ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие схемы работы многоковшовых экскаваторов поперечного копания из "Многоковшовые экскаваторы - конструкция, теория, расчет " Рабочий орган экскаваторов осуществляет копание грунта, двигаясь по траекториям, характерным для разных типов экскаваторов. У роторных поворотных экскаваторов — это часть винтовой линии с центральным углом от 60 до 110°, для роторных траншеекопателей — это дуга окружности (точнее — коробовая кривая) с таким же центральным углом, у цепных экскаваторов — это прямая или ломаная в вертикальной плоскости линия, наклоненная к горизонту под углом от 30 до 60°, а чаще — под углом 40—45°. Наиболее постоянна траектория у роторных экскаваторов. [c.56] Все эти факторы обусловливаются конструктивной схемой машины, параметрами и кинематикой ее рабочего оборудования и рабочего органа. В соответствии с этим изменяются общие схемы работы, размеры забоя и блока. [c.57] Рассмотрим общие схемы разработки забоя роторным экскаватором блочным способом как наиболее целесообразным при работе этими машинами. [c.57] С позиций энергоемкости и производительности ротора разработка грунта вертикальными и горизонтальными стружками почти равноценна, если исключить несколько меньшую затрату энергии на подъем грунта при первом методе. Однако этот фактор имеет большое значение только при работе в мягких грунтах, где на подъем грунта машинами большой мощности затрачивается до 40% всей энергии ротора. В грунтах же крепких, особенно слагаемых пластами, большее значение имеет направление основной части траектории ковша относительно залегания слоев, в зависимости от чего иногда и выбирают способ разработки. [c.57] Следует отметить, что при работе горизонтальными стружками в крепких грунтах несколько возрастают динамические нагрузки, так как ковш врезается в забой сразу на максимальную толщину стружки. Однако увеличение пиков нагрузки больше зависит от направления слоев грунта, а разница пиков нагрузки, вызванная методом разработки, не превышает 20—25%. [c.57] Теоретические формы и параметры вертикальных и горизонтальных стружек и положение ротора в забое показаны на рис. 42. На рисунке не учтен поперечный наклон стружек вследствие наличия скорости поворота. Однако он не отражается на объеме стружек и им в большинстве случаев можно пренебречь. [c.59] Кроме того, как показали исследования [88], фактическое врезание ковша в забой происходит при работе вертикальными стружками не на вертикали, проведенной через ось ротора — в точке А (рис. 42, а), а несколько раньше, в точке Ль причем угловое расстояние ААх составляет 5—7°. Это не отражается сколько-нибудь существенно на работе и производительности ротора, если в процессе работы не происходит самопроизвольного опускания ротора на забой, что является аварийным случаем и должно вызывать остановку экскаватора срабатыванием предохранительных устройств вследствие ослабления усилий в подвеске стрелы. [c.59] Следует отметить, что фактические параметры стружек отличаются от теоретических за счет колебаний и вибраций ротора на подвеске стрелы и всего верхнего строения экскаватора на опорном круге, изгиб-ных колебаний роторной стрелы в горизонтальной плоскости (вызванных изменениями скорости поворота и колебаниями привода поворота). [c.59] Выход этих колебаний за пределы допустимых для правильной работы ротора указывает либо на неудовлетворительную (недостаточно жесткую) конструкцию экскаватора, либо на неправильное использование его в грунтах, значительно крепче расчетных. Определение указанных колебаний возможно известными методами строительной механики и необходимо при проектировании экскаватора. В большинстве случаев учет их при определении производительности, окончательной расчетной нагрузки ротора или расхода энергии экскаватором не нужен. Иногда это имеет значение при определении числа ковшей, находящихся в работе одновременно, особенно при наибольшей высоте стружки Лс, которая может колебаться, в пределах (0,50,66) Др. [c.60] Увеличение числа одновременно работающих ковшей благоприятно отражается на динамике работы ротора и это может влиять на долговечность экскаватора. Увеличение высоты стружки грунта не влияет на кратковременную производительность экскаватора, но может при числе ярусов разработки забоя более 4 снизить их число на 1, улучшив использование и эксплуатационную производительность экскаватора за счет уменьшения технологических простоев на перестановки ротора. Уменьшение сечения стружки за счет снижения ее толщины с при увеличении /1с относительно невелико и незначительно отразится на повышении