Проект на кофа с „разделно рязане” на роторен багер srs 4000
Изтегляне 112.54 Kb.
|
- Навигация на страницата:
- ПРОЕКТ НА КОФА С „РАЗДЕЛНО РЯЗАНЕ” НА РОТОРЕН БАГЕР SRS 4000 Николай Динев 1 , Райна Вучева 2
- Ключови думи
- ABSTRACT
- Фиг. 1. Кофа на роторен багер SRs 4000 (стара).
- Фиг. 3. Кофа на роторен багер SRs 4000 с „разделно рязане”.
- Фиг. 4а. Фиг. 4б. Технологични изчисления
- Фиг. 5. 1 – кофа, 2 – подкофово пространство
| ГОДИШНИК на Минно-геоложкия университет “Св. Иван Рилски”, Том 58, Св.IІІ, Механизация, електрификация и автоматизация на мините, 2015
ANNUAL of the University of Mining and Geology “St. Ivan Rilski”, Vol. 58, Part ІІІ, Mechanization, electrification and automation in mines, 2015 ПРОЕКТ НА КОФА С „РАЗДЕЛНО РЯЗАНЕ” НА РОТОРЕН БАГЕР SRS 4000 Николай Динев1, Райна Вучева2 1 „Мини Марица Изток” ЕАД, nick@marica-iztok.com 2 Минно-геоложки университет "Св. Иван Рилски", 1700 София, r.wutschewa@abv.bg РЕЗЮМЕ: Поради незадоволителната работа на използваната в момента кофа на багер SRs 4000 възниква необходимост от разработване на проект на нова кофа. Възоснова на направен анализ на конструктивното изпълнение на настоящата кофа се предлага кофа с т.н. ”разделно рязане”. Тя работи добре при разработване на забои, както с твърди включения, така и при забои без твърди включения, тъй като изкопаният материал е с по-малка едрина. За нуждите на проектирането и конструирането на новата кофа са направени технологични и якостни изчисления, част от които са показани в настоящата публикация. Ключови думи: кофа на роторен багер, разделно рязане, технологични изчисления. Design of a Separation Cutting Bucket of the SRs 4000 Bucket Wheel Excavator Nikolai Dinev1, Raina Vucheva2 1 „Mini Maritsa Iztok” EAD, nick@marica-iztok.com 2 University of Mining and Geology “St. Ivan Rilski”, 1700 Sofia, r.wutschewa@abv.bg ABSTRACT: Due to deficiencies in the current performance of the bucket of the SRs 4000 bucket wheel excavator, we have been faced with the necessity of designing a new type of bucket. The constructional execution of the bucket in current use has been analysed. On the basis of the analysis, a bucket is offered that functions on the principle of the so called separation cutting. The bucket performs well in mining faces with hard inclusions as well as in faces without hard inclusions since the lump size of the excavated material is smaller. For the purposes of the design and construction of the new bucket, engineering and strength calculations were made and part of them are included in this publication. Key words: wheel exavator bucket, separation cutting, engineering calculations. Геоложките особености на находището Източно-маришки въглищен басейн, както и голямото разнообразие във физико-механичните свойства на откривката са причина за много случаи на реконструкции на кофи и зъби от работния орган на роторните багери и приспособяването му към конкретните условия. Незадоволителната работа на използваната в момента кофа в забои и твърди включения е причина техническият съвет към „Мини Марица-изток” ЕАД да вземе решение и да възложи проектиране и конструиране на нова кофа, съобразена с конкретните условия. Конструктивното изпълнение на старата кофа е показано на фиг. 1. Анализът показва следното:
Такъв метод на работа е неблагоприятен за натоварването на механизма на въртене на горния строеж на багера и води вероятно до по-ниска производителност.
Забелязано е и неправилно ориентиране на зъбите спрямо траекторията на рязане и като резултат – увеличено съпротивление на рязане.
Това води до почти едновременно врязване на зъбите,свързано с висока динамичност на натовар2ването на роторното колело, на задвижването му и на металоконструкцията на багера, както и за откъсване на едри късове материал, особено при наличие на твърди включения. Тази възможност е показана с прекъсната линия на фиг. 2б. Практиката е показала, че това се случва много често. 
Фиг. 1. Кофа на роторен багер SRs 4000 (стара). 
