методаКИСИ
.pdf21
6. Підібрати редуктор.
Передаточне відношення редуктора
u = nдв , nб
де nдв — частота обертання вала двигуна, хв-1; nб — частота обер-
тання барабана, хв-1,
|
nб = |
60 × vк |
|
|
. |
|
|
|
|
π [Dбар + dк (2 j −1)] |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 3.3 |
|
|
Характеристики кранових двигунів |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
Марка двигуна |
Потужність на валу N , |
Частота обертання вала |
Маса, кг |
|||||
|
кВт |
|
|
|
n , хв-1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ПВ – 25% |
ПВ – 40% |
|
ПВ – 25% |
ПВ – 40% |
|
||
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
5 |
6 |
МТ-42-8 |
16,0 |
13,0 |
|
718 |
|
|
724 |
280 |
МТ-51-8 |
22,0 |
17,0 |
|
723 |
|
|
728 |
435 |
МТ-52-8 |
30,0 |
25,5 |
|
725 |
|
|
730 |
530 |
МТ-61-10 |
30,0 |
24,0 |
|
574 |
|
|
579 |
715 |
МТ-62-10 |
45,0 |
36,0 |
|
577 |
|
|
582 |
945 |
МТК-011-6 |
1,4 |
1,1 |
|
840 |
|
|
885 |
47 |
МТК-012-6 |
2,2 |
1,8 |
|
830 |
|
|
870 |
53 |
МТК 111-6 |
3,5 |
2,8 |
|
875 |
|
|
900 |
70 |
МТК 112-6 |
5,0 |
4,2 |
|
875 |
|
|
900 |
80 |
МТК 211-6 |
7,5 |
6,0 |
|
800 |
|
|
910 |
110 |
МТБ 311-6 |
11,0 |
9,0 |
|
900 |
|
|
920 |
155 |
МТВ 312-6 |
16,0 |
13,0 |
|
900 |
|
|
925 |
195 |
МТБ 412-6 |
30,0 |
-24,0 |
|
935 |
|
|
950 |
315 |
МТВ 311-8 |
7,5 |
6,0 |
|
670 |
|
|
690 |
155 |
МТВ 312-8 |
11,0 |
8,5 |
|
680 |
|
|
700 |
195 |
МТВ 411-8 |
16,0 |
13,0 |
|
685 |
|
|
700 |
255 |
МТВ 311-6 |
11,0 |
7,5 |
|
945 |
|
|
945 |
155 |
МТВ 312-6 |
16,0 |
11.0 |
|
955 |
|
|
950 |
195 |
МТВ 41 1-6 |
22,0 |
16,0 |
|
965 |
|
|
957 |
280 |
МТБ 412-6 |
30,0 |
22,0 |
|
970 |
|
|
960 |
315 |
МТВ 312-8 |
11,0 |
7,5 |
|
710 |
|
|
695 |
195 |
МТВ 411-8 |
16,0 |
11,0 |
|
715 |
|
|
710 |
255 |
МТВ 412-8 |
22,0 |
16,0 |
|
720 |
|
|
716 |
315 |
МТВ 512-8 |
40,0 |
30,0 |
|
730 |
|
|
716 |
490 |
4АС8А6УЗ |
0,9 |
0,8 |
|
1000' |
|
|
860 |
24 |
22
Продовження табл. 3.3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
4АС906УЗ |
— |
1.7 |
— |
900 |
27 |
4АС1006УЗ |
— |
2,6 |
— |
920 |
47 |
4АС112МА6УЗ |
3,8 |
3,2 |
1000 |
910 |
80 |
4АС1326УЗ |
7,5 |
6,3 |
1000 |
940 |
100 |
4АС132М6УЗ |
10,0 |
8,5 |
1000 |
940 |
125 |
4МТН280S10 |
54,0 |
45,0 |
560 |
565 |
750 |
4МТН280S8 |
66,0 |
55,0 |
705 |
710 |
750 |
4МТН280M10 |
72,0 |
60,0 |
565 |
570 |
850 |
4МТН280M6 |
90,0 |
75,0 |
715 |
720 |
850 |
Редуктор вибирають за розрахунковим передаточним відношенням і частотою обертання валу двигуна nдв залежно від даного
режиму лебідки за табл. 3.4, де вказана потужність на ведучому валу редукторів.
