Дипломный проект - Экскаватор роторный (малогабаритный) - файл n5.doc

Дипломный проект - Экскаватор роторный (малогабаритный)
скачать (4562.6 kb.)
Доступные файлы (49):
n2.cd~
n3.cdw
n4.frw
n5.doc94kb.27.05.2006 16:27скачать
n6.bak
n7.frw
n8.bak
n9.frw
n10.doc416kb.12.03.2009 09:50скачать
n11.bak
n12.frw
n13.doc63kb.26.05.2006 22:17скачать
n14.bak
n15.frw
n16.bak
n17.frw
n18.bak
n19.frw
n20.doc356kb.26.05.2006 15:27скачать
n21.doc62kb.28.04.2006 15:17скачать
n22.frw
n23.bak
n24.cdw
n25.bak
n26.frw
n27.doc452kb.27.05.2006 20:32скачать
n28.cdw
n29.cdw
n30.cdw
n31.cdw
n32.cdw
n33.cdw
n34.cdw
n35.doc24kb.06.05.2007 18:31скачать
n36.cdw
n37.cdw
n38.cdw
n39.cdw
n40.cdw
n41.bak
n42.cdw
n43.cdw
n44.doc4653kb.28.05.2006 21:31скачать
n45.doc125kb.28.05.2006 21:24скачать
n46.cdw
n47.frw
n48.cdw
n49.cdw
n50.cdw

n5.doc

СТЕНДЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
Работа роторных экскаваторов на отечественных карьерах характеризуется разнообразием горно-геологических условий. При экскавации рыхлых и липки пород существенное влияние на работу ротора оказывает процесс разгрузки. При разработке вязких, крупнотрещиноватых и крепких углей и пород работа осложняется появлением повышенной кусковатости и значительными колебания­ми нагрузок, действующих на рабочее оборудование. В этих условиях необходимая эффективность роторных экскаваторов может быть достигнута только в результате оптимизации конструктивно-кинематических и силовых параметров ротора, а также конструктивных решений его элементов.

Совершенствование методов расчета параметров и определение действующих нагрузок требует не только теоретических разработок, но и широких эксперимен­тальных исследований. При этом обоснование рабочих гипотез, принятых при построении расчетных схем рабочего процесса, возможно, как правило, при помо­щи экспериментальных исследований выполняемых на строгих методических ос­новах с широкой вариацией определяющих факторов. Выполнение эксперимен­тальных работ подобного рода на действующем оборудовании затруднено рядом обстоятельств: разнообразием грунтовых условий, ограниченными возможностя­ми изменения конструктивно-кинематических параметров оборудования, слож­ными условиями фиксации ряда факторов, характеризующих рабочий процесс экскаватора и др. В ряде .случаев возможность постановки углубленного экспе­римента в производственных условиях вообще исключается.

В связи с этим- особое место занимают исследования рабочего процесса ротор­ных экскаваторов на специальных экспериментальных стендах. Такие стенды поз­волят исследовать следующие основные вопросы рабочего процесса и выбора оп­тимальных конструктивных решений рабочего оборудования роторных экскаваторов:

установление оптимальной скорости вращения ротора и диапазона ее регули­рования в зависимости от физико-механических свойств и состояния грунта, конструкции и размеров режущего козырька, корпуса и днища ковша, степени его заполнения, угла установки запорного сектора и других факторов;

определение величины и характера воздействия внешних нагрузок (касатель­ной, боковой и нормальной составляющих сопротивления копанию) на рабочее оборудование роторных экскаваторов в зависимости от скорости резания, режимов экскавации, физико-механических свойств разрабатываемых пород и их состояния, конструкции и числа режущих элементов, жесткости механических характеристик привода и системы ротор — подвеска редуктора — стрела экскаватора;

установление динамических характеристик рабочего оборудования роторных экскаваторов;

