Дослідження продуктивності одноківшевих

Екскаваторів (ОЕ)

     Мета роботи: вивчення конструкції основних механізмів ОЕ, кінематичних і конструктивних схем і визначення періодів роботи в процесі копання ґрунту; дослідження продуктивності ОЕ в залежності від характеру роботи, параметрів вибою і ступеня наповнення ковша.

Загальні відомості

     До основних факторів, що впливають на продуктивність екскаватора, відносяться наступні [1]:

     - труднощі розробки гірської маси, що оцінюється категорією породи та її станом;

     - параметри вибою, що роблять вплив на ступінь наповнення ковша;

     - технічні дані, стан і конструктивно-виробнича надійність екскаватора;

     - кваліфікація машиніста;

     - організація робіт, що залежить від достатньої кількості транспортних засобів, стану доріг і т.д.

     Паспортна годинна продуктивність одноківшевого екскаватора [4]

,                                  (4.1)

     де  - паспортна годинна продуктивність,м³;

      - конструктивно-розрахункове число циклів у хвилину;

     Е - місткість ковша, м³.

     Число циклів у хвилину можна визначити експериментально, для цього необхідно визначити основні елементи циклу

,                                       (4.2)

     де  - час одного циклу роботи екскаватора, с,

=  +  +  +  +  ,                              (4.3)

     де  - тривалість зачерпування ґрунту, с;

      - час повороту екскаватора до місця розвантаження, с;

      - час розвантаження, с;

      - час повороту у вибій, с;

      - час опускання рукояті у вибій, с.

     Машиністи високої кваліфікації можуть сполучати деякі операції, тим самим скорочуючи час циклу. У загальному випадку час циклу

.                                       (4.4)

     З урахуванням сполучення операцій

,                             (4.5)

     де  - час копання, с;

      - час повороту на завантаження і розвантаження ковша, с;

      - час повернення ковша у вибій (у вихідне положення), с.

     Для механічних лопат при повороті екскаватора для розвантаження у вибої на кут до 120° справедливі наступні співвідношення

≈ 0,3  ; ≈ ≈0,35  .

     Годинна технічна продуктивність у щільній масі визначається в залежності від теоретичної за формулою

,                                     (4.6)

     де  - коефіцієнт наповнення ковша;

      - коефіцієнт розпушення ґрунту в ковші.

     Коефіцієнт наповнення ковша  можна визначити за формулою (3.1), а коефіцієнт розпушення ґрунту - за формулою (1.8).

     У залежності від висоти вибою коефіцієнт наповнення ковша

,                                        (4.7)

     де  - висота вибою, м;

     b , h – ширина і товщина стружки, м;

      - коефіцієнт розпушення породи;

     Е – місткість ковша, м³.

     Технічна продуктивність з урахуванням параметрів вибою

,                           (4.8)

     де  і  - тривалість безперервної роботи екскаватора з одного місця стояння при одному напрямку руху робочого органа і тривалість однієї пересувки відповідно.

     Експлуатаційна продуктивність

,                                    (4.9)

     де  - коефіцієнт використання екскаватора за часом,

=  ,                                (4.10)

     де  - тривалість зміни, ч;

      - коефіцієнт надійності для одноківшевого екскаватора, =0,8...0,95 [2].

Лабораторне обладнання

     1 Секундоміри.

     2 Рулетки для виміру параметрів вибою.

     3 Терези для визначення щільності ґрунту.

     4 Кутоміри.

Порядок виконання роботи

     1 Скласти конструктивну схему екскаватора і кінематичні схеми основних його механізмів.

     2 Визначити теоретичну годинну продуктивність моделі механічної лопати. Для цього необхідно визначити тривалість виконання основних операцій по копанню ґрунту, навантаженню його в транспорт і поверненню у вихідне положення за формулами (4.1)…(4...5). Дані експериментальних вимірів не менш 3 циклів занести до таблиці 4.1.

     3 Визначити технічну продуктивність, указавши наступні параметри: висоту вибою Н, місткість ковша Е, ширину і товщину стружки, коефіцієнт розпушення ґрунту. Дані занести до таблиці 4.2.

     4 Визначити експлуатаційну продуктивність, користуючись формулами (4.8)...(4.10). Значення коефіцієнта  визначається за результатами спостережень.

     5 Вказати основні шляхи підвищення продуктивності моделі ОЕ стосовно до досліджуваних умов.

     6 Оформити звіт.

     Таблиця 4.1 - Дані для визначення продуктивності

                        моделі механічної лопати

Номер досвіду	Довжина основних операцій				Продуктивність ОЕ
	, с	, с	, с	, с
1
2
3
Середнє значення

     Таблиця 4.2 - Дані для визначення технічної продуктивності ОЕ

Найменування параметра	Н, м	b, м	h, м	Е, м3
Значення параметра

Питання для контролю

     1 Дайте визначення паспортної теоретичної продуктивності ОЕ.

     2 Які параметри вибою впливають на величину технічної продуктивності?

     3 Які параметри екскаватора впливають на технічну й експлуатаційну продуктивність ОЕ?

     4 Дайте визначення експлуатаційної продуктивності.

     5 Як визначити час циклу ОЕ?

     6 Які параметри ОЕ та вибою впливають на час циклу?

Лабораторна робота №5