72990

ОБЩИЙ РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЭКСКАВАТОРА С РАБОЧИМ ОБОРУДОВАНИЕМ ОБРАТНАЯ ЛОПАТА

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Цель работы: изучить виды и методику определения производительности и основных параметров гидравлического экскаватора с рабочим оборудованием обратная лопата. Содержание работы Производительность экскаватора зависит от конструктивных качеств машины, уровня организации производства...

Русский

2014-12-02

54.46 KB

52 чел.

Лабораторная работа №4

ОБЩИЙ РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЭКСКАВАТОРА

С РАБОЧИМ ОБОРУДОВАНИЕМ ОБРАТНАЯ ЛОПАТА

Цель работы: изучить виды и методику определения производительности и основных параметров гидравлического экскаватора с рабочим оборудованием обратная лопата.

Содержание работы

Производительность экскаватора зависит от конструктивных качеств машины, уровня организации производства земляных работ, состояния и качества грунта и забоя, квалификации машиниста, качества системы управления экскаватора и т.д.

Различают теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность.

Теоретическая производительность является некоторым условным измерителем и служит для сравнения экскаваторов разных моделей. Ее определяют при следующих расчетных условиях: захват ковшом расчетного по крепости грунта (а не данного), объем которого в плотном теле равен вместимости ковша; работа с поворотом на угол 90º; выгрузка грунта в отвал, все вспомогательные перемещения совмещаются с основными.

Теоретическую производительность (м3/ч) определяют по формуле:

     (4.1)

где: q – вместимость ковша, м3;

   tц – продолжительность рабочего цикла, с.

В расчете общей продолжительности рабочего цикла учитывают совмещение операций везде, где это приводит к снижению этого параметра. С учетом этого положения продолжительность рабочего цикла определяется четырьмя интервалами: подъем ковша с поворотом рукояти для отделения от массива и захвата грунта (копания) – tкоп; поворот платформы при заполненном ковше и установка ее в направлении разгрузки ковша – tп.г.; удержание ковша над местом разгрузки – tраз.; возвратный поворот и установка платформы экскаватора в направлении последующего копания с одновременным опусканием ковша – tп.п..

Тогда продолжительность рабочего цикла определяется по формуле:

    (4.2)

Продолжительность рабочего цикла проверяют хронометрированием при проведении заводских и приемочных испытаний новых моделей экскаваторов. Фактическая продолжительность циклов экскаваторов строительной группы в зависимости от вместимости ковша, вида оборудования, категории грунта, условий работы колеблется от 13- 40 с.

Техническая производительность характеризует наибольшую работоспособность экскаватора в условиях данного грунта, забоя и способа его разработки.

Техническую производительность (м3/ч) определяют по формуле:

    (4.3)

где: – число рабочих циклов за 1 мин ();

КН – коэффициент наполнения ковша грунтом (КН = 0,6…1,2);

КР – коэффициент разрыхления грунта (КР = 1,1…1,3).

Эксплуатационной производительностью учитываются не только условия данного грунта, забоя и способа разработки, но и все условия производства земляных работ.

В реальных условиях производства земляных работ, кроме названных технологических операций, в отдельных случаях необходимо выполнять дополнительные операции. Например, при разработке липких грунтов необходимо встряхивать ковш для его опорожнения. Если высота забоя настолько мала, что за один проход ковш заполняется только частично, приходится производить повторное копание. При интенсивном глыбообразовании приходится убирать глыбы с подошвы забоя. Дополнительные операции увеличивают время рабочего цикла и снижают производительность экскаватора.

В процессе экскавации приходится выполнять операции, не входящие в технологический (рабочий) цикл, во время которых разработка грунта прекращается. К таким операциям относятся смена транспортных машин для погрузки грунта экскаватором, собственные передвижки экскаватора на новую стоянку по мере выработки забоя, сдача и прием экскаватора машинистом в начале и в конце смены.

С учетом затрат времени внецикловые операции эксплуатационная производительность (м3/ч) может быть определена по формуле:

     (4.4)

где: КИ – коэффициент использования экскаватора по времени (КИ = 0,8…0,85).

Повышению производительности экскаватора способствует увеличение объема грунта, разрабатываемого за каждый цикл экскаватора, и уменьшение длительности этого цикла.

Для увеличения объема грунта, разрабатываемого за один рабочий цикл, следует добиваться возможно большего заполнения ковша. В случаях применения экскаваторов на разработке грунтов менее крепких (Ι и ΙΙ категорий) и в более благоприятных технологических условиях можно использовать сменные ковши большей вместимости и меньшей массы, увеличивая в некоторых случаях рабочие размеры экскаватора.

