3.1.5. Определение нагрузок на рабочее оборудование

драглайнов

Касательная составляющая усилия (кН) сопротивления горной породы копанию на режущей кромке ковша драглайна (рис. 3.3) вместимостью при условии его 100 %-го наполнения на пути

l_Н (м) опредяляется из выражения

, (3.32)

где – отношение объема призмы волочения к объему ковша (для

легких пород составляет 0,4, для средних 0,3, для тяжелых 0,2);

– коэффициент удельного сопротивления копанию, кПа;

– отношение пути к длине ковша (см. табл. 3.1);

— коэффи­циент разрыхления (см. табл. 3.1).

Рис. 3.3. Схема к расчету усилий на ковше драглайна

Потребные тяговые усилия (кН), массу ковша (т), а также высоту (м) крепления тяговой цели от уровня режущей кромки определяют на основании следующих уравнений:

, , (3.33)

, ; (3.34)

, , (3.35)

где — предельный угол откоса (для легких несвязных горных по­

род составляет 45—50°, для средних 40° и для тяжелых

30—35°);

— коэффициент трения ковша о породу (в среднем 0,4);

— плечо приложения силы.

Решая совместно уравнения (3.33), (3.34) и (3.35), получим

; (3.36)

, (3.37)

где .

Условие устойчивости ковша против опрокидывания на от­косе при пустом ковше

.

Заменив его предельным значением из выражения (3.33), получим при пустом ковше

.

Снижая точку крепления тяговых цепей ковша (уменьшая ), можно добиться улучшения работы ковша в крепких породах. У стандартного ковша . В легких породах увеличение по­зволяет ускорить заглубление ковша.

Минимальная масса порожнего ковша, необходимая для его нормальной работы:

. (3.38)

Из формулы (3.38) видно, что для более крепких пород не­обходимо применять более тяжелые ковши.

Максимальное значение силы тяги для выбора сечения тяго­вых канатов и определения стопорного момента двигателя прини­мается

. (3.39)

Усилие в подъемном канате при отрыве груженого ковша от забоя (концевая погрузка) определяется с учетом формул (3.4) и (3.5) по зависимости

. (3.40)

Сечение подъемного каната и стопорный момент двигателя рассчитываются по максимальному подъемному усилию

(3.41)

с проверкой на величину пассивного усилия подъема при переме­щении ковша к голове стрелы, получаемого при натяжении тягово­го каната с усилием .

Отношение диаметров тягового и подъемного барабанов к диаметру канатов у современных драглайнов составляет , достигая у отдельных моделей 43—45. Большее значение отношения способствует увеличению долговечности канатов. Диаметры барабанов тяговой и подъемной лебедок, а также диа­метры и число канатов тяги и подъема ковша унифицируются.

Число тяговых и подъемных канатов принимается кратным двум, четырем или шести. Запас прочности каната при статической нагрузке рекомендуется принимать для драглайнов средней мощ­ности не менее 3,75, для мощных — не менее 4,25.