t_нт – продолжительность наращивания бурового става на одну штангу, t_нт = 6 мин [2];

     t_ут – продолжительность укорачивания бурового става на одну штангу, t_ут =6 мин[2];

      l_с – длинна скважины:

         

. 

где: l_п –длинна перебура: l_п=(10-15)d_с=5 м [1];

     l_зд – стойкость долота, l_зд = 120м; [2];

      t_зд – время замены долота, t_зд = 15 мин [2];  

     количество  штанг

     n_ш=l_с/l_шт=25/8=4 шт. [1]. 

Годовая протзводительность станка:

Q_год= (Т_к -Т_в -Т_кл –Т_рем –Т_п )×n_см × Q_см=(365-52-9-15-7) ×3×76= 36603 м/год 

Где  Т_к– календарное число днейв году;

     Т_в– число выходных дней;

     Т_кл–количество дней простоя по климатическим условиям;

     Т_рем– число дней ППР;

     Т_п– количество праздничных дней в году;

     n_см– количество смен в сутки, n_см =3.

Инвентарный парк станков

                              

где  А_г– годовая производительность карьера, м³/год;

     j– выход горной массы с одного метра скважины, м³/м.

                              

где  a,b– расстояние соответственно между скважинами и рядами скважин, м;

     h–  высота уступа, м;

     n_р= 3– количество одновременно взрываемых рядов скважин. 

Выбираю квадратную сетку скважин:

                             м 

где  Q_з– масса заряда, 908 кг ;

     l_вв –длина заряда, м,

     l_з – длина забойки, м,  

     Длина забойки:

     l_з= (20¸35) d_скв = 14 × 0,248 = 4,5 м; 
 

     Длина заряда:

     l_вв= l_скв– l_з= 23 – 4,5 = 18,5 м;

А_г = А_р(1+k_в) = 35100000×(1+2,7) =129*10⁶ м³/год

где  А_р– годовая производительность по руде, м³/год;

     k_в–коэффициент вскрыши, м³/м. 
 

Фактический парк буровых станков:

     N_сб= N/k_т = 17/0,75 = 22,6 Принимаем N_сб=23

где  k_т – коэффициент технической готовности, k_т=0,78

 

Станок  СБШ-200-32

4.Выбор, обоснование  и расчет выемочно-погрузочного  оборудования

Для заданой  производительности карьера  по полезному  ископаемому А=13 млн. т./год.

выбираем мехлопату  ЭКГ-10

Таблица 2

Основные параметры  экскаватора

Определим основные размеры, массу и вес экскаватора  и рабочего оборудования.

Масса экскаватора:

m_экс= k_уд ×E =40 × 10=400 т 

где  k_уд– коэффициент металлоёмкости, т/м³;

     Е–  вместимость ковша, м³. 
 

Размеры ковша:

ширина 

длина  l_к = 0,77 × b_к = 0,77 × 2,6 = 2 м

высота  h_к = 0,75 × b_к = 0,75 × 2,6 = 2 м 

Масса и вес  ковша:

G_к = m_к × g = 34.5 × 9,81 × 10³ = 338440 Н

Масса и вес  рукояти:

m_p = c × m_к = 0,45 × 17,25 =7,76 т

где  с – коэффициент, зависящий от условий работы экскаватора, принимаем с=0,45.

G_p = m_p × g × 10² = 7,76 × 9,81 × 10² =7604 Н

Высота напорного  вала:

м

Высота пяты стрелы:

м

Максимальная  высота копания

м

Механизм подъёма

Определяем  сопротивление породы копанию:

                         

где: k_кл – удельное сопротивление породы копанию, зависящее от характера породы, k_кл=2,16 Па;      

L_д – высота забоя, принимаемая равной высоте расположения напорного вала, L_д=8 м;

         k_р – коэффициент разрыхления породы, k_р=0,45;  

Определяем  вес ковша с породой и вес  рукояти:

т

                          

                  

Усилия в  подъемном и напорном механизмах за время копания:

       

где: l_к, l_р, l_п, - длины плеч, определенные по схеме 3.1.

         N_пл – усилие в подъемном механизме лопаты при копании, Н;

Отжимающее  усилие

                          

      где: N_нл – усилие в напорном механизме при копании, Н; 
 

Определяем  усилие, возникающее в подъемном  механизме лопаты при повороте платформы  на разгрузку:          

   где: N^'_пл – усилие в подъемном механизме при повороте платформы на   разгрузку, Н;

При возвращении  платформы с порожним ковшом в  забой усилие в подъемном механизме  лопаты определяем

   

где: l^’_к, l^’_р, l^’_п,- длины плеч при верхнем положении ковша и полностью    выдвинутой рукояти определяем по схеме 3.2 и 3.3;

          N^''_пл – усилие в подъемном механизме при повороте платформы с    порожним ковшом в забой, Н;

Усилие в  напорном механизме лопаты при повороте:

              где: N^'_нл – усилие в напорном механизме при повороте платформы на    разгрузку, Н;

Наибольшее  усилие в напорном механизме возникающее  при верхнем положении ковша (схема 3.2) принимают за расчетное.

При повороте платформы с порожним ковшом в забой максимальное усилие в напорном механизме возникает при подъеме ковша и рукояти из вертикального положения. Это усилие определяем:

                                        

   где: N^''_нл – усилие в напорном механизме при повороте платформы с   порожним ковшом в забой, Н;

         Определяем  мощность двигателей подъемного и напорного  механизмов механической лопаты.

Определяем  мощность двигателя подъемного механизма  лопаты при копании породы:

                                      

   где: V_пл – скорость перемещения подъемного каната, V=0,5 м/с;          (4)

               h_пл – КПД подъемного механизма, h_пл =0,83            (4)

               Р_пл – мощность двигателя подъемного механизма лопаты, кВт; 

 

схема 1.1 Схема расположения ковша и рукояти  мех лопаты для определения усилий и построения

 нагрузочных  диаграмм главных механизмов  в период копания.

схема 1.2 Схема расположения ковша и рукояти  мех лопаты для определения усилий и построения

нагрузочных диаграмм главных механизмов в период поворота на разгрузку.

схема 1.3 Схема расположения ковша и рукояти  мех лопаты для определения усилий и построения

нагрузочных диаграмм главных механизмов в период поворота в забой.

 

 

 
 

 
 

Определяем  мощность двигателя подъемного механизма  лопаты при повороте платформы на разгрузку:

                                 

   где: Р^'_пл – мощность двигателя подъемного механизма лопаты при    повороте платформы на разгрузку, кВт;

         V_пл – скорость перемещения каната 0,2V_пл;            (4)

Определяем  мощность двигателя подъемного механизма при повороте платформы порожняком на забой:

                               

   где: Р^''_пл - мощность двигателя подъемного механизма при повороте    платформы порожняком на забой, кВт;

         V_пл – скорость перемещения каната 1,2V_пл;            (4)

Определяем  мощность двигателя напорного механизма  при копании: