Производительность погрузочных машин

Производительность погрузочных машин – это количество горной массы (в кубических метрах), погруженное в транспортное средство в единицу времени (в часах или минутах).

Различают теоретическую, техническую и эксплуатационную производительности.

Теоретическая (расчетная) производительность – это максимально возможное количество материала, которое может быть погружено в единицу времени при оптимальных условиях работы и полном техническом использовании машины.

Для одноковшовой погрузочной машины теоретическая производительность (в кубических метрах в час):

,

где V _к – геометрическая вместимость ковша, м³; n _ц – теоретическое число рабочих циклов в минуту,

;

Т _ц – продолжительность одного цикла, с.

Для машин с перекатывающейся рукоятью Т _ц = 8÷10 с, для машин с шарнирной рукоятью Т _ц = 12÷15 с.

Техническая производительность – это производительность машины (ее зачерпывающего механизма) в данном конкретном забое в час чистого машинного времени:

,

где K _з – коэффициент заполнения ковша; K _ц – коэффициент, учитывающий изменение продолжительности цикла в реальных условиях; K _р – коэффициент, учитывающий дополнительное разрыхление горной массы в процессе заполнения ковша погрузочной машины.

В зависимости от физико-механических свойств горной массы и параметров погрузки машины K _з = 0,21÷1,2. При этом минимальное значение соответствует погрузке тяжелых крупнокусковых пород при минимальном отношении сцепного веса машины к ширине ковша Р _м/ В = 30 кН/м; максимальное значение K _з соответствует погрузке относительно легких пород средней крупности при максимальном отношении Р _м/ В > 100 кН/м.

в зависимости от ширины забоя, свойств горной массы и других условий коэффициент цикла K _ц = 0,6÷1. Коэффициент разрыхления K _р = 0,92÷0,96.

Эксплуатационная производительность машины с учетом потерь времени на подготовительные и заключительные операции, времени на обмен вагонеток, составов и различного рода простои по организационным и техническим причинам

,

где K _м – коэффициент машинного времени, который определяется как отношение времени цикла Т _ц и общего времени работы для выполнения этого цикла,

;

t _в – время смены вагонетки под погрузкой, с; t _с – время на смену составов, с; t _м – простои, связанные с работой машины, с; t _к – простои, связанные с креплением забоя, его проветриванием и другими операциями, не связанными с работой машины, с.

Все составляющие общего времени, необходимого для реализации цикла погрузки, отнесены к одному циклу.

Анализируя возможные значения коэффициентов, уточняющих техническую производительность машины, приходим к выводу, что соотношения между численными значениями теоретической, технической и эксплуатационной производительностей погрузочной машины могут быть следующими:

,

причем всегда Q _экспл << Q _теор, поскольку, как показала практика, значения коэффициента машинного времени K _м = 0,25÷0,78.

Техническая производительность погрузочных машин с нагребающими лапами (в кубических метрах в час) может быть подсчитана по формуле

,

где z – число лап; n _л – число циклов нагребания в минуту (частота вращения ведущих дисков, мин^–1); V _л – объем материала нагребаемого за один цикл, м³.

Величина V _л определяется конструктивными параметрами лапы (рис.48):

,

где K – коэффициент, учитывающий отход машины от забоя и эффективность захвата материала из штабеля; В – ширина захвата (ширина приемной плиты), м; h _с – высота слоя материала, сдвигаемого лапой, м; l _в – глубина внедрения, м.

При этом В 2 D _в + В _к (см.рис.43); h _c = (1÷2) h _л, где D _в – диаметр приводного диска, м; В _к – ширина конвейера, м; h _л – расчетная высота лапы, м. Обычно D _в = 200÷450 мм. Угол внедрения лапы φ ≥ 40º, а число нагребаний n _л = 30÷50 в минуту.