3863

Разработка грунта осуществляется работой тягового (Vт) механизма путём про- тягивания ковша по откосу забоя.

Общий вид одноковшового гусеничного строительного канатного экска- ватора с оборудованием драглайна представлен на рис. 10.8.

Рис. 10.8. Гусеничный канатный экскаватор с оборудованием драглайна

71

10.3.ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

10.3.1.Используя плакаты, кинофильм и лабораторный практикум, изу- чить конструкции сменного рабочего землеройного оборудования одноковшо- вых канатных экскаваторов.

10.3.2.Вычертить с подробным описанием устройства кинематических схем рабочих оборудований прямая и обратная лопаты, драглайн одноковшо- вых канатных экскаваторов.

10.4. ФОРМА ОТЧЁТА

10.4.1.Цель работы.

10.4.2.Описание основных видов сменного рабочего оборудования одно- ковшовых канатных экскаваторов.

10.4.3.Описание кинематической схемы рабочего оборудования прямая

лопата.

10.4.4.Описание кинематической схемы рабочего оборудования обратная

лопата.

10.4.5.Описание кинематической схемы рабочего оборудования драглайн.

10.4.6.Формулирование кратких выводов по лабораторной работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Перечислите основные виды сменного рабочего оборудования одноков- шового канатного экскаватора.

2.Назовите функциональные элементы рабочего оборудования прямая ло- пата.

3.Перечислите механизмы управления элементами прямой лопаты.

4.Назовите функциональные элементы рабочего оборудования обратная лопата.

5.Перечислите механизмы управления элементами обратной лопаты.

6.Назовите функциональные элементы рабочего оборудования драглайн.

7.Перечислите механизмы управления элементами драглайна.

8.Назовите конструктивные особенности рабочего оборудования прямая лопата.

9.Назовите конструктивные особенности рабочего оборудования обратная

лопата.

10.Назовите конструктивные особенности рабочего оборудования драглайн. 11.Какую роль выполняет наводку в рабочем оборудовании драглайна и что

собой она представляет?

72

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11

ИЗУЧЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ СХЕМ ОДНОКОВШОВЫХ КАНАТНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ И РАСЧЁТЫ ПО НИМ СКОРОСТЕЙ И УСИЛИЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

11.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель работы заключается в изучении кинематических схем приводов ис- полнительных механизмов одноковшовых канатных экскаваторов, по которым передаётся механическая энергия для функционирования экскаватора, и в ос- воении методики расчёта составных частей механической энергии – скоростей и усилий привода исполнительных механизмов рабочего оборудования.

11.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Структурная и кинематическая схемы определяются типом привода экс- каватора (одно- или многомоторный), но обязательно включают следующие элементы – источник механической энергии (двигатель), передаточные меха- низмы (трансмиссию) и механизмы управления (муфты, тормоза).

11.2.1. Структурная схема привода исполнительных механизмов одноковшовых канатных экскаваторов

Структурная схема привода исполнительных механизмов одноковшовых канатных экскаваторов одномоторного экскаватора представлена на рис. 11.1.

Рис. 11.1. Структурная схема привода исполнительных механизмов одномоторного экскаватора

Данный тип привода используется только у канатных экскаваторов. Его обязательными элементами являются: двигатель «Д»; главный редуктор «ГР», об-

73

служивающий работу всех исполнительных механизмов; реверсивный механизм «РМ», необходимый для нормального функционирования ходового «ХМ» и пово- ротного «ПовМ» исполнительных механизмов. В качестве механизмов управле- ния рабочим оборудованием «МУРО» у канатного экскаватора могут быть подъ- емный «ПодМ», стрелоподьемный «СподМ», напорный «НМ» (у прямой лопаты) или тяговый «ТМ» (у обратной лопаты и драглайна).Управление работой испол- нительных механизмов от одного силового двигателя осуществляется с помощью управляемых муфт (кулачковых, зубчатых, фрикционных) и тормозов.

Структурная схема привода исполнительных механизмов многомоторного экскаватора представлена на рис. 11.2.

Вкачестве приводных двигателей «Д» используются реверсивные элек- тродвигатели.

Вкачестве передаточных механизмов «ПМ» применяются открытые или закрытые (в виде редукторов) различные механические передачи.

ХМ

Д ПМ ИМ ПовМ

МУРО

Рис. 11.2. Структурная схема привода исполнительных механизмов многомоторного экскаватора

11.2.2. Кинематические схемы приводов исполнительных механизмов одноковшовых канатных экскаваторов

Кинематическая схема одномоторного канатного экскаватора Э0-5116 с прямой лопатой приведена на рис. 11.3.

Кинематические схемы подъёмного и тягового механизмов экскаватора с обо- рудованием обратная лопата и драглайн – соответственно на рис. 11.4 и 11.5.

Характеристики зубчатых колес, звездочек цепных передач и барабанов лебедок приведены в табл. 11.1, 11.2, 11.3.

Таблица 11.1.

