Виїмка м’яких порід драглайнами
Драглайни знайшли широке застосування на відкритих гірничих роботах, головним чином для розробки та перевалки м'яких порід нижче рівня стояння екскаватора. Широко використовуються на земляних роботах при будівництві каналів, доріг, гідроспоруд. Драглайни за видом ходової частини діляться на 2 групи : з крокуючою та гусеничною ходовими частинами. На рис. показаний загальний вигляд та конструкція драглайну з крокуючою (а), та гусеничною (б) ходовими частинами.
Рисунок .Екскаватори типу драглайн з крокуючою ЕШ (а), та гусеничною (б) та ходовими частинами
Рис. Конструкція драглайну з гусеничною ходовою частиною.
На рис. 4.4 наведена конструктивна схема та технологічні параметри екскаватора драглайн
Рис. 4.4 Конструктивна схема та технологічні параметри екскаватора драглайн з крокуючою ходовою частиною.
Для виконання основних технологічних операцій : підняття-опускання стріли, закидання ківша для виїмки гірської породи та грунтів, підтягування та наповнення ківша породою, підняття та опускання ківша для розвантаження - в силовій частині драглайна встановлені спеціальні лебідки, які приводяться в дію електричними або дизельними приводними двигунами.
Робота драглайна відбувається слідуючим чином:
Ківш 1 наповнюється при його русі по забою під дією тягового каната 2 з положення I в положення II. Потім ківш піднімається в положення 3, і екскаватор повертається до місця розвантаження. Ківш підвішений до підйомного канату 3 таким чином, що поки тяговий канат злегка натягнутий, ківш знаходиться приблизно в горизонтальному положенні. При ослабленні тягового каната ківш перекидається передньою стороною вниз і розвантажується (положення III). Після розвантаження екскаватор повертається, і ківш опускається на грунт, повертаючись в положення I. Якщо перед опусканням ківш підтягти за допомогою тягового канату 2 до п'яти (6), стріли 4 , а потім відпустити тяговий канат 2, то ківш можна закинути в положення IV. Мінімальна товщина стружки повинна бути такою, щоб ківш заповнювався за одне черпання. Товщину стружки регулюють зміною довжини розвантажувального каната і місця кріплення тягових ланцюгів. Велика товщина стружки допускається в м'яких породах, менша - у важких. Тривалість повороту екскаватора залежить головним чином від місця вивантаження породи. При переміщенні у відвал ківш іноді розвантажується на ходу, без зупинки екскаватора, що повертається на 360 градусів. Тривалість робочого циклу при цьому мінімальна, оскільки розвантаження поєднується з поворотом і відбувається без опускання ковша і зупинки для зміни напрямку руху. Дані про тривалість циклу наведені в довідкових матеріалах. Тривалість циклу, в залежності від типу обладнання коливається від 45 до 60 секунд при куті повороту 135 градусів.
Основними робочими параметрами драглайна є:
- максимальний радіус черпання RЧ.max,
- мінімальний радіус черпання на рівні стояння RЧ.min.,
- радіус розвантаження Rр,
- максимальна глибина черпання HЧ.max.,
- максимальна висота розвантаження HР.max.
Нахил стріли драглайна становить 20 - 35 градусів. Ходова частина потужних драглайнів - крокуюча. Подоланий ухил становить 7 - 12 градусів, питомий тиск на грунт - 0,1 - 0,2 мПа. Кут між горизонталлю та днищем ковша при його підйомі повинен становити 15 - 20 градусів, інакше положення ковша стає нестійким.
Форма і розміри забою драглайна визначаються схемою його роботи і робочими параметрами. Драглайн встановлених на покрівлі уступа, відпрацьовує його нижнім черпанням, а драглайн встановлений на проміжному уступі , відпрацьовує його верхнім і нижнім черпанням. Найбільша продуктивність драглайна забезпечується в забої з нижнім черпанням при мінімальному куті повороту екскаватора від місця черпання до місця розвантаження. Висота уступу встановлюється по глибині черпання з урахуванням розташування драглайна на його покрівлі за межами призми обвалення при куті нахилу площини вибою до горизонту в межах 30 - 60 градусів.
Ширина заходки драглайна визначається способом його роботи і радіусом черпання. ЇЇ беруть з таким розрахунком, щоб кути розвороту екскаватора в кожну сторону не перевищували 45 градусів. Верхнє черпання ефективно тільки для потужних драглайнов з ємністю ковша 10 - 15 м3 і більше. При верхньому черпанні висота верхнього подуступа не повинна перевищувати 0,3 - 0,4 - висоти розвантаження драглайна.
Спеціальні типи екскаваторів
До спеціальних типів екскаваторів відносять грейфери для вертикального руйнування і черпання гірських порід ( Рис. )
Продуктивність одноківшевих екскаваторів
Річний час роботи екскаватора розподіляється на робочий час, і простої в святкові і вихідні дні, через проведення капітальних ремонтів, середнього та поточного ремонту, кліматичних умов, переміщення екскаватора з одного вибою в інший. В середньому екскаватори знаходяться в роботі 240 - 270 днів на рік.
Види і тривалість ремонту екскаваторів на кар'єрах регламентовані спеціальними нормативами. Капітальний ремонт повинен проводитися через 3 - 5 років, середній - щорічно, поточний - раз у три або чотири місяці. Крім того, щомісяця проводиться огляд або кріпильний ремонт. Тривалість ремонту визначається в кожному окремому випадку залежно від стану і моделі екскаватора, а також стану ремонтної бази. Зазвичай, порядок, строки і тривалість ремонтів додаються разом з паспортом на екскаватор з заводу виробника у вигляді інструкції з експлуатації та обслуговування.
Вироблення екскаватора за одиницю часу називається його продуктивністю.
Основні чинники, що визначають продуктивність екскаваторів, можна розділити на конструктивні, гірничо-геологічні та організаційно-технічні.
- До конструктивних відносяться розміри обладнання, потужність двигунів, робочі швидкості, кінематичні схеми, місткість ковша, зусилля на зуби ковша, форма ковша та ін. Конструктивні особливості в умовах кар'єра не можуть бути змінені, за винятком ємності ковшів, які йдуть в комплекті з деякими моделями екскаваторів;
- До гірничо-геологічних відносяться фізико-механічні властивості породи, обводненість порід, наявність глини, кусковатості після вибуху, які впливають на показник важкості екскавації;
- До організаційно-технічних відносяться розміри вибою, вид транспорту, організація робіт на уступі і в кар'єрі, кваліфікація машиніста екскаватора і ін
Продуктивність драглайнів, механічних і гідравлічних лопат залежить від тривалості операцій по розробці гірських порід , які називаються робочим циклом. Робочий цикл tц екскаватора складається з операцій наповнення ковша tч (черпання), повороту на вивантаження tп, вивантаження породи tр з ковша і повороту в забій:
tц = tч + tп + tр.
Час черпання залежить від властивостей масиву або гірської маси і режиму черпання. Черпання в масиві м'яких порід проводиться стружкою шириною, рівної ширини ковша. У момент черпання підірваної гірничої маси з великим захопленням ківша слід використовувати гравітаційне сповзання гірничої маси для самозавантаження ківша.
Методика розрахунку продуктивності екскаватора.
Розрізняють теоретичну, технічну і експлуатаційну продуктивність екскаваторів.