3. Обобщенная структура горной машины. Необходимые условия для работы горной машины в установившемся режиме.
Обобщенно может быть представлена в следующем виде:
Структурная схема
1.Система управления и автоматизации
2. Силовое оборудование (энергоустановки различного рода)
3. Передаточные и исполнительные механизмы
4. Рабочие (исполнительные) органы
5. Ходовое оборудование.
1) Система управления и автоматизации выполняет функции включения, выключения и регулирования режимов работы отдельных агрегатов и механизмов машины.
2) Рабочий (исполнительный ) орган (ковш экскаватора, отвал бульдозера, шнек выемочного комбайна) предназначен для непосредственного воздействия на ГП.
3) Передаточные механизмы связывают рабочие (исполнительные) органы через рабочее оборудование с силовым оборудование и предназначены для передачи энергии с преобразованием.как вида исходящего движения так и его режимных параметров (скоростей, сил и моментов). Исполнительный механизм при этом сообщает исполнительному органу необходимое движение и усилие.
4) Ходовое оборудование ГМ обеспечивает устойчивое опирание и транспортные и напорные перемещения.
5) Корпус горной машины или металлоконструкция объединяет в одно целое все оборудование, обеспечивая требуемое их пространственное позиционирование и устойчивую взаимосвязь.
Для работы ГМ в установившемся режиме необходимо выполнение ряда условий, обеспечивающих постоянство его режимных параметров:
1 – Условия обеспечивающие установившейся режим работы ГМ записываются в виде балансовых соотношений (напр. по мощности, производительности, мощности теплового потока и т.д.). Так например балансовое соотношение по мощности для многодвигательной ГМ записывается следующим образом:
где Nj- мощность j-й силовой установки.
m- число двигателей (силовых установок) работающих одновременно.
Nji – затраты мощности на привод i-ого механизмаприводимого в j-ого двигателя.
2 – Условие выхода ГМ в установившийся режим работы по производительности ее структурных элементов.
На примере проходческого комбайна можно сказать что для нормальной работы всех органов и соответственно для выхода комбайна в установившейся режим необходимо соотношение:
где Qп.о. – производительность погрузочного органа.
Qx – производительность по ходу машины.
Qи.о. – производительность исполнительного органа.
4. Балансовое соотношение по мощности структурных элементов горной машины в установившемся режиме работы.
Для работы гонной машины в установившемся режиме необходимо выполнение ряда условий, обеспечивающих постоянство его режимных параметров.
Где Q- некоторый режимный параметр механизма горной машины
t- время рабочего цикла
1-время рабочего цикла
2- стационарный участок (установившийся режим работы)
3- участок торможения
– Условия обеспечивающие установившейся режим работы ГМ записываются в виде балансовых соотношений (напр. по мощности, производительности, мощности теплового потока, по расходу воздуха и т.д.)
Так например балансовое соотношение по мощности для многодвигательной ГМ записывается следующим образом:
где Nj- мощность j-й силовой установки.
m- число двигателей (силовых установок) работающих одновременно.
Nji – затраты мощности на привод i-ого механизма приводимого в j-ого двигателя.
n- число механизмов приводящихся отj-го двигателя.
В таком случае балансовое соотношение для однодвигательной ГМ записывается соответственно:
Где
-необходимая
мощность силовой установки ГМ
Ni- затраты мощности (максимальные) на привод i- го потребителя энергии.
n- число приводов (преобразователей энергии) работающих одновременно.
Балансовые соотношения по мощности используются в проектных расчетах для определения производительности машины или наоборот по заданной производительности выполняется расчет необходимой мощности энергетической установки .
В соответствии с обобщенной структурной схемой машины уравнение баланса мощности можно представить в виде
Nр – затраты на разрушение ГП.
Nп- затраты мощности на подачу И.О. на забой.
Nв – затраты мощности на привод остальных потребителей энергии.
Эти затраты могут быть рассчитаны по различным зависимостям, например
Nр=eр*Q=Рр*vр=Мр*ωр
Где Q –действительная производитеьность ГМ
ер- удельныезатраты мощности на ед. производительности.
Vp- скорость резания.
Mp- главный момент сил сопротивления резанию.
ωр- угловая скорость вращения и.о.