Обоснование параметров карьерных экскаваторов в зависимости от условий эксплуатации
На правах рукописи
МАКОВЕЕВ
АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Специальность 05.05.06 – «Горные машины»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Екатеринбург – 2008
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Уральский государственный
горный университет»
Научный руководитель -
доктор технических наук, доцент Касьянов Петр Акимович
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Афанасьев Анатолий Ильич
кандидат технических наук, доцент Таугер Виталий Михайлович
Ведущее предприятие – Институт горного дела УрО РАН (г. Екатеринбург)
Защита состоится _30_ декабря 2008 г. в _10__ часов на заседании
диссертационного совета Д 212.280.03 при ГОУ ВПО «Уральский
государственный горный университет» в зале заседаний Ученого совета
по адресу: 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, ГСП-126
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Автореферат разослан _28_ ноября 2008 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета М. Л. Хазин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Механические прямые лопаты – основной вид оборудования на открытых горных работах. Для выполнения крупномасштабных объемов горных работ одной из основных задач отечественного экскаваторостроения является повышение производительности труда за счет переоснащения карьеров большой мощности экскаваторами с ковшами 30 м3 и более. Интенсификация рабочего процесса таких крупных машин – задача первостепенной важности.
Условие работы экскаваторов определяется типом и состоянием пород в забое, совершенством технологии предварительного рыхления. Крайнее разнообразие этих условий затрудняет выбор рациональных параметров проектируемых экскаваторов.
Скальные и полускальные породы преобладают на железнорудных месторождениях (85 %), на коренных месторождениях цветных металлов (95 %), на месторождениях горнохимического сырья и нерудных ископаемых (90 %). В то же время на угольных месторождениях свыше 80 % составляют глинистые и песчаные породы.
Карьерные экскаваторы малой и средней мощности могут проектироваться как машины универсального применения. В этом случае копающие механизмы необходимо рассчитывать на предельные нагрузки в наиболее тяжелых условиях разных забоев. Уникальные машины большой мощности целесообразно проектировать для определенных условий в забоях предполагаемой эксплуатации, обеспечивая наибольшую интенсивность рабочего процесса.
Интенсивность процесса непосредственно связана с его энергоемкостью. Объем потребления электроэнергии определяется усилиями сопротивления, преодолеваемого приводом экскаватора. Можно выделить три основных фактора, влияющих на сопротивление копанию:
- физико-механические свойства разрабатываемых пород;
- качество подготовки забоя;
- конструктивные параметры рабочего оборудования.
Следовательно, определение влияния геометрии узлов рабочего оборудования на усилия копания и энергоемкость рабочего процесса, поиск новых конструктивных схем является актуальной задачей.
Объект исследований – карьерные механические экскаваторы с оборудованием «прямая лопата».
Предмет исследования – рабочее оборудование экскаватора.
Целью работы является разработка методов расчета параметров рабочего процесса и обоснование способов его интенсификации.
Идея работы заключается в расширении адаптивных свойств рабочего оборудования и интенсификации рабочего процесса за счет установочного движения верхней части стрелы.
Методы исследований включают обобщение опыта проектирования и эксплуатации карьерных экскаваторов большой мощности, экспериментальных исследований, математическое моделирование и анализ параметров процесса копания.
Научные положения, выносимые на защиту:
- формулы для предварительного определения параметров рабочего оборудования карьерных экскаваторов большой мощности должны базироваться на параметрах конкретного забоя;
- усилия копания в осыпи забоя определяются углом наклона верхней части шарнирно сочлененной стрелы;
- сопротивление внедрению ковша с круглой, разгруженной от кручения рукоятью должно рассчитываться с учетом коэффициента жесткости направления ковша.
Научная новизна работы.
- Получены зависимости, связывающие параметры забоя (высоту развала, средний размер куска, коэффициент разрыхления) с основными линейными параметрами экскаваторов большой мощности.
- Обоснована методика определения рабочих усилий и мощностей копающих механизмов, а также разработана имитационная модель процесса экскавации связных пород.
- Обоснована структура рабочего оборудования с шарнирно сочлененной стрелой и изменяемым углом наклона верхней части стрелы.
- Получено аналитическое выражение для расчета сопротивления копанию крупно-кусковой горной массы при внедрении ковша с круглой разгруженной от кручения рукоятью.
Практическая ценность работы.
- Разработана новая конструктивная схема рабочего оборудования карьерного экскаватора с шарнирно сочлененной стрелой, с круглой, разгруженной от кручения рукоятью и подвеской стрелы изменяющейся длины.
