3.3. Расчет производительности и парка роторных экскаваторов

Цель занятия. Получить навыки расчета производительности экскаваторов непрерывного действия. Установить факторы, влияющие на производительность роторных экскаваторов и комплексов.

Краткое теоретическое введение.

В отличие от одноковшовых экскаваторов роторные являются машинами непрерывного действия с высокой степенью автоматизации, что объясняет постоянный рост выполняемой ими доли объемов горных работ при выемке мягких и плотных пород.

Известно несколько методик определения производительности многоковшовых экскаваторов. Наиболее подробно методика определения производительности машин непрерывного действия рассмотрена УкрНИИпроектом. Она и предлагается в качестве базовой (в несколько адаптированном виде) для учебных расчетов.

Принято различать паспортную (теоретическую), техническую, забойную и эксплуатационную производительность.

При общем подходе к расчету производительности роторных и цепных экскаваторов налицо и принципиальные отличия по ряду позиций.

Индивидуальное задание

Вариант	Породы	Временное сопротивление пород, кгс/см2			Коэффициент трещиноватости	Плотность, т/м3
		сжатию	растяжению	сдвигу
1	2	3	4	5	6	7
1	Аргиллиты слабые	2,0	0,30	0,6	0,20	2,00

Экскаватор принимаем ЭР-1250 Д в комплексе с конвейерным транспортом.

В соответствии с данными варианта вычисляем показатель трудности экскавации:

Где- - соответственно, временное сопротивление пород на сжатие, растяжение и сдвиг, кгс/ ; - плотность пород, т/ ; - коэффициент структурного ослабления, равный коэффициенту трещиноватости.

Определяем фактический показатель трудности экскавации, используя формулу

Где - коэффициенты, учитывающие конкретный вид выемочного оборудования и его типоразмер.

Рассчитывают паспортную (теоретическую) производительность заданного многоковшового экскаватора, :

Где Е- вместимость ковша экскаватора, ; - максимальное число разгрузок (ссыпок), 1/мин.

Вычисляем техническую производительность, :

1237

Где - коэффициент влияния породы, ( т.к фактический показатель трудности экскавации меньше паспортного из этого следует, что техническая производительность ограничивается емкостью ковшей или пропускной способностью транспортирующих органов экскаватора) ; - коэффициент экскавации, .

Забойная производительность по Ю.И.Белякову комплексно учитывает конструктивные параметры экскаватора, тип и свойства разрабатываемых пород и схему отработки забоя, но не зависит от типа и характера работы, сопряженных с ним машин.

Ее можно рассчитать по формуле, м³/ч:

Где - коэффициент влияния забоя ( ); - коэффициент, учитывающий потери экскавируемой горной массы ( для роторных экскаваторов с гравитационным рабочим органом c промежуточными режущими кромками).

Вычисляем годовую эксплуатационную производительность экскаватора, :

Где – – коэффициент, учитывающий потери времени на врезку в новую заходку (для комплексов с экскаваторами, работающими широкими заходками) или на отработку торцов (для транспортно-отвальных ком-плексов с несколькими экскаваторами), ; – коэффициент технической готовности комплекса оборудования; – коэффициент обеспеченности забоя порожняком (при работе на конвейерный транспорт ); – коэффициент влияния климатических условий ( ; коэффициент использования времени суток, учитывающий плановые простои экскаватора в связи со сменой бригад, для технического обслуживания оборудования, а также затраты времени на отдых и личные надобности обслуживающего персонала, ( ); количество часов работы в сутки; – число календарных дней работы в течение года или продолжительность сезона, сут; и – соответственно плановые технологические и организационные остановки, сут.

Коэффициент технической готовности рассчитывают по формуле:

Здесь количество машин в комплексе; коэффициент технической готовности i-й машины. В нашем случае три машины в комплексе. для роторного экскаватора принимаем , для отвалообразователя , для конвейера .

Длительность плановых технологических остановок, сут, находят по формуле

57.2 сут

Где затраты времени на перемещение транспортных коммуникаций, ( ) сут; затраты времени на холостой перегон оборудования при переходе от одной заходки к другой; число переходов от заходки к заходке в течении рассматриваемого календарного отрезка времени, ед.

Для расчета , сут, можно использовать формулу

Где длина фронта работ (экскаваторного блока)( ), м; рабочая скорость передвижения экскаватора,( ) м/сут; расстояние между пунктами переключения, м; время на переключение кабеля, сут.

Величину , ед., можно вычислить, используя зависимость

Здесь годовая производительность карьера по добыче, ; ширина экскаваторной заходки, ( ) м; высота уступа, ( м; количество одновременно разрабатываемых уступов, ( ) ед.

Величина сут, учитывает простои оборудования в ремонтах и по климатическим условиям. Ее можно найти по формуле

Здесь простои в ремонтах, ( ) сут; простои по климатическим условиям, ( ) сут.

Заканчиваем работу расчетом рабочего парка многоковшовых экскаваторов, ед:

Где –производительность карьера по добыче