Таблиця 3.4
Характеристики редукторів
Частота |
|
|
Передаточне відношення |
|
|
ПВ |
||||
обертання, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
8,32 |
9,8 |
12,41 |
16,3 |
19,88 |
24,9 |
32,42 |
41,34 |
50,94 |
||
хв −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Редуктор Ц2-200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
7,7 |
6,8 |
6,1 |
5,8 |
5,4 |
4,4 |
3 |
2,4 |
2 |
25 |
|
5,9 |
5,2 |
4,2 |
3,9 |
3,6 |
2,5 |
1,6 |
1,6 |
1,1 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
750 |
9,3 |
8 |
6,7 |
6,2 |
5,5 |
5,4 |
3,8 |
3,2 |
2,7 |
25 |
|
7,2 |
6,1 |
4,8 |
4,2 |
3,7 |
2,7 |
1,8 |
1,8 |
1,3 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
11,5 |
10 |
8 |
7,9 |
6,6 |
5,4 |
4,1 |
4,1 |
3,7 |
25 |
|
8,8 |
7,8 |
6,1 |
5,9 |
4,2 |
3,2 |
2,1 |
2,1 |
1,6 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Редуктор Ц2-250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
19,3 |
17,1 |
15,2 |
11,3 |
9,4 |
7 |
5,2 |
4,3 |
3,9 |
25 |
|
14,2 |
12,5 |
9,9 |
7,2 |
6,4 |
5,5 |
3,6 |
3 |
2,6 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
750 |
23 |
19,7 |
16,6 |
13,5 |
11,1 |
9,4 |
7,6 |
5,6 |
4,2 |
25 |
|
16,6 |
14,5 |
12,3 |
8,3 |
7,3 |
6,9 |
4,5 |
3,5 |
3 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
27,1 |
23,8 |
20,5 |
17,3 |
14,1 |
11,7 |
9,2 |
7,3 |
6 |
25 |
|
17,8 |
15,6 |
14,1 |
10,2 |
8,9 |
7,6 |
5 |
4,2 |
3,5 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Редуктор Ц2-350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
45,7 |
39,6 |
34 |
26,8 |
22,3 |
16,6 |
12 |
10,2 |
9,4 |
25 |
|
34 |
29,4 |
25,7 |
17,2 |
15,2 |
13 |
11 |
7,2 |
6,3 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
750 |
61 |
52 |
43,5 |
32 |
26,5 |
22,4 |
16,6 |
13,4 |
11,1 |
25 |
|
35,8 |
31,6 |
29,2 |
19,5 |
17,7 |
16,6 |
12,9 |
8,4 |
7,3 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
71,9 |
61,2 |
50,8 |
37,1 |
33,5 |
2,71 |
21,8 |
17,3 |
14,5 |
25 |
|
42,8 |
39 |
33 |
24,1 |
21,1 |
18,1 |
15,6 |
10,2 |
9 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23
Продовження табл. 3.4
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Редуктор Ц2-500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
137 |
120 |
113 |
82,5 |
75,2 |
63,3 |
42,7 |
34,5 |
31,8 |
25 |
|
102 |
90,6 |
77 |
53,6 |
51 |
44,1 |
28,7 |
24,1 |
20,4 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
750 |
163 |
140 |
112 |
103 |
89,2 |
75,6 |
52,7 |
42,2 |
37 |
25 |
|
121 |
106 |
84,7 |
61 |
58,7 |
51,5 |
32,8 |
28,4 |
23,3 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
197 |
178 |
143 |
122 |
104 |
91,7 |
68,6 |
58,5 |
49 |
25 |
|
145 |
132 |
103,2 |
74,2 |
65,4 |
52,8 |
40,2 |
37 |
28,5 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вправа 4. Експлуатаційний розрахунок одноковшевих екскава- торів
Завдання
Згідно заданих умов використання екскаватора табл. 4.1 підібрати модель екскаватора, обчислити продуктивність та строк його експлуатації на об’єкті.
Додаткові дані
Вважаємо, що вісь переміщення екскаватора збігається з віссю траншеї, перерви в роботі для відпочинку машиніста екскаватора та огляд екскаватора (tм = 5 хв./год.) робляться під час пересування екскаватора. Робота екскаватора припиняється за 15 хвилин до кінця зміни для передачі машини наступному машиністу.
