Определение основных параметров и средневзвешенной мощности двига-телей механизмов подъёма и напора одноковшового экскаватора Марион-301

При запыленности забоя, превышающей ПДК, применять установку УМП - 1 и производить периодический полив водой рабочей площадки и автодорог.

Освещение забоя производится согласно требованиям ЕПБУ.

При производстве ремонтных  работ не оставлять металлолом на рабочей площадке и горизонте экскаватора.

Паспорт действителен до конца отработки  горизонта или до изменения горно-геологических  условий.

Составил:                    Картаполов П.Г.                                                 .

 

                                                                                                                .

                                                                  (должность, ФИО, подпись, дата)

Согласовано:                                                                                        (ФИО)

главный технолог  

главный  

главный  

Зам. главного инженера по ТБ

                                                                                            .

С технологической картой ознакомились:

1) 4)  7)                                                                    .

2)  5) 8)                                                   .

3)                                                           6)  9)                                    .

Отработка вскрышных пород междупластья основной и верхней пачек в зоне расщепления  пласта Мощного, а также междупластья основной и нижней пачек при углах  падения пластов более 12⁰, осуществляется наклонными слоями на всю мощность междупластий. Ширина вскрышной заходки по целику составляет 25,0 м. Рабочий угол откоса уступа – 75⁰-80⁰. Выемка вскрышных пород междупластий осуществляется экскаваторами-мехлопатами с погрузкой в средства автомобильного транспорта. Экскаватор при этом движется по развалу взорванной горной массы, формируя на уровне стояния горизонтальную площадку шириной, достаточной для осуществления маневров автотранспорта при установке под погрузку. Треугольники взорванной горной массы, находящиеся за пределами радиуса черпания экскаватора, перемещаются в забой бульдозером-рыхлителем.

Нарезка новых вскрышных горизонтов производится путем проходки разрезных  траншей в кровле угольного пласта  экскаваторами-мехлопатами или драглайнами. Проходка траншей осуществляется слоями высотой 5,0¸15,0 м в зависимости от угла падения пласта. Вскрышные породы, вынимаемые при проходке траншей, отгружаются в автосамосвалы и вывозятся на отвалы разреза «Нерюнгринский».

2.2. Конструкция и принцип действия

Экскаватор  «Марион-301М» - мощная электрическая карьерная машина с рабочим оборудованием - механическая лопата прямого действия, на гусеничном ходу, предназначенная для разработки полезных ископаемых открытым способом.

Экскаватор  «Марион-301М» с ковшами вместимостью 40 м³ (рис.5) имеют ряд конструктивных особенностей, главными из которых являются: двухбалочная внешняя стрела 1, выполненная в виде мощной коробчатой конструкции с разнесенными опорами; внутренняя однобалочная рукоять 2 прямоугольного сечения со сдвоенной напорной рейкой; независимая двусторонняя подвеска 3 ковша 4, обеспечивающая его стабильность при копании; раздельный двухдвигательный гидравлический привод 5 механизма напора; индивидуальный привод 6 ходовых тележек; изменяемый с помощью кривошипа 7 узел крепления ковши к рукояти (задняя стенка ковша выполнена как одно целое с рукоятью); насосная станция 8; высокая степень применения модулей в блоках 9 управления электрооборудованием.

 

Рисунок  5- Карьерная лопата фирмы «Марион» (США)

с зубчато-реечным  напором и внутренней рукоятью:

1 - стрела; 2 - рукоять; 3 - канаты ковша; 4 - ковш; 5, 6 гидродвигатели приводов соответственно напора и хода; 7 - шарнир крепления ковша к рукояти; 8 - насосная станция; 9- блок управления; 10- мотор-генераторная группа; 11 - лебедка подъемная; 12- механизм поворота; 13- роликовый круг 14- вантовая подвеска стрелы;

15 - кабина  машиниста.

 

Рабочее оборудование при движении ковша  параллельно подошве уступа эффективно внедряет его в нижнюю часть забоя, используя с этой це

лью веса стрелы и рукояти, а также усилия подъема и поворота ковша. Экскаватор имеет силовой гидропривод напора и поворота ковша и гидрообьемный привод каждой гусеницы. Привод подъема стрелы — электрический. Открывание днища ковши осуществляется пневмоцилиндрами.

Конструкция экскаватора позволяет вести  раздельно ремонт или замену узлов - блоков, как механической системы, так и электрической. Доступность  к системам при монтаже - демонтаже  удовлетворительная.

Часть деталей, неразъемных составных частей, как  по конструктивным, так и по технологическим  признакам, возможно восстанавливать  многократно, а по электрооборудованию – регулировать дополнительно.

Поворотная  платформа служит основанием для  размещения механизмов экскаватора: подъемной лебедки, механизмов поворота, электрической системы. Поворотная платформа экскаватора через кольцевой рельс опирается на роликовый круг, лежащий на кольцевом рельсе зубчатого венца. Поворотная платформа соединена с нижней рамой центральной цапфой.

2.3. Технические и технологические параметры

Основные технологические  параметры механических лопат: емкость ковша, рабочие параметры, габариты, преодолеваемый уклон, масса, удельное давление на грунт.

