2014-05-17
2999
Главные параметры экскаваторов задаются при проектировании машин; основные параметры экскаваторов определяют в функции от главных по эмпирическим зависимостям.
Для технико-экономической оценки моделей, имеющих различную массу, вместимость ковшей, длину стрел и т.д., используют показатели или коэффициенты качества. Наиболее просты показатель относительной массы, представляющий собой отношение массы конструкции экскаватора к вместимости его ковша: mэ/Е (т/м3), а также показатель относительной мощности, представляющий собой отношение мощности привода к вместимости ковша: N/Е (кВт/м3).
Эти показатели, казалось бы, не учитывают, прежде всего, длины стрел сравниваемых экскаваторов и тем самым величину работы по перемещению породы, которую каждый из них в состоянии совершить. Однако, масса экскаватора пропорциональна длине стрелы L c и вместимости ковша Е, что позволяет принять показатели относительной массы и энерговооруженности с известной степенью приближения в качестве объективного критерия, характеризующего технический уровень машины.
Многие линейные, массовые, энергетические и скоростные параметры, а также время рабочего цикла экскаваторов с достаточной для инженерных расчетов точностью могут быть определены в зависимости от вместимости ковша Е (м3), длины стрелы (высоты черпания) и выбранного типа рабочего оборудования по эмпирическим зависимостям.
Технический уровень одноковшовых канатных карьерных экскаваторов, принято оценивать коэффициентом К m.c (т с2/м4) Н. Г. Домбровского, учитывающим также время цикла t (с) и наибольший радиус копания R p (м) по формуле
К m.c = m э t 2/ Е R p. (4.6.1)
Многоковшовые экскаваторы. Масса многоковшового экскаватора m э (т) может быть определена по следующим эмпирическим зависимостям:
цепного
m э = k Q т.ч H ц К F,
где k – коэффициент, равный (0,23÷0,28) для экскаватора на рельсовом и (0,3÷0,36) на гусеничном ходу; H ц – максимальная глубина копания, м;
роторного
_____
m э = k H р 3√ Q т.ч H р,
где k – коэффициент, равный 1,7 для экскаватора с невыдвижной стрелой и 2,05 для экскаватора с выдвижной стрелой; H р – максимальная высота копания, м.
Масса роторного экскаватора с малыми линейными параметрами
___
m э = 2,15 · 10-2 К'(a + L c) Q т.ч 3√ K F,
где а – расстояние от оси подвеса роторной стрелы до оси поворота верхнего строения экскаватора, м; L c – длина роторной стрелы, м; К' = 6,55/(Q т.ч + 210) + 3,5 · 10-з;
Степень технического совершенства многоковшовых экскаваторов, особенно роторных, принято оценивать коэффициентом К' m.c (т · ч/м3), определяемым по формуле
К 'm.c = m э/ Q т.ч H к ,
где Q т.ч – теоретическая производительность по рыхлой массе, м3/ч; H к = H ч + H г – суммарная высота черпания выше и ниже горизонта установки, м.
Уточненный показатель К" m.c (т · ч/м6), учитывающий коэффициент сопротивления копанию К F(МПа), давление на грунт р ср(МПа), а также максимальные вылеты, соответственно, оси ротора (или натяжной звездочки ковшовой цепи) L 1 (м) и барабана разгрузочного конвейера L 2 (м), используется для сравнения многоковшовых экскаваторов одного класса:
К" m.c = m э р ср/(Q т.ч К F H к L 1 L 2).
Поскольку удельное усилие сопротивления копанию К F не всегда известно, его иногда заменяют отношением общей установленной мощности электрооборудования N у (кВт) к установленной мощности двигателей привода роторного колеса N р (кВт), тогда коэффициент технического совершенства E 3 (т ч/м6) принимает вид
К" m.c = m э N у/(Q т.ч N р H к L 1 L 2).
Данное выражение также используется для прогнозирования эффективности проведения модернизации базовой модели экскаватора.
Установленные мощности N у (кВт) цепного и роторного экскаваторов
__
N у = К 2 Q т.ч(10 К F + 0,17 H к + 1,3 K F√ H k),
где К 2 = 0,033 и 0,026 – коэффициенты, соответственно, для цепного и роторного экскаваторов.
Установленная мощность двигателей роторного экскаватора N у (кВт) может быть ориентировочно определена также по зависимости
N у = (1,1÷1,2) m э.