Фиг. 2а Фиг. 2б Попадането на големи късове материал върху транспортните ленти на багера, на забойния и магистралния гумено-лентов транспортьор (ГЛТ) води до повреди, престои и продължителни ремонти. Повредите по ГЛТ са причина за престои на багера и насипообразувателя.
Това се отразява неблагоприятно на работата на кофата поради разликата в параметрите на стружката при подаване вляво и вдясно. Посочените недостатъци са много сериозни и са основание да се поиска проект и конструктивна разработка на нов тип кофа за роторен багер SRs 4000. Като най-подходяща е избрана кофа с т.н. „разделно рязане” – фиг. 3. 
Фиг. 3. Кофа на роторен багер SRs 4000 с „разделно рязане”. Този тип кофи имат предимства, в случай че се разработва забой с твърди включения, но работят добре и в забои без твърди включения, тъй като изкопаният материал е с по-малка едрина. Както всички кофи със зъби, те работят лошо в забои от влажни и преовлажнени лепливи глини. Сравнение на процеса рязане на стружка за старата и новата кофа е показано на фиг. 3 и фиг. 4. При конструктивната разработка на новата кофа са направени промени във формата на ножа и на разположението на зъбите. Променен е ъгълът на рязане от 10° на 15°, за да се подобри работата и дълготрайността на зъбите. Зъбите са изместени върху страничните части на ножа, с което се осигурява копаене с по-голямо подаване с ходовия механизъм и по-малка скорост на въртене на горния строеж на багера. Това осигурява работа на по-широк забой без намаляване на производителността. Ножът на кофата е наклонен на 30° назад по отношение на радиуса на роторното колело, което осигурява т.н. „разделно рязане”, при което всеки зъб отделя част от стружката. Зъбите работят последователно и самостоятелно, при което се намалява едрината на изкопания материал. Отделянето на късовете към свободна повърхност води до намален разход на енергия за копаене. Улеснява се и рязането на твърди включения, тъй като периферната сила се концентрира върху един зъб вместо върху два или три. При кофите с „разделно рязане” зъбите се внедряват последователно 1, 2, 3 и 4 (фиг. 4а) и отделят части от стружката, както е показано на фиг. 4б. Отделяне на негабаритни късове материал може да се получи, когато твърдите включения са разположени в горната част на шайбата. За нуждите на проектирането и конструирането на новата кофа бяха направени технологични и якостни изчисления, част от които са показани в настоящата публикация. 
Фиг. 4а. Фиг. 4б. Технологични изчисления 1. Производителност [техническа] - Qтехн, [m3/h] Qтехн = 60.z.q’k, m3/h (разбухнал материал), където: z - брой на разтоварените кофи, min-1 ; q’k - обем на кофата заедно с подкофовото пространство, m3. 
Фиг. 5. 1 – кофа, 2 – подкофово пространство От техническата характеристика на багера Qтехн = 11000 m3/h z = 57,5 min-1 q’k = qk + qn, m3 , където: qk е обемът на една кофа, m3; qn - обем на подкофовото пространство във венеца на роторното колело, m3. Обемът qn на подкофовото пространство се определя, като се използват размерите му взети от чертежа на корпуса на роторното колело. От чертежа на фиг. 5 са взети необходимите размери за изчисляване на обема на подкофовото пространство - височина Н = 400mm, дължина L = 2040mm и широчина В = 1690mm. Като не се отчитат закръгленията в ъглите, приблизител-но обемът на подкофовото пространство ще се определи по формулата: qn = B.L.H, m3 = 1,69.2,08.0,4= 1,38 m3 За осигуряване на производителност Qтехн = 11000 m3/h е необходимо обемът на кофата да бъде: qk = q’k - 0,5 qn , m3 = 3,2 - 0,5.1,4 ≈ 2,5 m3 Като се има предвид приблизителното определяне на обема на подкофовото пространство, се приема обемът на проектираната кофа да бъде qk = 2,5m3 . 2. Производителност (техническа) в плътен материал.  = 60.z.a.b.H.Kp Кн , m3/h,
където е техническата производителност на багера в разбухнал материал, m3 z – брой на разтоварените кофи, min-1 а – подаване, m b – широчина на стружката, m Н – височина на стъпалото, m Кр – коефициент на разбухване Кн – коефициент на напълване  , m3/h
z = 57,5 min-1 - от характеристиката на багера; а - подаване - задава се от манипуланта на багера, m; Н - височината на стъпалото – определя се от техноло-гични съображения, но се препоръчва в границите от  до  , където D = 16m е диаметърът на роторното колело.
