Глава 4

бель и момент вырыва ковша из навала (рис. 4.21). В первом случае (см. рис. 4.21, а) опрокиды­вающий момент относительно оси передних скатов определяется динамическим усилием F_л, а восстанавливающий момент - весом машины и определяются по формулам

M_oup=FJ, (4.8)

где Ь\ -сила инерции машины {F_л = G_M —);

Ч

G _м - вес машины;

j - замедление машины;

q - ускорение силы тяжести;

M_BOCT=G_MX, (4.9)

где X , Y - координаты центра тяжести машины. Устойчивость машины обеспечивается, если М_аллт > М' .

воет опр

Рис. 4.21. Расчетные схемы при определении устойчивости ковшовых погрузочных машин

Во втором случае (см. рис. 4.21, б) опрокидывающий момент относительно оси перед­них скатов при вырывании ковша из штабеля формирует сопротивление навала горной массы вырыванию ковша и преодолевается силовыми гидроцилиндрами поворота и подъема ковша.

169

Глава 4

Вертикальная составляющая силы зачерпывания, зная плечо поворота ковша, может быть оп­ределена из выражения (4.2).

Опрокидывающий момент в этом случае

M_oaf=F_4epal₂+G_ipl_l, (4.10)

а восстанавливающий момент

^вос_Т=С_н/₃, (4.11)

где Р_чцт - вертикальная сила черпания;

G - сила тяжести горной массы в ковше и самого ковша; 1_Х, 1₂, /₃ - плечи сил относительно точки опрокидывания.

Ковшовую погрузочную машину с колесно-рельсовым ходом нужно проверить на боко­вую устойчивость в момент подъема внедренного в штабель ковша, повернутого на максималь­ный угол от продольной оси механизма хода в горизонтальной плоскости и в момент разгрузки ковша при ударе об амортизатор.

Погрузочно-трансиортные машины с грузонесущим ковшом проверяют еще на про­дольную и боковую устойчивость с порожним и заполненным ковшом. Из расчетов продольной статической устойчивости определяются углы подъема и уклона выработок, при которых за­торможенная машина может стоять, не опрокидываясь, под действием собственного веса. Бо­ковая статическая устойчивость определяет угол наклона площадки, на которой машина, уста­новленная боком, не опрокинется.

У погрузочных машин с нагребающими лапами обычно рассматривается одно расчет­ное положение, это когда усилие при внедрении лапы в навал породы будет разворачивать ма­шину на почве выработки относительно ее вертикальной оси. Величина этого усилия определя­ется максимальным моментом на валу лапы. Направлена эта сила по касательной к траектории движения зачерпывающего носка лапы.

4.6.4. Расчет производительности погрузочных машин

Теоретическая производительность ковшовых погрузочных машин определяется емко­стью ковша и теоретической продолжительности одного цикла черпания:

е_Тео_Р=-р, <⁴-¹²⁾

ц

где V_к - геометрическая емкость ковша;

Т_й - продолжительность одного цикла черпания.

Теоретическая продолжительность одного цикла черпания включает в себя время на разгон машины, внедрение ковша в штабель, зачерпывание горной массы, подъем стрелы и раз­грузку ковша. Продолжительность одного цикла черпания для погрузочных машин прямой по-

170

Глава 4

грузки с ковшом на перекатывающейся рукояти принимается 8... 10 с, а для машин ступенчатой погрузки- 12... 15 с.

Для погрузочно-транспортных машин с грузонесущим ковшом продолжительность за­грузки ковша определяется по эмпирической формуле, с

28600^ '»ч= у • (4-13)

где d - средний диаметр куска в штабеле горной массы, м;

Р - грузоподъемность машины, кН. Время разгрузки ковша, с

t_p =2,53 J7, (4.14)

где Р - грузоподъемность машины, кН.

Расчет теоретической производительности погрузочных машин непрерывного действия с нагребающими лапами приведен в главе второй.

Расчет технической производительности ведется с учетом реальных условий погрузки взорванной горной массы и затрат времени на все технологические операции, связанные с по­грузкой взорванного объема горной породы. Техническая производительность погрузочной машины в общем виде

7\

g_TO^S6icopMp » (4.15)

^J р во

где к_г- коэффициент заполнения ковша, зависящий от крупности кусков взорванной гор­ной массы и ее плотности, формы ковша, высоты штабеля; к - коэффициент дополнительного разрыхления породы в ковше;

Т _р- продолжительность работы машины по погрузке горной массы;

Г_во- затраты времени на вспомогательные технологические операции (маневров маши­ны, время обмена вагонеток или откатка состава, наращивание путей, транспорти­рование горной массы до места разгрузки, ремонт и техническое обслуживание машины в рабочее время и другие простои, определяемые технологией ведения по­грузочно-транспортных работ, составом оборудования и его конструкции). При расчете эксплуатационной производительности погрузочных машин дополнительно еще учитываются простои машины по организационно-техническим причинам: отсутствие по­рожних вагонеток, отсутствие запасных частей на шахте (руднике) или энергии на участке и др.

Расчет производительности погрузочных машин с нагребающими лапами приводится в разделе 2.2.2.

171