изыскание и исследование принципиально новых конструкций рабочих орга­нов экскаеациониых машин непрерывного действия, в первую очередь, предназна­ченных для экскавации крепких углей и пород;

установление рациональной конструкции ковша и его элементов для различ­ных условий экскавации, состояния и крепости разрабатываемых пород;

установление влияния режимов экскавации на величину и характер образования кусков в зависимости от состояния и крепости разрабатываемых пород;

установление характера и величины износа режущих элементов в зависимости от их конструкции, материала и способа упрочнения;

отработка конструкций различного рода токосъемных измерительных устройств для тензометрических исследований на карьерах, а также аппаратуры для длительных статистических измерений действующих нагрузок.

спроектированы и изготовлены два роторных стенда:


Параметр
Стенд для исследования процесса

разгрузки
экскавации


Диаметр по режущим кромкам, м

Диаметр внутреннего обода, м

Число ковшей, шт.

Ёмкость одного коша, м3

Общее передаточное число привода

Пределы регулирования скорости вращения, об/мин

Диапазон изменения угла установки кромки запорного сектора, град

Максимальная подача ротора на забой без передвижки пути, м

РОТОР

2,9

1,7

8

0,10
141
2-14


0-70
0,5

3,3

1,8

8;11;13

0,14;0,10;0,07
150
2-12


-
0,6




Параметр
Стенд для исследования процесса

разгрузки
экскавации

Двигатель привода ротора

Номинальная мощность, кВт

Номинальное число оборотов, об/мин
20
1500
55
1500



Параметр
Стенд для исследования процесса

разгрузки
экскавации

Механизм передвижения

Номинальная мощность двигателя, кВт

Номинальное число оборотов двигателя, об/мин

Передаточное число редуктора

Пределы регулирования скорости передвижения, м/мин

Ширина рельсовой колей, м

Максимальная производительность по конвейеру, м3/ч

Общий вес роторного стенда, кН

14
1500

30
2,5-25,0

1,5


280

150

14
1500

25,5-211,0
2,5-30,0

2,7


280

280


Первый стенд предназначен для исследования вопросов, связанных с выбором конструктивно-киекматических параметров ротора и конструкции ковшей. Поэтому при его создании была предусмотрена возможность широкого регулирования скорости ротора и его боковой подачи, изменения углов установки кромки запорного сектора и конструкции днища ковшей. При исследовании предусматривалась возможность киносъёмки процесса разгрузки как в плоскости вращения ротора со стороны конвейера, так и в контуре ковша с применением специального устройства, перемещающего киноаппарат синхронно с применением спец-устройства, перемещающего киноаппарат синхронно ковшу от момента заполнения последнего до полного опорожнения. Конструкция стенда включает в себя ротор с приводом, конвейер, верхнюю и нижнюю рамы. Бескамерный ротор с боковой гравитационной разгрузкой установлен на верхней раме на неподвижной оси и приводится во вращение от двигателя через редуктор и венцовое зубчатое колесо. Привод ротора выполнен по системе Г-Д. Редуктор привода ротора со стороны электродвигателя опирается на пружинную подставку, а со стороны выходного вала подвешен на кронштейнах. При работе ротора верхняя рама жёстко соединяется с нижней посредством стопорных болтов. Нижняя рама опирается на две двухосные тележки, перемещающиеся вдоль забоя по рельсовому пути.

Передвижение стенда вдоль забоя (боковая подача ротора) осуществляется механизмом передвижения, который находится на отдельной тележке присоединённой к нижней раме стенда с правой стороны. Механизм передвижения - канатного типа, включает в себя систему Г-Д. редуктор и приводной барабан с тросом, концы которого жестко закреплены на противоположных концах рельсового пути.

Управление электроприводами стенда сосредоточено в электрошкафах, а приборы управления и контроля установлены на общем пульте в кабине Электро­питание подводится кабелем, подвешенным к тросу, который натянут между стой­ками, установленными по концам рельсового пути.