Улучшая конструкцию режущей части ковша, можно снизить энергоемкость резания грунта. Тот же результат достигается своевременной заменой износившегося и затупленного режущего инструмента на ковшах (зубьев, ножей, козырька). Совершенствование формы ковша способствует уменьшению сопротивления призмы волочения и увеличению объема грунта, захватываемого ковшом (особенно в драглайнах). Применение средств защиты от налипания грунта (цепные днища и стенки, обогрев, вибрация, специальные покрытия и др.) может в условиях разработки липких грунтов увеличить объем грунта, выдаваемого за один рабочий цикл, и сократить простои для очистки ковша.

Существенное значение для повышения производительности имеет определение оптимальных размеров и типов забоя, использование опыта передовых машинистов по установке в забое и перемещению экскаватора и транспортных машин, по последовательности разработки грунта в забое, по способу заполнения ковша и совмещению операций рабочего цикла.

Значительное сокращение затрат времени на внецикловые операции возможно путем установки под погрузку в забое сразу двух – автомобилей-самосвалов, сокращения числа перегонов экскаватора, выбора рационального пути его рабочих передвижек, сокращения времени на передачу–прием экскаватора в начале и конце смены, организации бесперебойного технического обслуживания машин.

Средством повышения производительности одноковшовых экскаваторов может быть автоматизация процесса управления или на основе использования микропроцессоров и лазерных информационно-измерительных систем. Применение средств автоматизации позволяет повысить точность и качество выполняемых работ, снизить трудозатраты и численность обслуживающего персонала.

Наибольшую эффективность использования экскаваторов с лазерными системами дает применение бортовых компьютеров. В этом случае в память компьютера вносятся все необходимые данные, такие как геометрические размеры котлована, углы откосов, вместимость ковша, угол поворота, высота подъема ковша, отклонение ковша от заданных отметок, угловое положение ковша относительно планируемой поверхности (при выполнении планировочных работ) и др. Тогда во время работы в компьютер автоматически поступают сигналы с фотоприемника, а затем на исполнительные устройства для «моментальной» корректировки выполняемого процесса по отрывке траншеи, котлована или планировке поверхности.

Определение основных параметров экскаватора

Максимальное усилие копания (кН) поворотом ковша определяется по формуле:

     (4.5)

где: Ауд – удельная энергоемкость процесса копания в расчетном грунте, кДж/м3 (Ауд = 180 кДж/м3 – для грунтов III категории, Ауд = 220 кДж/м3 – для грунтов IV категории);

R – радиус приложения сил на кромке ковша, м.

Радиус приложения сил (м) на кромке ковша определяем из соотношения, связывающего объем ковша и его ширину:

     (4.6)

где: b – ширина ковша, м.

     (4.7)

Расчетная толщина стружки (м) определяется по формуле:

     (4.8)

где: LК – путь наполнения ковша обратной лопаты, м.

Путь наполнения ковша (м) обратной лопаты определим по соотношению:

     (4.9)

где: mЭ – масса экскаватора, т.

Необходимое касательное усилие (кН) на режущей кромке ковша определим по формуле:

     (4.10)

где: К – удельное сопротивление грунта копанию, кПа (К = 250 кПа – для грунтов III категории, К = 300 кПа – для грунтов IV категории);

Для предварительного определения мощности насоса по удельной энергоемкости копания используют принцип равенства работы, отданной насосом и затраченной на копание, из которого следует, что:

    (4.11)

где: – продолжительность копания (= (0,25…0,35)·), с;

– полный КПД насосов и гидравлической системы (= 0,65…0,75);

– коэффициент использования мощности привода (= 0,8…0,9).

Ориентировочно мощность силовой установки (кВт), реализуемая на копание гусеничным экскаватором с гидроприводом:

      (4.12)

С целью обеспечения необходимой скорости передвижения мощность силовой установки для пневмоколесных экскаваторов принимают на 25…30% выше указанной в формуле (4.12).

Таблица 4.1. Исходные данные

вар.