- Предложена методика определения усилий копания при изменении угла наклона верхней части стрелы.
- Разработана методика расчета усилий и энергоемкости копания связных пород.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: корректностью постановки задач, адекватностью математических моделей реальным процессам экскавации, сходимостью результатов расчета и параметров новых моделей карьерных механических лопат большой мощности.
Реализация результатов работы. Зависимости, связывающие параметры забоя с основными линейными размерами рабочего оборудования, и математическая модель рабочего процесса используются в проектных расчетах карьерных лопат большой мощности в ОКЭ ООО «Уралмаш-Инжиниринг».
Обоснование параметров конструктивной схемы с изменяемой длиной подвески стрелы используется в лекциях и курсовом проектировании по дисциплине «Проектирование и конструирование горных машин» в Уральском государственном горном университете.
Апробация работы. Отдельные результаты работы докладывались и обсуждались на V Международной научно-технической конференции «Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности» (г. Екатеринбург, 2007).
Личный вклад автора заключается:
- в разработке зависимостей, связывающих параметры забоя с основными линейными параметрами экскаватора;
- разработке методики определения рабочих усилий и мощностей, а также модели процесса и программы для ЭВМ;
- выведении формул для расчета усилий и скоростей копающих механизмов при изменении угла наклона верхней секции стрелы.
Публикации. По теме диссертации автором опубликованы три работы, в том числе две в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях.
Структура и объем. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и трех приложений. Содержание работы изложено на 109 страницах, включает 58 рисунков и 3 таблицы. Библиографический список содержит 92 наименования.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Достигнутый уровень эффективности и дальнейшее развитие экскаваторной техники и технологии на разрезах и карьерах связаны с работами Н. Г.Домбровского, Е. Р. Петерса, А. Н. Зеленина, Ю. А. Ветрова, А. С. Реброва, Д. П. Волкова, Ю. И. Белякова, Р. Ю. Подэрни и др.
Введение. Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель, научная новизна и практическая значимость результатов.
Глава 1. Аналитический обзор конструктивных схем рабочего оборудования и методик расчета усилий.
Прямые лопаты являются эффективным и широко применяемым экскавационным оборудованием для проведения большого объема вскрышных работ с использованием транспортной системы.
Преимущественное распространение получили прямые механические лопаты с реечным или канатным напором.
Коленно-рычажный и рычажный напоры, в силу ряда недостатков (сложность изготовления, кинематика рабочего оборудования, не позволяющая свободно работать ковшу у гусениц и т. д.), не получили широкого распространения.
Гидравлические карьерные экскаваторы, несмотря на свои достоинства, имеют недостаток – значительный рост эксплуатационных издержек, существенно снижающий экономический эффект от их применения уже через 6-7 лет работы этих машин.
Основной объем погрузки, при отработке забоя прямыми механическими лопатами, ведется из осыпи с углами откоса 36…420. Поэтому, чем больше горизонтальное усилие резания на уровне стояния может развить экскаватор и чем проще управление при осуществлении горизонтальной траектории, тем эффективнее осуществляется процесс экскавации.
Экскаватор ЭО-5114, выпущенный заводом «Рабочий металлист» для подземных работ, предназначен для погрузки скальных пород. Рабочее оборудование, выполненное в виде шестизвенного шарнирного механизма с двумя степенями свободы, позволило создать горизонтальное усилие в нижней части забоя до 200 кН (при массе экскаватора 33 т). Недостатками рабочего оборудования этой машины являются отсутствие возможности регулирования усилия и скорости резания путем изменения параметров рабочего оборудования в виду жесткого тягового элемента – балки ковша и увеличения веса рабочего оборудования, приобретающего все большее значение с увеличением линейных размеров машины.
Метод определения усилий сопротивления копанию, применяемый в типовом расчете экскаваторов, в качестве исходного параметра использует коэффициент удельного сопротивления копанию КF. При сохранении подобия рабочих органов и условий резания сопротивление копанию определяется формулой
. (1)
Формула проста, удобна в применении и обеспечена справочным материалом. При соблюдении ограничений на входящие параметры результаты достаточно точны. Однако ограниченные возможности анализа процесса копания и оценки влияния конструктивных и эксплуатационных факторов потребовали поиска новых зависимостей.
На основе экспериментов, проводившихся в 60–е годы, была скорректирована классификация пород по удельному сопротивлению копанию для карьерных механических лопат. В отличие от методики Н. Г. Домбровского включены количественные характеристики взорванных пород: Кр – коэффициент разрыхления и dср – средний диаметр куска. Однако принцип пропорциональности усилия сечению стружки остался, как и в классификации Н. Г. Домбровского, хотя копание крупнокусковой горной массы мало похоже на резание связных пород. Поэтому недостатки расчетов по методике остались те же, а именно невозможность учета конструктивных факторов рабочего органа и кинематики рабочего оборудования.
На основе проведенного анализа работы карьерных механических экскаваторов с оборудованием прямая лопата с реечным и канатным напором были выявлены значительные резервы повышения их технико-экономических показателей и сформулированы основные задачи диссертации.
Глава 2. Определение параметров рабочего оборудования карьерных экскаваторов большой мощности.
В главе рассматривается связь линейных параметров проектируемого мощного карьерного экскаватора с параметрами забоя.
Предварительное определение параметров будущей машины производят исходя из рекомендации и эмпирических зависимостей, приводимых в ряде работ. В основном эти зависимости выведены из закона подобия либо являются результатом переложения на математический язык тех наработок в части конструирования и эксплуатации экскаваторов, которые были накоплены в самом конструкторском бюро или отделе.
Для сопоставления и оценки экскаваторов по технико-экономическим показателям, а также для предварительно выбора основных параметров предлагаются два коэффициента:
, (2)
, (3)
где G – рабочий вес экскаватора, т;
tц – рабочий цикл, с;
Q – вместимость ковша, м3;
– максимальный радиус копания, м;
N – мощность общая привода.
В таблице 1 покажем зависимости, предлагаемые разными авторами для определения линейных параметров рабочего оборудования мощных карьерных лопат.
Таблица 1
Зависимости по определению линейных параметров
рабочего оборудования мощных карьерных лопат
| Параметр рабочего оборудования | Домбровский Н. Г. | Наработки ОКЭ НИИ Тяжмаш Уралмашзавода | Диссертационная работа |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Длина стрелы, м |   |  k1=0,734…0,786 |  |
| Длина рукояти, м |   | ||
| Максимальный радиус копания, м |   |  | |
| Максимальная высота копания, м |   |  k2=0,71…0,77  k3=0,91…1,01 | |
| Продолжение таблицы 1 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Максимальная высота разгрузки, м |   | ||
| Максимальный радиус разгрузки, м |   | ||
| Высота оси напорного вала, м |   |  k10=0,55…0,629 |  |
| Радиус зачистки, м |  k5=0,65…0,68  k6=0,826…0,915 |  | |
| Расстояние от оси вращения до оси пят стрелы, м |  k7=0,135…0,145 |  | |
| Высота до оси пят стрелы, м |  k8=0,25…0,28 |  | |
| Расстояние от оси вращения до оси напорного вала, м |  k9=0,341…0,368 |  | |
| Высота развала, м |   | ||
Метод, когда параметры машины определяются из соотношения вида 
, а коэффициент К устанавливается на базе опыта эксплуатации экскаваторов как отечественного производства, так и зарубежного, прост и доступен, однако он имеет существенные недостатки.
Зависимости, используемые для определения параметров машины, нуждаются в постоянном уточнении по мере совершенствования существующих экскаваторов и создания новых моделей, что является трудоемким и длительным процессом, поскольку необходимо собирать свежий материал, обрабатывать его, что не всегда удается. Поэтому этот метод не позволяет оперативно реагировать на развитие смежных отраслей машиностроения, появление в них новых технологий. Любые изменения в условиях работы, в конструкции машины, в применяемых материалах, которые неизбежно возникают из-за развития техники и технологий, ведут к увеличению погрешности этих зависимостей.
Другим недостатком является то, что подобный подход уже изначально заставляет конструктора следовать в строго определенном русле, проектировать новую машину по образцу ранее созданных.
Все это увеличивает время самого проектирования, поскольку приходится нередко уточнять и корректировать ранее выбранные параметры, и, кроме того, машина получается «усредненной» - рабочее оборудование спроектировано под некий абстрактный забой, а не под конкретные условия эксплуатации, что не совсем приемлемо для мощных машин, являющихся по существу уникальными.
В диссертационной работе автором предлагается определять параметры рабочего оборудования исходя из соотношения 
, характеризующего разрабатываемый забой. На наш взгляд, это позволит связать такие параметры забоя, как высота развала, средний размер куска породы в развале dср, коэффициент разрыхления Кр, с линейными параметрами рабочего оборудования.