Рельсовый путь состоит из трех участков, два из которых общей протяжен­ностью 25 м расположены по фронту забоя и являются рабочими, а третий выне­сен за пределы забоя и через катки опирается на поперечную колею, по которой он вместе со стендом может подаваться на забой при помощи специальных стяжек Участки пути во время работы стенда соединены между собой обычными рель­совыми скреплениями.

Разрабатываемый забой представлен песчаноглинистым грунтом с естествен­ной влажностью 9—13%. Выполненные исследования позволили детально изу­чить процесс разгрузки роторного рабочего органа, обосновать расчетную схему процесса для грунтов различного типа и рекомендовать рациональную конструк­цию ковшей при экскавации пород, склонных к налипанию.

На втором стенде исследуются величины и характер внешних нагрузок на рабочем оборудовании роторного экскаватора в зависимости от совокупности действующих факторов. Принципиальной особенностью этого стенда является возможность замера суммарных составляющих усилия копания с помощью подвески вала ротора на тензометрических опорах. Кроме того, ковши крепятся к ротору специальными мерными устройствами, выполненными в виде промежуточ­ных тензометрических рамок. В этом случае замена ковшей или установка ка­ких-либо дополнительных режущих устройств не потребует перемонтажа измери­тельных элементов и исключает возникающие при этом дополнительные ошибки измерения. Установка ковшей позволяет фиксировать нагрузки на всех ковшах, на­ходящихся одновременно в контакте с забоем. Металлоконструкция ротора выпол­нена таким образом, что благодаря сменным разъемным обечайкам возможно изме­нение числа ковшей без демонтажа установки ротора. Принципиальная схема компоновки стенда аналогична предыдущей.

Механизм привода ротора смонтирован на специальной раме и установлен по статически определимой схеме. Один конец через подшипники опирается на вал ротора, другой через упругую подвеску и мерный элемент — на верхнюю раму. Верхняя подвижная рама опирается на нижнюю через катки, на которых осуществляется подача ротора на забой. Привод подачи, как и в разгрузочном стенде, ручной. В период работы верхняя рама при помощи четырех аутригеров и тяг жестко связывается с рамой ходового устройства, включающего в себя нижнюю раму, опирающуюся на ходовые колеса, и привод, аналогичный приводу хода разгрузочного стенда. Рельсовый путь имеет колею шириной 2,7 м, что в комплексе с балластным пригрузом, установленным на верхней и нижней рамах, обуславливает необходимую устойчивость всего агрегата. Перемещение всего стенда на забой осуществляется так же, как и перемещение роторного разгрузочного стенда.

Исследование на стенде производится в специальном забое, (смотреть рисунок), представляющем собой бетонное ложе с опорной стенкой, которое заполняется боками из углецементной массы. Общая длина рабочей части забоя 40 м, глубина блоков-6 м, а высота может достигать 5 м. Варьируя процентным содержанием угля и цемента, можно создавать забой, состоящий по фронту из 10 блоков различной крепости.

Необходимые исследования можно поводить также на блоках, включающих пропластки разной толщины, а также подверженных трещеноватости. Последняя создаётся при заливке блоков посредством введения полихлорированных прокладок между очередной массой углецемента. Регулировать интенсивность трещеноватости и коэффициент структурного ослабления блока можно установкой на различном расстоянии друг от друга прокладок, а также изменением площади отверстия в прокладках, через которые схватываются два очередных слоя. При заливке первых углецементных блоков использован уголь марки АРШ и цемент марок 200-400.

Проведение широких исследований на созданных стендах будет способствовать дальнейшему совершенствованию конструкций и методов расчета ротор экскаваторов.


Схема работы в углецементном забое (размеры в метрах):

/ — рельсовый путь;

2 — роторный стенд;

3 — устройство для подачи стенда на забой;

4 — углецементный блок;

5 — опорная стенка.
СТЕНДЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
Лекции
Лабораторные
Справочники
Эссе
Вопросы
Стандарты
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации