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

44 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

82675. Рекомендацій щодо поліпшення умов праці на виробництві 92.09 KB
  На сучасному етапі розвитку України спостерігається загострення проблем в області організації нормальних умов праці. Це зумовлено тим, що значна частина працівників працює у шкідливих або важких умовах. Тому проблема покращення умов праці для будь-якого підприємства є актуальною.
82676. Система правових засобів захисту права власності 48.59 KB
  Суспільство не може існувати без тих чи інших відносин власності: ці відносини визначають його економічну структуру, ідеологічне, моральне і політичне обличчя, тому даний аспект правового регулювання посідає важливе місце у загальній структурі суспільних правовідносин та є актуальним у процесі...
82677. Заболевания верхних дыхательных путей и их осложнения 31.46 KB
  Провоцируются эти заболевания как правило местным или общим переохлаждением на фоне ослабленного иммунитета или перенапряжения организма. Причиной заражения при этих заболеваниях может быть инфицирование от больного человека вирусной и бактериальной инфекцией.
82678. Our Homeland – Kazakstan 22.31 KB
  The Constitution defines the state system as a form of presidential republic considering it the most flexible version in conditions of today. The President ensures coordinated performance of all the branches of state power and accountability of power bodies to the people.
82679. Торговые и неторговые автоматы. Промышленные роботы и манипуляторы 25.61 KB
  Промышленный робот - автономное устройство состоящее из механического манипулятора и перепрограммируемой системы управления которое применяется для перемещения объектов в пространстве и для выполнения различных производственных процессов.
82680. Робота з колективом учнів 124 KB
  Народна педагогіка зосереджувала увагу на тому, щоб соціальний колектив виступав джерелом всебічного розвитку кожного його члена, був надійним захисником інтересів, прав особистості. Оскільки характерними рисами менталітету українців були гуманізм, демократизм, не допускалось використання колективу...
82681. Особые экономические зоны 41 KB
  Для мировых хозяйственных связей особые экономические зоны предстают в основном как фактор ускоренного экономического роста за счет активизации международного товарооборота мобилизации инвестиций углубления интеграционных экономических процессов.
82682. Организационное поведение 56.47 KB
  При всей сложности и противоречивости происходящих общественно-политических процессов мы имеем и принципиально важные достижения: переход от административно-командных методов к рыночным отношениям, от тоталитаризма к демократическим принципам управления.
82683. Приемы развития познавательного интереса на уроках закрепления изучаемого материала по биологии 99.91 KB
  В системе уроков, составляющих единство в раскрытии содержания темы, имеется большое разнообразие. Учителю важно знать, чем один урок отличается от другого и какие закономерности он должен учитывать в построении того или иного урока. Чтобы разобраться в этом, необходимо знать типологию уроков.