3. Расчет производительности проходческого комбайна
Для проходческих комбайнов, как и для очистных, различают теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность.
Теоретическая производительность Q (м3/мин) проходческих комбайнов и проходческих щитов с исполнительным органом избирательного действия это будет выглядеть несколько иначе
(3.2)
Q=60*0.5м*0.415м*0.023м/с*1=0.286 м3/мин
где d – значение среднего диаметра исполнительного органа, м;
Bз –ширина захвата коронки исполнительного органа (и.о), м.
Bз зависит от размере сечения выработки и диаметра и.о.;
vx(y) – скорость перемещения коронки соответственно в горизонтальной или вертикальной плоскости (при расчетах принимается одно, большее значение), м/с;
zио – число одновременно работающих исполнительных органов (коронок).
Техническая производительность QТ проходческих комбайнов и щитов определяется в метрах кубических или в тоннах за 1 час работы.
(3.3)
Qт=0.286*0.977=0.279 м3/мин
где kТ – коэффициент технически возможной непрерывной работы комбайна. В свою очередь
(3.4)
Кт=
–1.192/8.5
Кr=0.895
где kГ – коэффициент готовности комбайна;
tP – чистое время работы комбайна за цикл по разрушению пород забоя, мин;
tп.к – время простоев комбайна за рабочий цикл, мин;
Значение коэффициента готовности kГ по эксплуатационным данным имеет значение от 0,88 до 0, 91. Коэффициента готовности комбайна выше, чем у комплекса. Чем качественнее сделано оборудование, тем выше коэффициент готовности.
Для расчета курсового задания следует принять среднее значение.
Коэффициент готовности комплекса намного ниже, чем одной единицы комплекса, например комбайна. На лекции мы говорили, что чем сложнее конструкция и чем больше в ней узлов и деталей, тем меньше коэффициент готовности.
Коэффициент готовности проходческих комплексов составляет в среднем 0,75-0,85.
Чистое время работы tP комбайна с исполнительным органом избирательного действия рассчитывается с учетом среднего значения диаметра исполнительного органа d, скорости перемещения коронки vx(y) и площади сечения выработки S.
(3.5)
tp=
=8.5мин
Время простоев комбайна за рабочий цикл tп.к зависит от конструкции комбайна и складывается из затрат времени на не совмещенную с работой исполнительного органа. tп.к может включать подачу комбайна на забой или его передвижку, замену рабочего инструмента, переключение рабочих органов и т.д. Среднее значение tп.к можно определить по следующей формуле
По стандартам разных лет время на замену одного резца колеблется и имеет разное значение, для расчета примем, что она составляет 1 минуту.
Напомним, время простоев комплекса так же будет выше. Необходимо учитывать дополнительные простои, связанные не только с одним оборудованием, а со всеми составными частями, если они не совмещаются или совмещаются не полностью.
Из практики эксплуатации проходческих комбайнов и щитов известно, что соотношение времени простоев tп.к и чистой работы tP имеет следующую зависимость
(3.6),
tпк=.195+0+0.997=1.192 мин.
где
tО – время устранения отказов;
t0=0.997 мин.
Затраты времени на замену рабочих инструментов рассчитываются по величине удельного расхода резцов
tзи = ВStзZ,
tзи=0.415*5.88*1.6*1*3=11.7/60=0.195
где Z – величина удельного расхода резцов, шт/т;
В среднем Z≈8÷43 штук на 1000 тонн, чем больше крепость и абразивность пород, тем больше данная величина.
tз – время на замену одного резца, с.
По стандартам разных лет время на замену одного резца колеблется и имеет разное значение, для расчета примем, что она составляет 1 минуту.
Напомним, время простоев комплекса так же будет выше. Необходимо учитывать дополнительные простои, связанные не только с одним оборудованием, а со всеми составными частями, если они не совмещаются или совмещаются не полностью.
Из практики эксплуатации проходческих комбайнов и щитов известно, что соотношение времени простоев tп.к и чистой работы tP имеет следующую зависимость
.
Эксплуатационная производительность QЭ комбайна и проходческого комплекса зависит от перечисленных выше факторов, а так же от дополнительных простоев по организационно-техническим причинам, как то простои из-за отсутствия порожней вагонетки, замены рабочих инструментов и т.д.
Данная производительность, как и техническая производительность, определяется в метрах кубических или в тоннах за 1 час работы.
(3.7)
Qэ=0.286*0.167 м3/мин
где kЭ – коэффициент непрерывности работы, учитывающий все виды простоев комбайна или комплекса в целом.
(3.8)
КЭ=0.8/(1/0.895+1.192+30/8.5)=0.167
где kГ – коэффициент готовности комбайна (щита) или комплекса в целом;
А = 0,8 - коэффициент, учитывающий регламентированные перерывы в работе;
tПО - время простоев оборудования за цикл по организационно-техническим причинам (простоев во время обмена вагонеток, возведения крепи или отсутствия электроэнергии);
Внимание QЭ – это производительность по проходке ОДНОГО погонного метра!
Для определения производительности по проходке выработки необходимо полученный результат умножить на плотность породы, которая оговорена в задании на курсовую работу.
Суточная производительность Qсут зависит от схемы организации работы, которую мы обсуждали на лекции и обычно определяется, как пм/сут или т/сут.
Qсут = 60 n (Тс – tnз) Qэ, (3.9)
Qсут=60*3*(6-1)*0.048=43.2 м3/сут
tnз = (замена резцов) 6.86 мин + (обед) 30 мин + (подготовление оборудование) 20 мин = 56.86 мин
S*L/300=5.88*350/300=6.86
V/Qсут=2058/43.2=47.6 сутки.
где
n – число рабочих смен в сутки.
Тс – продолжительность смены и tnз – время подготовительных и заключительных операций.
Это данные студент так же определяет самостоятельно. На лекции мы говорили, что в начале каждой смены 15-20 минут отводится на проверку оборудования. От того, как вы будете отводить на проверку (на холостом ходу или под нагрузкой) зависит чистое время Тс – продолжительность смены. В конце смены вы так же должны подготовить оборудование для следующей работы tnз – время подготовительных и заключительных операций обычно занимает 0,4 часа.