1. Определение коэффициентов полезного действия рабочих механизмов экскаватора

КПД подъемного механизма экскаватора:

где - КПД барабана подъемной лебедки;

- КПД неподвижного блока стрелы;

N - число блоков на стреле;

-КПД полиспаста подъема ковша.

КПД кратного полиспаста для выигрыша в силе:

где i_п – кратность полиспаста подвески ковша;

-КПД подвижного блока подвески ковша.

Тогда КПД подъемного механизма экскаватора:

КПД редуктора привода подъемной лебедки:

где n- число ступеней в редукторе подъемной лебедки;

- КПД одной ступени.

2. Определение средневзвешенной мощности приводов экскаватора

Мощность двигателей механизмов горных машин:

где n- число операций в рабочем цикле;

N_i- мощность, затрачиваемая на выполнение i-й операции, кВт;

t_i- продолжительность i-й операции.

Полное время цикла работы tц:

где t_к, t_п и t_п.к –время соответственно копания, поворота платформы на разгрузку и поворота с порожним ковшом к забою, с;

Тогда:

3. Средневзвешенная мощность подъемного и напорного механизмов экскаватора

Подъемный механизм экскаватора.

Средневзвешенная мощность подъемного механизма, кВт:

где N_к, N_г.к и N_п.к - мощность двигателя подъемного механизма соответственно при копании горной массы, при повороте груженого ковша к месту разгрузки и при повороте порожнего ковша к забою, кВт

Мощность двигателя подъемного механизма при копании горной массы, кВт:

где S_n2 – усилие на подъемном канате при горизонтальной рукояти и вертикальном положении подъемного каната, Н;

V_к – номинальная скорость подъема ковша, м/с;

- КПД полиспастной системы ковша и барабанов лебедки;

- КПД редуктора подъемной лебедки.

Тогда:

Мощность двигателя подъемного механизма при повороте груженого ковша к месту разгрузки, кВт:

где S_n4– усилие на подъемном канате при полном вылете рукояти, поднятой на максимальную высоту, Н;

V_г.к = 0,2*Vк – скорость при повороте груженного ковша к месту разгрузки, м/с;

- КПД полиспастной системы ковша и барабанов лебедки;

- КПД редуктора подъемной лебедки.

Мощность двигателя подъемного механизма при повороте порожнего ковша к забою, кВт:0

где S_n5 – усилие на подъемном канате при горизонтальной рукояти и вертикальном подъемном канате, ковш не загружен, Н;

V_п.к =1,2*V_к – скорость при повороте порожнего ковша, м/с;

- КПД полиспастной системы ковша и барабанов лебедки;

- КПД редуктора подъемной лебедки.

Напорный механизм экскаватора.

Средневзвешенная мощность напорный механизма экскаватора, кВт:

где N_н.к, N_н.г.к и N_н.п.к - мощность двигателя напорного механизма соответственно при копании горной массы, при повороте груженого ковша к месту разгрузки и при повороте порожнего ковша к забою, кВт

Мощность двигателя напорного механизма при копании горной массы, кВт:

где S_н2 – усилие напорного механизма при горизонтальной рукояти и вертикальном положении подъемного каната, Н;

V_н – номинальная скорость напора ковша, м/с;

- КПД механизма напора экскаватора;

Мощность двигателя напорного при повороте груженого ковша к месту разгрузки, кВт:

где S_н4 – усилие напорного механизма при полном вылете рукояти, поднятой на максимальную высоту, Н;

V_н.г = 0,4*V_н – скорость выдвижения рукояти при повороте груженного ковша к месту разгрузки, м/с;

- КПД механизма напора экскаватора;

Мощность двигателя напорного механизма при повороте порожнего ковша к забою, кВт:

где S_н5 – усилие в напорном механизме при вертикальном положении рукояти, Н;

Vн – номинальная скорость напора ковша, м/с;

- КПД механизма напора экскаватора;

Тогда: