книги / Основы проектирования многоковшовых экскаваторов непрерывного действия

Расчетная емкость ковша q равняется сумме емкости ков­ ша qKи емкости подковшового пространства qnK.

Доля подковшового пространства, по данным УкрНИИпроекта, изменяется в пределах

Рациональное соотношение суммарной емкости ковша с подковшовым пространством и расчетной емкости ковша ус­ танавливается путем сопоставления коэффициентов разрых­ ления грунта (породы) в ковше и на ленте конвейера. По данным УкрНИИпроекта, коэффициент разрыхления в ковше ротора больше, чем на ленте конвейера (крк> к Лк), и состав­ ляет кРк= 1,42-т-1,55. Рациональное отношение расчетной ем­ кости ковша к суммарной емкости и подковшового простран­ ства выражается в виде

Ч^ _клк

При подстановке численных значений крк и кЛК имеем для экскаваторов с нормальным усилием копания

Линейные размеры ковшей определяют учитывая особенности процесса разгрузки. Этому требованию удовлетворяют ковши с размерами

Угол кинематического продольного профиля ковша в плане

где Vn max— максимальная скорость поворота на внешнем ра­ диусе ротора, м/мин;

Vp min— минимальная скорость резания, м/мин. У выполненных машин 6К=0,2 рад.

Размер поперечного сечения ковша проверяют по соответ­ ствию его площади стружки (рис. 4.9). Для этого задаются отношением толщины стружки к ширине m = s0/b0; для экска­ ваторов с невыдвижной стрелой принимают т = 2,5-^4,0, с вы­ движной m = l,8-f-3,0.

Объем одной стружки, равный расчетной емкости ковша (с учетом коэффициента рыхления), определяют по формуле

где s0 и b0 — соответственно максимальная толщина и ширина стружки. Размеры ковша в зависимости от s0; b0, соответст­ венно, равны:

где Ьк — средняя ширина ковша;

Drt — диапазон регулирования; для экскаваторов с невыдвиж­ ной стрелой Dn = 2—3.

Н. Г. Домбровский рекомендует принимать следующее со­

отношение между линейными параметрами ковша: -г^=0,5-г-

-т-1,1; -р-=0,8-*-1,1. Низкие ковши удобнее для работы тон-

'к

кими, широкими стружками, высокие — толстыми, узкими. По данным ДГИ им. Артема, оптимальны значения

При выборе соотношений можно предварительно рекомендо­

4.3. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РОТОРА

Ротор является основным узлом экскаватора. Размеры его определяют все технические показатели экскаватора: про­ изводительность, энергоемкость, массу и компоновку маши­ ны. Однако, несмотря на большое значение правильного вы­ бора параметров ротора, теоретически обоснованной мето­ дики проектирования экскаваторов нет, и параметры ротора обычно выбирают конструктивно, на базе предшествующего опыта (рис. 4.3,а).

Правильно выбранный диаметр ротора должен обеспечи­ вать: заданную теоретическую производительность; процесс разгрузки ковшей; необходимость размещения внутри ротора приемнопитающего устройства; возможность отработки усту­ па с заданными высотой и углом откоса; наименьшие габарит­ ные размеры и массу ротора со стрелой.

Диаметр ротора можно определить двумя способами.

Первый способ. Ротор рассматривается как многоуголь­ ник с числом сторон 2z, длина стороны которого равна длине ковша 1К [6, 9]:

где qK— емкость ковша, м3.

Меньшее значение коэффициента принимают для экскава­ торов большой емкости ковша. Этот метод предполагает дли­ ну межковшового пространства равной длине ковша. Однако чаще эта длина колеблется в пределах (0,3-^0,55) Т, при раз­ работке сыпучих грунтов она может доходить до 0,20Т (где Т—шаг между ковшами). Выбрав значения qK, Т и zK, опре­ деляют диаметры обечайки D0 и ротора Dp:

Как в первом, так и втором случае диаметр ротора не явля­ ется окончательным, он уточняется при компоновке располо­ женного в нем оборудования.

Диаметр обечайки зависит от типа приемного устройства, расположенного внутри ротора. На экскаваторах малой ем­ кости ковша применяют тарельчатый питатель, средней и крупной емкостей — барабанный. Питатель устанавливают

рактеризующий отношение максимального суммарно­ го расхода грунта из ковшей к среднему расходу, соответствующий максимальной производительности ротора; к=1,1 —1,55 [3, 6].

Для полной разгрузки ковшей необходимо, чтобы поток грунта, транспортируемого питателем, не касался обода ро­ тора. Полагая поверхность грунта на питателе горизонталь­ ной (рис. 4.4, линия АС), получим площадь сечения потока F; она уменьшается с наклоном роторной стрелы и будет мини­ мальной в крайнем верхнем либо крайнем нижнем положе­ нии ротора.

При барабанном питателе для крайнего нижнего положе­ ния стрелы [6]

4.3,1. Определение диаметра ротора из условия размещения оборудования

Наиболее сложной при проектировании экскаватора яв­ ляется компоновка роторного узла. Размещение конвейера, узла перегрузки и привода ротора должно обеспечивать от­ работку забоя по заданной технологии, т. е. в процессе рабо­ ты выступающие элементы конструкций узлов не должны со­ прикасаться с забоем.

Пространство для размещения оборудования экскаватора ограничено плоскостью ротора и поверхностью бокового усту­ па п'—п' (рис. 4.5, а, б) [5, 4]. Размеры его изменяются в за­ висимости от угла поворота стрелы в сторону бокового уступа.

Рис. 4.6. Расчетные схемы для определения диаметра ротора из условия размещения у головки стрелы: А — ширина заходки; 1— длина стрелы с ротором.

(см. рис. 4.5, д) и угле откоса р! (смрис. 4.5, г). Угол ср3 находят из выражения [3, 6]

где aB— Угол подъема стрелы ротора вверх, dB= 25°;

L — длина стрелы ротора; Rp — радиус ротора, м;

Pi — угол откоса забоя;

ае — расстояние от оси поворота экскаватора до оси крепления роторной стрелы;

ан — угол наклона стрелы вниз 20°; Ф1— угол поворота стрелы в плане забоя; Н — высота забоя.

Диаметр ротора связан с параметрами узла компоновки следующей зависимостью [3, 6] (см. рис. 4.7):

Рис. 4.7. Расчетная схема определения диаметра ротора

ширину рамы конвейера; Х = Ь/ЬЛ= 1,5ЬЛ,

b — ширина рамы конвейера, м; Ьл — ширина ленты конвейера, м;

Д — расстояние между плоскостью ротора или наибо­ лее выступающей частью и рамой конвейера, м;