Модель    экскаватора

Вместимость ковша q, м3

Категория разрабатываемого грунта

Продолжительность рабочего цикла tц, с

Масса экскаватора mЭ, т

Тип ходового    оборудования

1

ЭО-2621В

0,25

I-III

18

5,7

на базе пневмоколесного трактора

2

ЭО-3122

0,4

I-IV

15,9

14,1

гусеничное

3

ЭО-3221

0,63

I-IV

16,7

13,8

гусеничное повыш. проходимости

4

ЭО-3323

0,63

I-IV

16,5

14

пневмоколесное

5

ЭО-4321А

0,63

I-IV

22

19,2

пневмоколесное

6

ЭО-4121Б

0,65

I-IV

19

23,5

гусеничное

7

ЭО-4124

1,0

I-IV

19

25,5

гусеничное

8

ЭО-5122А

1,25

I-IV

27

35,8

гусеничное

9

ЭО-5123

1,6

I-III

25

36,5

гусеничное

10

ЭО-6122А

1,6

I-IV

29

59,5

гусеничное


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39693. Особенности проектирования технологических процессов механической обработки для ГПС без использования ПР 39 KB
  Заготовки устанавливаются и закрепляются в приспособлениях которые в виде различных наладок монтируются на палетах. Наладчик комплектует наладку и устанавливает заготовки в соответствии со схемой установки транслируемой системой управления ГПС на экран терминала участка комплектации. Наиболее приемлемы три варианта обработки: сохранение на окончательно обработанной заготовке одной необработанной поверхности для базирования закрепления и обработки заготовок за один установ; предварительная обработка вне ГПС на участке подготовки баз...
39694. Точность и надежность обработки заготовок в ГПС 43.5 KB
  На основании оценки надежности технологических систем производится: оптимизация технологических маршрутов операций и режимов обработки; выбор средств технологического оснащения; установление периодичности замены режущего инструмента; установление такта выпуска изделий. При ужесточении этих требований например для квалитетов IT5 и IT6 возрастает роль составляющих погрешностей обработки обусловленных ошибками начальной настройки инструмента его износа тепловыми деформациями технологической системы ошибками установки инструмента...
39695. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ МАШИН В ГИБКИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМАХ 111.5 KB
  Опыт внедрения гибких автоматизированных систем в механообработке показывает возможность снижения трудоемкости обработки заготовок в несколько раз; сокращения обслуживающего персонала; увеличения выпуска продукции за счет повышения загрузки оборудования сокращения сроков и стоимости подготовки производства. К основным преимуществам гибких производственных систем механообработки относится: резкое увеличение производительности труда в процессе изготовления единичной и мелкосерийной продукции; быстрое реагирование на изменение требований...
39696. Особенности проектирования технологических процессов для ГПС 114 KB
  Дальнейший анализ заготовок обработка которых предполагается в ГПС производится в следующей последовательности: анализ возможности унификации конструктивных элементов и параметров деталей подготовка предложений по отработке конструкций на технологичность; анализ возможности получения заготовок более прогрессивными методами формообразования в целях уменьшения трудоемкости механообработки расхода материалов улучшения качества изделий и подготовка предложений по переводу технологии на прогрессивные методы получения заготовок; ...
39697. Технология изготовления деталей машин 147 KB
  Технологическая база поверхности центровых отверстий или наружные цилиндрические поверхности вала. Технологическая база наружная поверхность и торец прутка. Технологическая база отверстие на оправке. Технологическая база черная поверхность обода или ступицы и торец Выполняется в зависимости от конструкции и типа производства на токарном револьверном или карусельном станке.
39698. ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ ИЗДЕЛИЙ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 414.5 KB
  Значение сборки при изготовлении машин Сборка является заключительным этапом изготовления машин и в значительной степени определяет ее эксплуатационные качества. Одни и те же детали соединенные при разных условиях сборки могут значительно изменять долговечность их службы. Технологические процессы изготовления деталей в большинстве случаев подчинены технологии сборки машины.
39699. Особенности технологии обработки заготовок на станках с ЧПУ 149.5 KB
  Общие сведения о станках с ЧПУ Одним из главных направлений автоматизации процессов механической обработки заготовок мелкосерийного и серийного машиностроения является применение станков с числовым программным управлением ЧПУ. Станки с ЧПУ обладают гибкостью и универсальностью присущей универсальным станкам и точностью и производительностью присущей станкам автоматам. Под числовым программным управлением ЧПУ понимают управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе в которой данные приведены в числовой форме.
39700. Основы технологии машиностроения. Технологии ремонта машин 7.19 MB
  Различают технологические процессы выполнения заготовок термической обработки механической обработки сборки. В технологических процессах заготовительного характера происходит превращение исходного материала в заготовки деталей машин заданных размеров и конфигурации путем литья обработки давлением резки сортового или специального проката а также комбинированными методами. В процессе термической обработки происходят структурные превращения изменяющие свойства материала детали. Под технологическим процессом механической обработки...
39701. Основы процесса резания и режущий инструмент 1.21 MB
  Пластическое деформирование и разрушение металлов в процессе резания протекают в особых условиях. Именно это и определяет специфику и закономерности, определяемые физикой этого процесса, которые могут быть отражены зависимостями (частными, в основном), отражающими процесс обработки резанием.