Методика виконання вправи
1. Накреслити у масштабі схему забою екскаватора (переріз та план) на підставі даних варіанта (рис. 4.1, табл. 4.1).
З метою спрощення розрахунків кут укосу відвалу приймаєть-
ся ϕв = 45o . У поперечному перерізі контур забою визначається шириною B , глибиною H траншеї (табл. 4.1), кутом нахилу укосу траншеї ϕз залежно від ґрунту (табл. 4.3) та глибини траншеї, ши-
риною берми (безпечна відстань від відвалу до краю траншеї, яка не дозволяє обрушення ґрунту у траншею) Вб (табл. 4.3). План забою характеризується відстанню між осями робочого переміщення екс-
каватора і відвалу Во та кутом повороту екскаватора на вивантажен-
ня α . Вісь робочого переміщення проходить через центр ваги попе-
24
речного перерізу траншеї От (Ц.В.), а вісь відвалу через центр від-
валу Ов , кут повороту α утворюється при перетині радіуса виванта-
ження Rв (табл. 4.2) з віссю відвала.
2. Визначити середню тривалість робочого циклу екскаватора t . Об’єм ґрунту, який розробляється екскаватором з однієї стоянки O називається елементом забою. Коли елемент забою виробляється, екскаватор пересувається на відстань l - найбільшу довжину пересування (табл. 4.2).
Об’єм елемента забою, м3
Vе = 0,5(B + B1)Hl ,
Розміри траншеї:
ширина по верху забою, м
B1 = 2H/tgϕз + B ,
площа, м 2
Sт = 0,5(B + B1)H .
Для визначення розмірів відвалу трикутної форми попередньо знаходимо його висоту, м
Hв = Sв ,
де Sв = Sтkp – площа відвалу, kp – коефіцієнт розпушення ґрунту
(табл. 7.4).
Перевіряємо можливість формування відвалу трикутної форми
Hв ≤ Hп.в. ,
де Hп.в. – найбільша практична висота вивантаження, м (табл. 7.2).
Ширина відвалу по низу, м
Bв = 2Hв,
25
Рис. 4.1. Схема забою екскаватора
26
коли Hв > Hп.в. , відвал формується трапецеїдальної форми з ви-
сотою, м
Hв = Hп.в. ,
та шириною по низу, м
Bв = 2Hв + Sв / Hв.
Відстань між осями траншеї та відвалу, м
Bo = 0,5B1 + Bб + 0,5Вв .
Робочий кут повороту екскаватора на вивантаження α можна визначити зі схеми за допомогою транспортира, або розрахувати за
формулою (1 рад. = 57,6o )
α = arcsin Bo / Rв , рад. 57,6
При Bо > Rв прийнятиBо = Rв .
Робочий цикл екскаватора складається з окремих операцій, які характеризуються часом на виконання цих операцій.
Тривалість циклу роботи екскаватора, с
t = tк + to + tв + tо′ ,
де tк – тривалість копання;
to – тривалість повороту екскаватора з повним ковшом до вива-
нтаження;
tв = 8 с, середнє значення тривалості вивантаження ґрунту;
tо′ – тривалість повороту екскаватора з порожнім ковшом у за-
бій.
Тривалість копання, с
tк = H /V ,
27
де V – швидкість підйому ковша, м/с (табл. 4.2).
Середня тривалість повороту екскаватора з навантаженим ковшом приблизно дорівнює тривалості пороту ковша з порожнім ковшом, с
to = tо′ = 2α / ω , ω = πn / 30 ,
де ω – максимальна кутова швидкість, рад/с, n – кількість обертів платформи, хв.-1 (табл. 4.2).
3. Визначити тривалість циклу розробки елемента забою tе
та кількість елементів забою nе , які розробляються протягом зміни.
Тривалість циклу розробки елемента забою складається з часу,
потрібного для здійснення деякого числа копань nк за час розробки елемента забою, та переміщення екскаватора на наступну стоянку з урахуванням часу на відпочинок машиніста екскаватора.
Кількість робочих циклів (копань) екскаватора за час розробки одного елемента забою:
nк = Vеkр / qkн,
де q – місткість ковша, м3 (табл. 4.2).