Следователно Н = 8÷10,5m. Ако забоят е устойчив и не се обрушава лесно, височината на стъпалото може да се приеме от до , т.е. от 8÷12m.
Нека Н = 10m, а - препоръчително 0,6÷0,8 от височината на кофата, m. Тогава широчината на стружката, която срязва една отделна кофа, може да бъде пресметната 
Тъй като скоростта на подаване чрез механизма за въртене е 8÷38m/min, за минималната и максималната възможна широчина на стружката ще се получат: 
където: - периферна скорост при зъбите на кофата на нивото на оста на роторното колело, задавана от механизма на въртене на горния строеж на багера, m/min; – скорост на рязане (периферна скорост на роторното колело), m/s. 
n – обороти на роторното колело, min-1; zk – брой на кофите на роторното колело. 
Фиг. 6. От фиг. 6 се вижда, че при завъртане на горния строеж на багера дебелината на стружката намалява по закона  . За да се запази производителността на багера, е необходимо да се запази напречното сечение на стружката, т.е.  .
Това се постига чрез увеличаване на b по същия закон, т.е.  . Автоматизирана система осигурява това до ъгъл 60ο , след което производителността спада.
Нека  добие стойност  при  = 60.
Тогава b = 0,66.0,5 = 0,33m. Ако се реши формулата за техническата производителност на багера спрямо a, ще се получи подаването, под стойността на което производителността на багера ще намалява още преди горният му строеж да се е завъртял на 60. 
Вижда се, че при тази височина на стъпалата, за да запази производителността си, багерът трябва да работи с подаване, по-голямо от 0,6m. Литература Волков, Д. П., З. А. Черкасов. Динамика и прочность многокошовых экскаваторов и отвалообразователей, Машиностроение, Москва, 1969. Динев, Н., Р. Вучева. Намаляване на възможността за създаване на негабаритни късове материал и попадането им в гумено-лентовите транспортни системи при изкопаване на откривка, Геология и минерални ресурси, 2015, №1-2. Домбровский, Н. Г., Многоковшовые экскаваторы, Машиностроение, Москва, 1972. Кеннеди, А. Дж., Ползучесть и усталост в металлах, Москва, изд.”Металургия”, 1965. Кинов, А., Усъвършенстване на работния процес на роторните багери, МГУ София, 1994. Хейвуд, Р. Б., Проектирование с учетом усталости, Москва, изд. „Машиностроение”, 1969. Шейретов, К., Минни машини II част, изд. Техника, София, 1983. Rasper, L. The Bucket Wheel Exkavator, Trans. Tech. Publication, Clanstahl, Germany, 1975. Russinski, E., Smolnicki T. und Kancewski. Gesichtspunkte zur Sanierung der Stahlkonstruktion von Schaufelradbaggern, Trans Tech Publication №5, 1997. Wocka, N. Tagebaugrossgeraete nach langem Betrieb – Verlaengerung der Lebensdauer oder Abschaffung, Gornictwo Odkriwkowe XXXV14/1994. Статията е препоръчана за публикуване от кат. „Машинознание”. Каталог: sessions sessions -> Изследване чистотата на слънчогледово масло за производство на експлозиви anfo sessions -> Laser “Raman” spectroscopy of anglesite and cubanite from deposit “Chelopech” Dimitar Petrov sessions -> Св иван рилски sessions -> Modeling of sessions -> Управление на риска от природни бедствия sessions -> Oценка на риска от наводнениe в елховското структурно понижение в района на гр. Елхово красимира Кършева sessions -> Гравиметрични системи използвани в република българия и оценка точността на системи igsn-71 и unigrace при точки от гравиметричните и мрежи sessions -> Toxicological assessment of photocatalytically destroyed mixed azo dyes by chlorella vulgaris sessions -> Field spectroscopy measurements of rocks in Earth observations Изтегляне 112.54 Kb. Сподели с приятели:
|