Характеристика зубчатых колес

74

Рис. 11.3. Кинематическая схема экскаватора ЭО-5116 с прямой лопатой: А, Б, В, Г, Д, Е – цепные передачи;

I…ХII – валы

75

Таблица 11.2.

Характеристика звездочек цепных передач

Подъемный, стрелоподъёмный и тяговый механизмы включают в себя лебедку и канатный полиспаст.

Напорный механизм используется для управления движением рукояти прямой лопаты и может быть:

1)по способу передачи движения на рукоять – зубчато-реечный (кре- мальерный) и канатно-блочный;

2)по схеме передачи мощности – независимый (рис. 11.6), зависимый и комбинированный (рис. 11. 7 ) .

Рис. 11.6. Кинематическая схема независимого напорного механизма: 1 – напорный механизм; 2 – звездочка (барабан) привода напора;

3 – цепная передача; 4 – подъемный барабан

Рис. 10.7. Кинематическая схема комбинированного напорного механизма: 1 – подъемный барабан; 2 – подъемный канат; 3 – головные блоки стрелы; 4 – ковшовый блок; 5 – напорный барабан-звездочка; 6 – напорные (кремальерные) шестерни; 7 – промежуточная двойная звездочка на оси пяты стрелы;

8 – звездочка привода возврата рукояти; 9 – звездочка привода независимого напора; 10 – цепные передачи; 11 – рукоять (двухбалочная)

При независимой схеме напора подъём ковша (VП) и напор рукояти (VН) осуществляются независимо друг от друга.

78

По схеме комбинированного напора (см. рис. 11.7) одновременно с подъ- ёмом ковша осуществляется напорное движение рукояти (зависимый напор) и при включении звездочки 9 начинает действовать с помощью цепных передач ветвь независимого напора. Если ветвь независимого напора отключена, то привод напорного механизма работает по схеме зависимого.

11.2.3. Расчёт скоростей и усилий исполнительных механизмов одноковшового канатного экскаватора по кинематической схеме

11.2.3.1. Определение скорости Vп и усилия Рп подъема ковша прямой лопаты с независимым напором (по кинематической схеме на рис. 11.3)

Исходные данные:

•мощность двигателя – Nдв =79,5 кВт;

•частота вращения вала двигателя – nдв = 1050 мин-1;

•угловая скорость – ωдв = 110 с-1;

•диаметр подъемного барабана – Dбп, м, (табл. 11.3);

•число зубьев звездочек и зубчатых колес – z1, z2, z3,..., (табл. 11.1, 11.2);

•к. п. д. цепной передачи – ηцп, зубчатой – ηзп, пары подшипников – ηподш, (табл. 11.4);

•кратность подъемного полиспаста – n, число рабочих блоков полиспаста –

к; к. п. д. блока – ηбл (табл. 11.4).

Порядок расчета.

1. Определение передаточного числа привода лебедки подъемного механизма:

2. Определение к. п. д. привода лебедки:

ηлп=ηцп ηзп η3подш.

3. Определение максимальной мощности (по двигателю), подводимой к

барабану подъемной лебедки:

Nбпmax=Nдв ηлп, (кВт).

4. Определение угловой скорости вращения подъемного барабана:

ωбп = ωдв , (c-1).

iлп

5. Определение скорости движения подъемного каната:

Vкп = ωбп Dбп , (с-1).

2

6. Определение скорости подъема ковша:

Vп = Vкп , (м/с). n

7. Определение максимальной мощности (по двигателю), передаваемой

79

подъемным механизмом на блок ковша:

Nпmax=Nбпmax ηпол, (кВт),

где ηпол – к. п. д. подъемного полиспаста (ηпол=ηкбл).

8. Определение максимального усилия подъема ковша (по двигателю):

11.2.3.2. Определение скорости Vн и усилия Рн независимого напора прямой лопаты (по кинематической схеме на рис. 11.3)

Исходные данные:

Nдв, nдв, ωдв, z1, z2, z3, z4, z13, z25, z27, z28, m28, ηцп, ηзп, ηподш.

Порядок расчета.

1. Определение передаточного числа привода напорного механизма:

iнм = z2 z4 z27 .

z1 z3 z13

2.Определение к. п. д. привода напорного механизма:

ηнм =ηцп3 ηзп3 ηподш5 .

3.Определение угловой скорости вращения напорного вала:

ωнв = ωдв , (c-1).

iнм

4. Определение скорости напора:

Vн = ωнв d28 , (м/с), 2

где d28 – диаметр начальной (делительной) окружности напорной шестер-

ни (d28=z28 m28, где m28 – модуль, м).

5. Определение максимальной мощности, подводимой к напорному валу от двигателя (в этом случае работает только напорный механизм и вся мощ-

ность Nдв реализуется на его привод):

Nнмmax=Nдв ηнм, (кВт).

6. Определение максимального напорного усилия (по двигателю):

11.3.ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

11.3.1.Используя плакаты, кинофильм и лабораторный практикум, изу- чить структурные и кинематические схемы приводов исполнительных меха- низмов одноковшовых канатных экскаваторов.

80