Основные рабочие  размеры прямой механической лопаты:

 R_ч — радиус черпания (расстояние от оси вращения экскаватора до режущей кромки зубьев ковша);

R _{ч у} — радиус черпания на уровне стояния экскаватора (расстояние от оси вращения до кромки ковша при положении его на уровне стояния экскаватора);

R — радиус разгрузки (расстояние от оси вращения до середины ковша);

Н_ч — высота черпания (расстояние от горизонта установки экскаватора до режущей кромки зубьев ковша);

h _ч — глубина черпания;

 Н — высота разгрузки (расстояние от горизонта установки экскаватора до нижней кромки открытого днища ковша).

 Глубина черпания прямой лопаты обычно имеет незначительную величину, поэтому такие экскаваторы работают в забоях, расположенных выше уровня стояния экскаватора. Рабочие размеры экскаватоpa зависят от длины стрелы, рукояти и от угла наклона стрелы. У прямой лопаты угол наклона стрелы обычно равен 45°, но может изменяться при помощи стреловой лебедки и канатов  от 30 до 60°.

 Технические и технологические характеристики экскаватора «Марион-301М» представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Технические и технологические характеристики экскаватора 301-М

Наименование показателей	Значение
Завод изготовитель	«Марион»
Вместимость ковша, м3	40
Максимальный радиус черпания, м	23,6
Максимальная высота черпания, м	17,5
Максимальная высота выгрузки, м	10,06
Высота выгрузки на максимальном радиусе, м	7,09
Максимальный радиус выгрузки, м	19,84
Радиус выгрузки на максимальной высоте, м	19,84
Радиус вращения кузова, м	10,16
Длина гусеничного хода, м	11,4
Ширина гусеничного хода, м	10,7
Скорость передвижения по горизонтальной поверхности, км/ч	1,2
Уклон, преодолеваемый при передвижении, градус	12
Среднее удельное давление на грунт, кг/см2	3,4
Мощность силового трансформатора, кВА	2250
Продолжительность цикла, с	30
Масса экскаватора с противовесом, т	1043,3

3. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

1. Линейные размеры  ковшей механических лопат (в метрах) — ширина В_к, длина L_K, и высота h_K, а также их масса т_к (т) приближенно могут быть определены в функции их вместимости Е (м³) по следующим зависимостям [5]:

                                        

                                                (1)

                                         

                                                    (2)

 
                                                                                         (3)

 
                                                                                             (4)

 

где: к_к— коэффициент тары ковша с  подвеской, равный 1-1,4 для легких, 1,3-1,9 для средних и 1,6-2,4 для тяжелых пород, т/м³;

2. Масса породы в ковше т_п (т) определяется по формуле

                                 

                                               (5)

  где: γ –плотность породы в целике, т/м³; 

         k_p – коэффициент разрыхления. Значения γ и k_р находятся по табл. П6 [5].

3. Масса экскаватора т_э (т) может быть определена по зависимости вида:

                                         

                                               (6)

где: k_э- коэффициент металлоемкости, т/м³;. Для карьерных лопат (Е=2-20 м³) k_э =38-55 т/м³, для вскрышных лопат (k_э =6,5-100 м³) k_э =55-110 т/м³, для драглайнов (k_э =6-100 м³) k_э =50-120 т/м³.

Для карьерных  лопат зарубежного производства коэффициент металлоемкости значительно ниже, чем для оборудования отечественного производства. Принимаем k_э = 26 т/м³

4. Масса стрелы с блоками  (т), а также масса напорного механизма карьерной мехлопаты m_н (т) могут быть определены в функции массы экскаватора m_н (т) по зависимости вида:

                

                                               (7)

где: k_m — коэффициент массы, принимаемый по табл. П6 [5]. ; m_э — масса экскаватора, определяемая по формуле (7), т.

5. Масса рукояти механической лопаты m_p  (т) определяется по зависимости

                                          

                                         (8)

где: k_рук - коэффициент, зависящий от типа рукояти, из табл.П9 [5].

Тип рукояти  –двухбалочная, неразгруженная от кручения

                                         
         6. Линейные размеры L_i (м) конструктивных элементов, перечисленных в таблице 4, приближенно могут быть определены по величине массы одноковшового экскаватора m_э и коэффициенту пропорциональности k_i П8[5]. по эмпирическому выражению:

                                         

                                                 (9)

 

 

 

 

 

 

Таблица 4 -Линейные размеры конструктивных элементов экскаватора

«Марион-301М»

 

ПАРАМЕТРЫ	ki	Линейные размеры, м   размеры
Ширина платформы	0,9	9,32
Высота кузова	0,9	8,87
Радиус задней стенки кузова	1,0	9,93
Длина стрелы	2,0	19,76
Высота пяты стрелы	0,5	4,56
Радиус пяты стрелы	0,4	3,85
Длина рукояти	1,7	17,22
Высота черпания максимальная	1,7	17,53
Высота разгрузки максимальная	1,0	10,13
Высота напорного вала (высота рабочего забоя)	1,1	11,15
Радиус черпания максимальный	1,9	19,25
Радиус разгрузки максимальный	2,0	19,86