Представив высоту копания, как 
и проведя некоторые преобразования выражений, приведенных выше, мы получим выражения, связывающие линейные параметры рабочего оборудования проектируемой машины с характеристиками забоя (табл. 1).
Используя рекомендуемые значения коэффициентов (см. табл. 1), можно определять тот или иной параметр машины исходя из характеристик забоя, под который она проектируется как из условия эффективности эксплуатации, так и безопасности работы.
Глава 3. Методика расчета усилий и мощностей механизмов подъема и напора
В главе проведен анализ методик расчета усилий копания и разработана методика определения усилий подъема и напора, а также их мощностей, при копании связных пород ковшом прямой механической лопаты во всем профиле забоя.
Рабочее оборудование карьерного экскаватора, являясь главным элементом машины, определяет ее будущую конструкцию, вес, габариты. И от того, насколько рационально спроектировано рабочее оборудование, во многом зависит и эффективность дальнейшей эксплуатации будущей машины.
Основой для выбора будущих параметров рабочего оборудования является расчет усилий сопротивления копанию породы ковшом лопаты и необходимых мощностей механизмов для преодоления этих усилий.
В основу расчета положена методика проф. Н. Г. Домбровского, предполагающая определение усилия на зубьях ковша в конце копания забоя нормальной высоты для нескольких расчетных положений.
Толщина стружки, при которой происходит полная загрузка ковша, находится из выражения
, (4)
где 
– вместимость ковша, м3;
– коэффициент наполнения ковша;
– ширина режущей кромки ковша, м;
– коэффициент разрыхления породы в ковше;
– высота оси напорного вала, м.
А усилие на зубьях ковша соответственно:
, (5)
где КF – коэффициент удельного сопротивления копанию.
Определив веса рукояти 
, ковша и грунта в нем 
, а также плечи действующих усилий, из уравнения моментов относительно оси напорного вала, находят рабочее
, (6)
а затем стопорное усилия подъема
, (7)
где 
– плечо веса рукояти;
– плечо весов ковша и грунта в ковше;
– плечо усилия 
;
– плечо усилия подъема.
Активное усилие напора определяют графическим методом для нескольких положений рукояти.
Используются и другие варианты этой методики, однако основное в этом расчете остается неизменным, а именно использование таких параметров, как толщина срезаемой стружки и коэффициент удельного сопротивления копанию.
Менее известной является методика расчета усилий, предложенная Е. Р. Петерсом. Эта методика предполагает определение усилий подъема, исходя из работы, затрачиваемой на перемещение ковша из начальной точки копания в конечную:
, (8)
где 
– полная работа по заполнению ковша с учетом вредных сопротивлений сопутствующих тому процессу;
К0 – удельная работа резания, которую нужно совершить, чтобы перевести 1 м3 породы в стружку;
– коэффициенты наполнения ковша и разрыхления грунта в ковше;
– КПД полиспаста и лебедки;
– КПД рабочего оборудования;
– коэффициент использования силовой установки экскаватора.
Тогда натяжение каната, или усилие подъема Р, получаемое от двигателя для того, чтобы ковш произвел работу Ап, определится из выражения
, (9)
где п– КПД полиспаста рабочего оборудования.
При этом наибольшее усилие в канате Рн, которое будет развиваться в лебедке при отдаче двигателем полной мощности, составит
. (10)
Основным условием нашего расчета являлась отработка профиля забоя эквидистантными по горизонтали стружками.
Величина работы, совершаемая механизмом подъема при копании каждой стружки, находилась по величине сматывания подъемного каната, определяемой из геометрических построений для каждого расчетного положения ковша.
Расчетные схемы представлены на рис. 1, 2 и 3.
Рис. 1. Расчетная схема для определения Рис. 2. Расчетная схема для определения
усилия подъема геометрических параметров рабочего оборудования при последовательном снятии ковшом стружек породы.
Последовательность расчета и основные расчетные зависимости приведены ниже.
1. Толщина стружки на высоте напорного вала
. (11)
2. Длина радиус-вектора
, (12)
где 
- количество стружек, снятых ковшом до расчетного момента. Для первой стружки 
=0.
