Кузьменко В.И. Горные транспортные машины (теория и расчеты)

Подождите немного. Документ загружается.

вода у них одинаково, следовательно, и одинакова мощность двигателя,

таким образом, месторасположение привода не влияет на мощность дви-

гателя.

При использовании схемы “в” снижается максимальное натяжение т.о.

На практике определяющим являются соображения удобства эксплуа-

тации, поэтому, как правило, принимают вариант “а”.

Вариант “в” принимают, если надо повысить мощность конвейера

при ограничении мощности одного привода, если надо уменьшить на-

тяжения т.о.

Рисунок 2.14 – К выбору места расположения приводной станции

3 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ И РАСЧЕТА

САМОХОДНЫХ МАШИН

3.1 Общие вопросы расчета производительности

Понятие “мгновенная производительность” для самоходных средств

лишено смысла, так как минимальное время, о котором можно говорить, –

это время цикла. Понятие “машинное время” тоже недопустимо, посколь-

ку остановки машин предусмотрены самим принципом работы. Можно го-

ворить о рабочем времени, то есть о времени, на протяжении которого ма-

шина занимается перевозкой груза с учетом всех пауз, предусмотренных

циклом работы. Поскольку для самоходных машин мгновенный пик гру-

зопотока значения не имеет, расчет ведут не по теоретической (пиковой), а

по технической производительности.

Под технической производительностью самоходной транспортной ма-

шины понимают количество груза данного вида, который может быть пе-

ревезен машиной за единицу рабочего времени (обычно за цикл) при нор-

мативной продолжительности всех элементов цикла и при равномерном

поступлении груза.

Под эксплуатационной производительностью понимают соответству-

ющее действительности количество груза, которое транспортируется в еди-

ницу общего времени (обычно за смену). Общее время – время с начала до

конца рабочего дня.

В отличие от стационарных установок, для которых решается вопрос о

пригодности или непригодности данной машины по производительности,

для самоходных машин расчет по производительности сводится к опреде-

лению количества машин.

Техническая производительность за цикл определяется по формуле (2.8).

Удобнее пользоваться такими единицами измерения: грузоподъемность (m)

в т; скорость движения (V ) км/ч.; расстояние (L ) км; время цикла (Т) мин.

Тогда (2.8) приобретает такой вид:

m·z·60

, т/ч, (3.1)

где z – число транспортных сосудов в поезде;

m – фактическая полезная грузоподъемность одного сосуда, т;

Т – нормативное время цикла, мин.

Если при погрузке применяют ковшовые машины (экскаваторы, погру-

зочные машины), то “m” рассчитывают с учетом того, что в кузове может

вмещаться только целое число ковшей.

По емкости кузова

y.к.нк

ном

K·K·V

V·2,1

n =

′

, (3.2)

по грузоподъемности

′

′′

·K·V

K·m

.к.нк

.к.рном

к , (3.3)

где V

ном

- номинальный объем кузова, м

;

1,2 – коэффициент погрузки “с верхом”;

– объем ковша, м

;

.к.р.к.н

K,K

– коэффициенты наполнения ковша и разрыхления породы в ковше;

ном

– номинальная грузоподъемность кузова, т;

′

– плотность породы в целике, т/м

;

– коэффициент уплотнения породы в кузове в сравнении с состоянием ее в

ковше, который равняется: 0,94 – для легких пород и угля, 0,87– для скаль-

ных пород средней прочности, 0,79 – для тяжелых крепких скальных пород.

Принимают из

′

наименьшее число и округляют его до целого

дроби менее 0,75 в меньшую сторону, остальное – в большую.

.к.р

.к.нкк

·K·V·n

′

, т. (3.4)

Для определения времени цикла надо знать время хода и величину пау-

зы. Время хода можно определить двумя способами: интегрированием урав-

нения движения и методом установившихся скоростей.

На горных предприятиях условия работы не определены и часто изменя-

ются, большая точность расчета не требуется, поэтому, как правило, при-

меняют метод установившихся скоростей, при котором считается, что са-

моходная машина на каждом элементе профиля движется с постоянной ско-

ростью, мгновенно изменяется при переходе на новый элемент профиля.

Время цикла

∑ ∑

θ++=

xic

pic

·K

·60

V·K

·60T

, мин, (3.5)

где l

– длина і-го участка трассы с постоянными условиями движения (по-

стоянный уклон, один тип дорожного покрытия), км;

– коэффициент скорости, который учитывает периоды пуска и тормо-

жения, изменения скорости при переходе с одного элемента трассы на

другой;

, V

– технические скорости движения при рабочем и холостом ходах

на i-том участке трассы, км/ч.;

θ – суммарная нормативная пауза за цикл на прицепку и отцепку сосудов,

на их загрузку и разгрузку, маневры на концевых пунктах и прочее, мин.

Техническая скорость движения определяется по тяговой характерис-

тике машины, по мощности двигателя, по правилам ТБ и прочее. Затраты

времени на загрузку сосудов определяют по технической производитель-

ности машины, производящей погрузку (экскаватор, погрузочные машины

и прочее).

Для машин циклического действия иногда время погрузки определяют

по формуле

пог

, мин,

(3.6)

где n

– число ковшей;

– техническая продолжительность цикла, с.

