Курсовая работа: Механическое оборудование карьеров

Рис. 2.2. Схема работы драглайна.

Усилие в тяговом канате:

S_{т ( к )} =(K₁ ∙E∙(1+C)/φ∙L_k ∙K_p )+G_{к + г} ∙sinα+f∙G_{к + г} ∙cosα=

=25∙10⁴ ∙11∙(1+0,3)/3,5∙3,03∙1,2+33,9∙10⁴ ∙sin45⁰ +0,4∙33,9∙10⁴ ∙cos45⁰ =

=31,1∙10⁴ +15,35∙10⁴ +9,8∙10⁴ =61,1∙10⁴ Н

принимаем sin45⁰ =0,7 ;cos45⁰ =0,7

Предельный угол откоса α принимается равным для:

легких грунтов – 45-50⁰ ;

средних – 45-40⁰ ;

тяжелых – 30-35⁰ .

Максимальное расчетное значение силы тяги при многомоторном приводе постоянного тока:

S_{т max} =S_т(к) /(0,7-0,8)= 61,1∙10⁴ /0,7=87,2∙10⁴ Н

Запас прочности тягового канала для экскаваторов малой и средней мощности принимается равным 3,75-4,0; для экскаваторов большой мощности – 4,25-4,75.

Соотношение диаметров тягового барабана Д_б.т. и диаметра каната α_к.т. следующее:

для экскаваторов малой и средней мощности.

для экскаваторов большой мощности.

Усилия в подъемном канате для экскаваторов с многомоторным приводом постоянного тока.

при отрыве груженого ковша от забоя:

=1,5∙33,9∙10⁴ =50,85∙10⁴ Н

при подъеме груженого ковша:

S_п = G_к+г + G_кан =33,9∙10⁴ +421,8∙10⁴ =455,7∙10⁴ Н

где G_кан – сила тяжести каната длиною от ковша, расположенного на забое, до головных блоков стрелы (G_кан = 421,8×10⁴ Н, диаметр 41мм) [3].

По аналогии с тяговым механизмом определятся запаса прочности подъема каната:

k = S_{к . разр} /S_{п .max} = 1000/6510 = 0,15 кН.

где S_к.разр - суммарное разрывное усилие проволок подъемного каната, (S_к.разр = 1000 кН) [3], S_{п. max} – максимальное усилие подъема.

S_{п. max} =S_п /0,7-0,8 = 455,7∙10⁴ /0,7 = 651∙10⁴ Н.

При определении загрузки двигателя механизма тяги в период копания скорость передвижения коша драглайна принимается равной номинальной. Мощность двигателя тяговой лебедки при копании:

N_{т (k)} = S_n(k) V_{т . ном} / 1020∙η_т =61.1∙10⁴ ∙1/1020∙0.6=998.3кBт

где η_т КПД тягового механизма, η_т =η_б ×η_рад. (здесь η_б – КПД блоков и барабана; η_рад – КПД редуктора тяговой лебедки).

При повороте платформы драглайна с груженным ковшом на разгрузку на тяговый канат действует две силы: сила, равная примерно половине веса груженого ковша, которая удерживает ковш в горизонтальном положении, и центростремительная сила , который удерживает ковш на траектории движения вокруг оси вращения платформы и направлена вдоль тягового каната:

S_{т( p )} = ( G_к+г )/2) + Р_{u . c тр} = ( G_к+г )/2) + (G_к+г ω² r_к+г /g) = (33.9∙10⁴ /2) +

( 33.9∙10⁴ ∙(2∙3.14∙1) ² ∙66.5)/9.81=9079.8∙10⁴ Н.

где ω – угловая частота вращения платформы драглайна(ω = 2πv); r_к+г – радиус вращения груженого ковша относительно оси поворотной платформы (r_к+г =66,5м, [4]); g – ускорение силы земного притяжения.

В период поворота платформы с груженным ковшом на разгрузку используется режим ослабления поля возбуждения тяговых двигателей, тем

самым достигается увеличение скорости тягового каната на 10 – 20 %. Загрузка двигателя механизма тяги.

N_{т (p)} = (S_{т (p)} ∙(1.1-1.2) ∙ V_{т . ном} )/1020∙ η_т =(9079.8∙10⁴ ∙1.1∙1)/1020∙0,6=163кВт

При повороте платформы с порожним ковшом в забой