3. Угол между горизонталью и радиус-вектором
. (13)
4. Выкат рукояти
. (14)
5. Вес грунта в ковше
. (15)
6. Момент весов ковша и грунта
. (16)
7. Момент веса рукояти
. (17)
8. Сила сопротивления копанию
. (18)
9. Нормальная толщина стружки
. (19)
10. Момент, создаваемый силой 
. (20)
11. Момент, создаваемый силой подъема
. (21)
12. Требуемое усилие подъема
. (22)
13. Горизонтальная составляющая напорного усилия
. (23)
14. Вертикальная составляющая напорного усилия
. (24)
Далее определяются составляющие напорного усилия, действующие вдоль балок рукояти и на седловой подшипник.
15. Мощность подъемных двигателей
. (25)
16. Мощность двигателя напора
. (26)
При определении средней скорости движения рабочего органа принимаются следующие условия:
7 % времени копания двигатель рабочего механизма сообщает ковшу 30 % от номинальной скорости движения (в начале копания);
22 % времени копания рабочему органу сообщается 60 % от номинальной скорости подъема и 50 % от номинальной скорости напора;
71 % времени копания ковшу сообщается 75 % от номинальной скорости подъема и 60 % от номинальной скорости напора (в конце копания).
17. Длина смотанного подъемного каната при подъеме ковша из положения 1 в положение 2
. (27)
18. Изменение усилия подъема, произошедшее в результате перемещения ковша из положения 1 в положение 2:
. (28)
19. Величина работы, совершенная подъемной силой при перемещении ковша из положения 1 в положение 2:
. (29)
20. Величина полной работы, совершенной механизмом подъема при копании стружки:
. (30)
Рис. 3. Расчетная схема для определения работы, совершаемой механизмом подъема при копании каждой стружки в отдельности
Для анализа влияния геометрических параметров рабочего оборудования на усилия и энергоемкость копания был проведен ряд расчетов.
В качестве исходных данных для расчетов послужили параметры рабочего оборудования экскаватора ЭКГ-18:
для первого расчета - с ковшом вместимостью 16 м3;
для второго расчета - с ковшом вместимостью 18 м3;
для третьего расчета - с ковшом вместимостью 16 м3 и измененным положением напорного вала;
для четвертого расчета - с ковшом вместимостью 16 м3 и увеличенным диаметром головных блоков по оси подъемных канатов;
для пятого расчета - с ковшом вместимостью 16 м3 и уменьшенной шириной режущей кромки.
По результатам расчетов построены графики, проведен анализ влияния конструктивных элементов на усилия, возникающие при копании ковшом прямой лопаты, определены требуемые мощности для преодоления возникающих сопротивлений, а также величины совершаемой механизмом подъема работы.
Графики изменения усилий подъема и напора для первого расчета приведены на рис.4.
а) б)
Рис.4. Зависимость требуемого усилия подъема (а) и напора (б) от выката и угла поворота рукояти. Расчет №1
Глава 4. Обоснование конструктивной схемы и расчет усилий копания рабочего оборудования экскаватора с изменяемым наклоном верхней части стрелы
В главе приведено обоснование структуры рабочего оборудования прямой лопаты с шарнирно сочлененной стрелой и изменяемым углом наклона верхней части стрелы. Изменение длины подвески осуществляется как установочное движение для адаптации рабочего оборудования к изменяющимся условиям экскавации.
Форма необрушающихся забоев в глинистых породах повторяет траекторию резания ковшом экскаватора. В этом случае подвижная часть стрелы устанавливается в верхнее положение и копание осуществляется до максимальной высоты копания.
Взорванная масса скальных и полускальных пород имеет разные характеристики по ширине и высоте развала. Форма развала определяется способом взрывания, и в процессе отработки порода обрушается. Поверхность обрушений имеет небольшую криволинейность и условно может быть заменена плоской формой. Угол устойчивого откоса 
зависит от коэффициента разрыхления породы в развале. При Кр=1,10…1,20 угол откоса изменяется от 65 до 700, при Кр=1,35…1,45 - 
=55…600.
Нижняя зона забоя – обрушившаяся порода – осыпь с углами откоса 
=36…420. Таким образом, расчетная форма забоя образована двумя плоскостями: необрушившаяся часть массива с углом наклона 60…700 и осыпь с углом 
.
Погрузка ведется из осыпи, где освободившееся пространство заполняется сползающей породой. Внедрение ковша начинается с подошвы уступа и заканчивается на высоте меньшей высоты напорного вала.