Результати обчислень округляємо до цілого числа в менший бік. Час, який витрачається на пересування екскаватора з однієї
стоянки на іншу, с
tп = 3,6l /Vп ,
де Vп – швидкість пересування екскаватора на першій передачі,
км/год. (табл. 4.2).
Тривалість циклу розробки елемента забою, с
tе = nкt + tп + tмnкt / 60 ,
де tм =5 хв. – час відпочинку машиніста екскаватора підставляємо у хвилинах.
Кількість елементів забою
зміну
nе = (T − tз) / tе,
де Т – тривалість зміни ( 8 годин або 28000 с), підставляємо у секундах;
28
tз – час на здачу машини машиністом екскаватора, що змінюєть-
ся, приймаємо його також у секундах – tз = 15 × 60 = 900 с.
Якщо результат, який отримали, крім цілого числа містить ще дробову частину, то за nе в наступних розрахунках приймаємо тіль-
ки ціле число.
Під час розробки частини елемента забою, (дробова частина числа кількості елементів забою) екскаватор зробить ще кілька копань
nк′ = (T - tз - nеtе) / t .
4. Визначити тривалість позациклових операцій ∑ t та коефі-
цієнт використання робочого часу екскаватора протягом зміни kч.
Сумарний час на позациклові операції та зупинки екскаватора протягом зміни, с
∑ t = (tп + tмnкt / 60)nе + tмnк′ t / 60 + tз.
Коефіцієнт використання робочого часу за зміну kч = (Т - ∑ t) / T .
5. Визначити змінну експлуатаційну продуктивність екска-
ватора Пзм та кількість робочих змін nз потрібних для відривання траншеї.
Змінна експлуатаційна продуктивність екскаватора, м3/зм.
Пзм = qkнТkч / tkр,
де kн – коефіцієнт наповнення ковша (табл. 4.4).
Кількість робочих змін потрібних для виривання траншеї довжиною L (табл. 4.1)
n = SтL .
Пзм
29
|
|
|
|
|
|
Таблиця 4.1 |
|
|
|
Вихідні дані |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варіант |
Марка |
Глибина |
Ширина |
Довжина |
|
Грунт |
екскава- |
траншеї |
траншеї |
траншеї |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
||||
|
тора |
H , м |
B , м |
L , м |
Група |
Назва |
|
|
|
|
|
|
|
|
Механічні |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
ЕО-3311Б |
1,8 |
0,8 |
800 |
І |
Гравій |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
ЕО-3311Б |
2,4 |
1,0 |
1000 |
І |
Галька |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
ЕО-3311Б |
3,0 |
1,2 |
1200 |
ІІ |
Лес м`який |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
ЕО-4111Б |
2,2 |
1,0 |
600 |
І |
Суглинок легкий |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
ЕО-4111Б |
3,0 |
1,2 |
900 |
ІІ |
Глина м`яка |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
ЕО-4111Б |
3,8 |
1,4 |
1000 |
ІІІ |
Суглинок важкий |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
ЕО- |
2,0 |
1,2 |
600 |
ІІ |
Суглинок середній |
|
10011Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
ЕО- |
2,5 |
1,6 |
400 |
І |
Пісок |
|
10011Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
ЕО- |
3,0 |
2,0 |
1200 |
ІV |
Глина сланцева |
|
10011Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
ЕО-6111Б |
2,2 |
1,5 |
500 |
ІІІ |
Глина карбонатна |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
ЕО-6111Б |
2,5 |
2,0 |
700 |
ІІ |
Глина жирна м`яка |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
ЕО-6111Б |
3,2 |
2,8 |
200 |
ІV |
Глина сланцева |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
ЕО-2503Б |
1,9 |
1,8 |
600 |
ІІІ |
Глина карбонатна |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
ЕО-2503Б |
2,4 |
2,2 |
800 |
ІІ |
Глина м`яка юрська |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