удельного сопротивления копанию. [c.60] После разработки всего элемента забоя экскаватор передвигают па расстояние L и приступают к разработке следующего элемента забоя. [c.61] Однако длина резов в ярусе не постоянна и изменяется в широких пределах. Следовательно, потери на переход от одного реза к другому должны быть больше, чем при работе резами одной длины (см. ниже о работе экскаватора с невыдвижной стрелой). Кроме того, особенно первые резы имеют уменьшающуюся к концам толщину стружек и, как следствие, часть ковшей не сможет заполниться. Эти обстоятельства следует учитывать при определении производительности экскаватора с выдвижной стрелой. [c.61] Наибольший угол поворота экскаватора при одном резе с полной высотой стружки составляет = i + a 125 -i- 130°. Эти значения обеспечивают наибольший возможный объем элемента забоя, т. е. наилучшее использование рабочих размеров экскаватора, наибольшее время его работы на одном месте и минимальное влияние технологических простоев на его производительность. [c.62] По данным Института горного дела им. А. А. Скочинского, такие простои экскаватора с выдвижной стрелой могут быть снижены на 30— 40% по сравнению с аналогичными простоями экскаватора с невыдвижной стрелой [95]. Уменьшаются и потери времени на переходы экскаватора из забоя в забой, так как уменьшается число забоев. Снижаются потери времени и затраты на дорожные работы, передвижки путей и конвейеров и т. п. Скорость поворота экскаватора с выдвижной стрелой постоянна, имеет минимальное значение и регулировать ее в процессе одного реза не нужно. Таким образом, автоматическое управление таким экскаватором наиболее просто и надежно. Минимальны и передвижки экскаватора при разработке забоя, что имеет значение при работе в мягких грунтах, где многократные передвижки гусеничной машины по одному месту требуют снижения удельного давления на грунт на 20—30% или такого же увеличения опорной площади гусениц. [c.62] Однако изменения расположения масс конструкции машин с выдвижной стрелой, менее жесткое крепление пят стрелы и множество других условий вызывают колебания и вибрации, особенно свойственные машинам большой мощности. Практически конструкция этих машин не позволяет избежать такого совпадения вибраций различных масс при каком-либо положении рабочего органа, которое может привести к их недопустимому возрастанию и даже резонансным явлениям. Тем не менее поиски оптимальной конструкции машин с параметрами, позволяющими избежать резонансных явлений, следует продолжать, поскольку они имеют немаловажное проблемное значение в теории роторных экскаваторов. [c.62] Именно наличие указанных явлений, а не увеличение веса по сравнению с роторными экскаваторами с невыдвижной стрелой (которое само по себе может не превышать 12—15%) явилось причиной отказа многих заводов и фирм от конструкции выдвижной стрелы роторных экскаваторов очень большой мощности. [c.62] При движении ротора к открытому борту блока уменьшение толщины стружки составит не более 23%, но уже при повороте на 60° при движении ротора к закрытому борту блока толщина стружки уменьшится в 2 раза. Чтобы компенсировать это, роторные экскаваторы средней и большой мощности снабжаются автоматическим устройством повышения скорости поворота при увеличении угла поворота с целью сохранить заданное наполнение ковша. Однако при этом параметры сечения стружки изменяются настолько значительно, что удельное сопротивление копанию возрастает на 15—20%. [c.63] Обычно скорость поворота не может возрастать более, чем до 30 mImuh. Исходное значение скорости поворота Vq отвечает расчетному заполнению ковша при роторе, направленном по оси забоя (Р = 0). По опыту использования роторных экскаваторов дальнейшее повышение скорости поворота недопустимо. Обычно ур колеблется в пределах 5—30 м/мин. Следует отметить, что увеличение скорости поворота требует изготовления боковых режущих кромок ковша выступающими наружу для устранения трения боковых стенок- ковша о забой. [c.63] Экскаватор с невыдвижной стрелой не требует точной установки, что является его достоинством. Машина с поднятой стрелой подается оператором к забою, делается первый рез, а затем экскаватор передвигается с каждым резом (всего их может быть 5—12) до тех пор, пока нижний пояс стрелы ротора не приблизится к бровке второго яруса забоя (точка 2, аналогичная точке А на рис. 43, а). Затем оператор передвигает машину назад почти на то же место, откуда была начата работа, и опускает стрелу, приступая к разработке второго яруса, при которой машина движется по уже пройденному пути. [c.64] Вернуться к основной статье