Сопротивление внедрению ковша прямой лопаты определяется по расчетной схеме и формуле С. С. Музгина. При круглой, разгруженной от кручения рукояти результат умножается на коэффициент жесткости управления Кж. Для крупнокусковой горной массы 
Кж =1,15, и зависимость будет иметь вид:
, (31)
где ВН - ширина ковша по режущей кромке, м;
Lвн - глубина внедрения ковша, м;
- объемный вес породы в осыпи,
;
- коэффициент внутреннего трения сыпучей породы;
Кф - коэффициент формы и конструкции ковша.
Усилия на зубьях ковша прямой лопаты при внедрении в осыпь крупнокусковой горной массы по горизонтальной траектории недостаточно для заполнения ковша.
Увеличение горизонтального усилия может быть получено при опускании подвижной части стрелы в рабочем оборудовании, выполненном по схеме (рис. 5).
Рис. 5. Схема рабочего оборудования прямой механической лопаты с изменяющимся углом наклона верхней части стрелы
В диссертации получены зависимости касательной и нормальной составляющих усилия на зубьях ковша экскаватора:
(32)
(33)
где
(34)
Усилие на зубьях ковша карьерного экскаватора с ковшом вместимостью Q=8 м3, определенное по приведенным зависимостям, представлено на рис. 6. Расчеты выполнены при порожнем ковше и максимальных значениях усилий и.
Рис. 6. Зависимости усилия резания от угла поворота рукояти (0) при изменении наклона верхней секции стрелы(0)
Для соотношения длин отдельных элементов рабочего оборудования, применяемых на ЭКГ-8И, усилия на зубьях ковша под напорной осью на уровне стояния увеличиваются с 330 до 588 кН, т. е. на 77 %. В положении ковша при максимальном радиусе копания на уровне стояния увеличение касательной составляющей составляет 30 %.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации на основе изучения конструктивных схем прямых лопат, их работы в скальных взорванных и связных породах, анализа с использованием математического моделирования автором решена задача интенсификации рабочего процесса за счет быстрого приспособления как к низким, так и к высоким забоям.
- На основе статистики разработаны формулы для предварительного определения параметров рабочего оборудования карьерных экскаваторов большой мощности.
- На основе анализа энергозатрат при копании прямой лопатой с разными вариантами соотношения основных параметров определено, что для уменьшения энергоемкости рациональным является применение в конструкции рабочего оборудования:
- низкого положения оси напорного;
- наибольшей вместимости ковша из возможных;
- наибольшего из возможных диаметра головных блоков,
т. е. параметров, способствующих снижению количества стружек для отработки забоя, а также уменьшению требуемых усилий подъема при копании.
- Разработана новая конструктивная схема рабочего оборудования карьерного экскаватора с шарнирно сочлененной стрелой, круглой, разгруженной от кручения рукоятью, с подвеской стрелы изменяющейся длины.
- В разработанной методике сопротивления копанию определяются для связных и для скальных взорванных пород.
- Усилия на зубьях ковша, развиваемые механизмами подъема и напора, могут быть определены при различных углах наклона подвижной части стрелы.
- Интенсивность рабочего процесса карьерных экскаваторов большой мощности возрастает за счет:
- рационального соотношения основных параметров экскаватора, рассчитываемого для конкретных условий эксплуатации;
- быстрого приспособления рабочего оборудования к изменяющимся условиям взаимодействия ковша с забоем.
Основное содержание диссертации опубликовано
в следующих работах
1. Статьи, опубликованные в ведущем рецензируемом научном журнале, определенном Высшей аттестационной комиссией
1. Маковеев А. В. Влияние угла наклона верхней части шарнирно сочлененной стрелы на усилие резания прямой лопаты / П. А. Касьянов, А. В. Маковеев // Известия вузов. Горный журнал. – 2006. - № 1. – С. 106–109.
2. Маковеев А. В. Формы забоев прямой лопаты и расчеты сопротивлений внедрению ковша / П. А. Касьянов, А. В. Маковеев // Известия вузов. Горный журнал. – 2008. - № 8. – С. 120 – 122.
2. Работы, опубликованные в других изданиях
3. Маковеев А. В. Связь параметров машины с характеристиками забоя / А. В. Маковеев // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: сб. докладов V Международной научно–технической конференции. Чтения памяти В. Р. Кубачека. – Екатеринбург: УГГУ, 2007. – С. 10–14.
Подписано в печать 19.11.2008 г. Печать на ризографе.
Бумага писчая. Формат 60х84 1/16. Гарнитура Times New Roman.
Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ____
Издательство УГГУ
620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30
Уральский государственный горный университет
Отпечатано с оригинал-макета
в лаборатории множительной техники
издательства УГГУ