3.2 Расчетный грузопоток

Расчетный грузопоток можно определить двумя способами: по коэффи-

циенту неравномерности и по технической производительности забойных

машин.

При расчете по первому методу постановка задачи такая.

Дано: Q

см

– сменная производительность погрузочного пункта, т/см; t

см

–

продолжительность смены, ч. Определить Q

– расчетный грузопоток, т/ч.

На рис. 3.1 изображен график работы погрузочного пункта (п.п.).

Рисунок 3.1– График изменения грузопотока погрузочного пункта

– время цикла погрузочного пункта, то есть интервал между отправ-

кой поездов. Он неравномерный из-за изменения производительности по-

Общее время смены t

см

состоит из рабочего времени t

и времени просто-

ев

, которое включает плановые и неплановые перерывы за смену. Плано-

вые перерывы состоят из времени на подготовительно-заключительные опе-

рации (прием-сдача смены, осмотр, смазывание, легкий текущий ремонт),

время на личные надобности, время технологических перерывов (заряжание

и взрывание шпуров и прочее). Неплановые перерывы состоят из времени

ликвидации аварий, отклонение от нормативных затрат времени на элемен-

ты цикла.

Коэффициент использования сменного времени погрузочного пункта

см

.п.в

K =

. (3.7)

Средняя производительность за рабочее время

см

ср

Q =

. (3.8)

Коэффициент неравномерности работы п.п. за рабочее время, которое

определяется по мерному интервалу времени, равному среднему интервалу

отправки поездов

ср

max

K =

. (3.9)

Практически определяется по временному интервалу.

Производительность Q

за первый интервал времени находится с (3.1)

при Т = Т

п1

. Аналогично определяем Q

за второй интервал и прочее. За

расчетный грузопоток принимаем максимальную производительность Q

max

Тогда

.п.всм

см

срmsxp

K·t

Q·K

·KKQQQ ====

. (3.10)

При расчете по второму методу за расчетный грузопоток принимают тех-

ническую производительность забойных горных машин.

Постановка задачи. Дано: схема откатки ( рис. 3.2); вид организации дви-

жения (с закреплением или без закрепления машин за погрузочными пункта-

ми); Q

см1...3

– сменные производительности погрузочных пунктов, т/см (или

, Q

расчетные грузопотоки, т/ч.); z – число сосудов в поезде; m –

грузоподъемность одного сосуда в поезде, т. Определить количество само-

ходных машин, которые обслуживают каждый пункт и откатку в целом.

Рисунок 3.2 – Схема откатки с тремя погрузочными пунктами

Если даны расчетные грузопотоки, то количество машин для обслужи-

вания первого пункта

.м.в1m

.п.в1p

K·Q

n =

, (3.11)

где К

в.м.

– коэффициент использования сменного времени одной самоходной

машины;

т1

– техническая производительность одной машины по обслуживанию

первого пункта (3.1).

Выражение (3.11) написано при допущении, что техническая произво-

дительность откатки пропорциональна числу машин. Отношение К

в.п.

в.м.

учитывает возможную разность рабочего времени п.п. и самоходной

машины.

зм

Если заданы сменные производительности пунктов, то, подставляя в (3.

11)

из (3.10), получим

см.м.в1m

1см

t·K·Q

K·Q

n =

, (3.12)

или после подстановки значения Q

т1

из (3.1)

.м.всм

11см

t·t·m·z·60

T·K·Q

n =

, (3.13)

где Т

– время цикла машины (3.5) по обслуживанию первого пункта, мин.

Количество машин n

и n

, которые обслуживают, соответственно вто-

рой и третий п.п., найдем по формуле (3.11) или (3.13).

Дальнейший расчет зависит от вида организации движения. Суммарное

для всей откатки число рейсовых машин при закреплении за п.п.

(

)

(

)

(

)

321.рейс

nnnn

, (3.14)

без закрепления за п.п.

(

)

321.рейс

nnnn

. (3.15)

В выражениях (3.14) и (3.15) в скобки заключены величины, округляемые

до ближайшего целого большего числа.

Пример. Пусть = 1,25; 0,20; 0,5.

По выражению (3.14)

рейс

= (1,25) + (0,2) + (0,5) = 2+1+1=4.

По выражению (3.15)

рейс

= (1,25+0,2+0,5) = (1,95)=2.

При организации движения без закрепления число рейсовых машин мож-

но определить по средневзвешенной длине откатки. Считают, что погру-

зочные пункты объединены в один с суммарной сменной производительнос-

тью и со средневзвешенной длиной откатки

3см2см1см

св

QQQ

·l·l·l

. (3.16)

По этой длине считают время рейса Т (3.5), по нему по формуле (3.13) по

Общее число рабочих машин

д.рейс.poб

nnn

, (3.17)

где

n – число дополнительных хозяйственных машин, которые обслужи-

вают вспомогательные грузопотоки (перевозка материала, оборудо-

вания, людей), определяется по местным условиям.

Инвентарное число машин(которое нужно приобрести)

инврабинв

K·nn

, (3.18)

где К

инв

– коэффициент инвентарности, учитывающий резервные машины

и машины, которые находятся в ремонте.