ЕО-2503Б |
3,6 |
3,0 |
400 |
ІІІ |
Лес затверділий |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гідравлічні |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
ЕО-3322 |
1,5 |
1,2 |
400 |
І |
Супісок |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
ЕО-3322 |
1,0 |
1,0 |
600 |
ІІ |
Глина м`яка |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
ЕО-3322 |
1,8 |
0,8 |
1200 |
ІІ |
Глина м`яка |
|
|
|
|
|
|
|
19 |
ЕО-3121Б |
1,0 |
1,2 |
1000 |
ІІІ |
Суглинок важкий |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
ЕО-3121Б |
1,8 |
1,4 |
800 |
І |
Пісок |
|
|
|
|
|
|
|
21 |
ЕО-3121Б |
2,2 |
2,0 |
700 |
ІІІ |
Глина важка |
|
|
|
|
|
|
|
22 |
ЕО-4321 |
2,4 |
1,5 |
900 |
ІІІ |
Глина карбонатна |
|
|
|
|
|
|
|
23 |
ЕО-4321 |
2,2 |
2,0 |
1200 |
ІІ |
Суглинок легкий |
|
|
|
|
|
|
|
24 |
ЕО-4321 |
2,0 |
2,2 |
1100 |
І |
Пісок |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
ЕО-4121 |
2,4 |
1,5 |
600 |
ІІІ |
Суглинок морений |
|
|
|
|
|
|
|
26 |
ЕО-4121 |
3,2 |
1,8 |
400 |
ІІ |
Глина м`яка юрська |
|
|
|
|
|
|
|
27 |
ЕО-4121 |
3,8 |
2,2 |
800 |
ІV |
Крейда важка |
|
|
|
|
|
|
|
28 |
ЕО-5122 |
2,0 |
1,8 |
900 |
ІV |
Глина тверда юрська |
|
|
|
|
|
|
|
29 |
ЕО-5122 |
1,8 |
2,2 |
1200 |
ІІІ |
Крейда м`яка |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
ЕО-5122 |
2,6 |
2,6 |
200 |
ІV |
Глина кембрійська |
|
|
|
|
|
|
|
30
Таблиця 4.2
Робочі параметри екскаваторів
|
|
|
|
Марка екскаватора |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показники |
|
|
механічні |
|
|
|
|
гідравлічні |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЕО - |
ЕО - |
ЕО - |
ЕО - |
ЕО - |
ЕО - |
ЕО - |
|
ЕО - |
|
ЕО - |
ЕО - |
|
|
|
|
||||||||||
|
3311Б |
4111Б |
10011Д |
6111Б |
2503Б |
3322 |
3121Б |
|
4321 |
|
4121 |
5122 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Місткість ковша, q , м3 |
0,4 |
0,65 |
1,0 |
1,25 |
2,5 |
0,5 |
0.5 |
|
0,65 |
|
1,0 |
1,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найбільша глибина |
4,0 |
5,6 |
5,0 |
5,6 |
5,2 |
4,3 |
4,5 |
|
5,6 |
|
5,8 |
6,2 |
копання, Hmax , м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найбільший радіус |
7,8 |
9,2 |
9,2 |
9,9 |
12,0 |
7,6 |
7,2 |
|
8,9 |
|
9,2 |
13,6 |
копання, R , м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Радіус копання на рівні сто- |
3,0 |
4,7 |
5,0 |
6,3 |
7,2 |
2,0 |
2,5 |
|
2,5 |
|
3,2 |
4,7 |
янки Rс , м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найбільший радіус |
6,8 |
8,3 |
8,3 |
8,9 |
10,6 |
6,2 |
7,0 |
|
8,4 |
|
9,0 |
8,1 |
вивантаження, Rв , м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найбільша практична висо- |
3,9 |
5,6 |
6,0 |
6,6 |
7,0 |
4,8 |
5,5 |
|
5,8 |
|
5,2 |
5,5 |
та вивантаження, Hп.в. , м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найбільша довжина пере- |
1,85 |
3,6 |
3,9 |
3,9 |
4,9 |
1,8 |
2,0 |
|
2,0 |
|
2,0 |
2,2 |
сування, l , м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Швидкість підйому ковша, |
0,5 |
0,5 |
0,7 |
0,5 |
0,56 |
0,6 |
0,65 |
|
0,85 |
|
0,8 |
0,9 |
V , м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кількість обертів платфор- |
6,82 |
6,12 |
7,15 |
4,75 |
4,75 |
11,8 |
18,2 |
|
11,5 |
|
6,0 |
5,9 |
ми, n , хв.-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Швидкість пересування на 1 |
1,15 |
1,7 |
2,0 |
1,5 |
1.23 |
1,85 |
1,87 |
|
19,5 |
|
2,8 |
2,9 |
передачі, Vп , км/год. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|