узлов экскаватора
2.1 Масса ковша
Для прямой лопаты масса ковша mк определяется по формуле
(2.1)
где Скл – коэффициент пропорциональности (табл. 2.1);
Ек – емкость ковша, м3.
Для драглайна масса ковша mкд определяется по формуле
(2.3)
где Скд1, Скд2, Скд3 – коэффициенты, приведенные в таблице 2.1
К массе ковша нужно добавить массу коромысло у мехлопаты составляющую 15% массы ковша или массу упряжи у драглайна, равную 10% массы ковша и в дальнейших расчетах пользоваться массами с коромыслом и упряжью.
Таблица 2.1 – Коэффициенты пропорциональности
Условия работы
| Скл
| Скд1
| Скд2
| Скд3
| Легкие
| 0,7-1,2
| 1,0
| 1,25
| 0,13
| Средние
| 0,9-1,7
| 0,7
| 2,4
| 0,12
| Тяжелые
| 1,1-2,1
| 0,52
| 3,2
| 0,08
|
2.2 Размеры ковша
Для прямой лопаты
Ширина ковша
(2.4)
Длина ковша
(2.5)
Высота ковша
(2.6)
Для драглайна
Ширина ковша
(2.7)
Длина ковша
(2.8)
Высота ковша
(2.9)
2.3 Определяем массы стрелы и рукояти:
Масса срелы mстр и рукояти mр экскаватора определяется по формуле:
(2.10)
(2.11)
где Сстр, Ср – коэффициент приведенные в таблице 2.2;
mк – масса ковша,т
Массе ковша нужно добавить массу карамысло (масса карамысла равна 15% массы ковша)
Масса ковша с породой, mr+п определяется по формуле:
(2.12)
где γп – плотность породы;
Кр – коэффициент разрыхления породы, выбираем с таблицы 2.3.
2.4 Масса вращающихся частей экскаватора
Масса поворотной платформы с механизмами, mпл (т)определяется по формуле:
(2.13)
где Кmпл – коэффициент массы, определяемы по таблице 2.4.
Масса напорного механизма определяется по формуле:
(2.14)
где Кmн – коэффициент массы, определяемы по таблице 2.4.
Таблица 2.2 – Коэффициенты пропорциональности
Коэффициенты
| Внутренняя рукоять
| Внешняя рукоять
| разгруженной от изгиба и кручения
| разгруженной от кручения
| неразгруженной
| неразгружен-ной от кручения
| разгружен-ной от кручения
| Ср
| 0,3-0,34
| 0,4-0,45
| 0,45-0,5
| 0,8-1,0
| 0,6-0,8
| Сст
| 1,1-1,2
| 1,2-1,4
| 1,45-1,6
| 1,55-1,7
| 1,35-1,4
|
Таблица2.3 – Коэффициенты пропорциональности
Показатели
| Категория породы
| I
| II
| III
| IV
| Коэффициент пути наполнения ковша, Кпут
| 2,5-3,0
| 3,5
| 4,0
| 5,5
| Коэффициент разрыхления породы, Кр
| 1,1-1,15
| 1,25
| 1,3
| 1,3-1,37
| Плотность породы, γн, т/м3
| 1,5-1,8
| 1,8-2,5
| 2,5-3,0
| 3,0-3,5
|
Таблица 2.4 – Коэффициенты массы
Узел экскаватора
| Коэффициент массы Кm
| Карьерные мехлопаты
| Шагающие драглайны
| Напорный механизм
| 0,0255-0,028
| -----------
| Поворотная платформа с механизмами
| 0,51-0,48
| 0,70-0,80
|
|
|