31в2пр. Практическая работа 2 Расчет производительности карьерных экскаваторов и карьерных автосамосвалов Цель работы

• Название: Практическая работа 2 Расчет производительности карьерных экскаваторов и карьерных автосамосвалов Цель работы
• Дата: 25.04.2022
• Размер: 127.16 Kb.
• Имя файла: 31в2пр.docx
• Тип: Практическая работа; #494926

Практическая работа № 2

Расчет производительности карьерных

экскаваторов и карьерных автосамосвалов
Цель работы – ознакомиться с технико-экономическими показателями и освоить методику расчета производительности одноковшовых экскаваторов и карьерных автосамосвалов.

2.1. Задачи работы

2.1.1. ознакомиться с распределением рабочего времени, производительностью и технико-экономическими показателями одноковшовых экскаваторов.

2.1.2. ознакомиться с техническими характеристиками и областью применения карьерных автосамосвалов для перевозки горной массы.

2.1.3. Выполнить расчет технической, сменной и годовой производительности экскаватора типа ЭКГ в скальных породах.

2.1.3. Выполнить расчет сменной производительности карьерного автосамосвала.

2.2. Порядок выполнения работы
2.2.1. По учебнику [1, c. 103 - 108] ознакомиться с распределением рабочего времени, принципами расчета производительности и технико-экономическими показателями работы одноковшовых экскаваторов.

2.2.2. Ознакомиться с исходными данными. По данным заданного варианта выполнить расчет технической, сменной и годовой производительности и параметров забоя одноковшового экскаватора типа ЭКГ в скальных породах.

Определяется техническая производительность экскаватора (А_т, м³/ч)

,=3600*18/82,1*0,6=473,6 (2.1)

где Е – вместимость ковша экскаватора, м³;

Т_ц – продолжительность цикла экскавации, с;

=45,8+33,4+2,9=82,1(2.2)

где Т_ч – длительность черпания, с;

=(194*1,9^2)/18+18/(0,11*18+0,6)=38,9+6,9 =45,8 (2.3)

d_ср – размер «среднего» куска в развале взорванной горной массы, м;

=0,4*2,6=1,9 (2.4)

Т_пов – длительность поворота экскаватора для разгрузки ковша, с;

=(10+18)+0,18(120-90)=33,4 (2.5)

Т_р – длительность разгрузки ковша, с;

где  – средний угол поворота экскаватора для разгрузки ковша, град;

(при Е = 13 м³, Т_р = 1,52,5 с;

при Е = 38 м³, Т_р = 2,52,7 с;

при Е = 1220 м³, Т_р = 2,93,5 с);

k_э – коэффициент экскавации пород,

=0,93/1,44=0,6

где k_н – коэффициент наполнения ковша;

k_р – коэффициент разрыхления пород в ковше экскаватора.

Сменная производительность экскаватора (А_см, м³/смену)

А_см = А_т Т_см k_и =473,6*12*0,7=3978,2 (2.6)

где Т_см – продолжительность смены, ч/смену, Т_см = 12 ч;

k_и – коэффициент использования экскаватора в течение смены 0,7 – 0,9.

Суточная производительность экскаватора (А_с, м³/сут)

А_с = А_см n_см=3978,2*2=7956,5 (2.7)

где n_см – число рабочих смен в сутках, смен/сут. (n_см = 2).

Годовая производительность экскаватора (А_г, м³/год)

А_г = А_с n_г=7956,5*280=2227814,4 (2.8)

где n_г – число рабочих дней экскаватора в году, дней/год (n_г = 230 - 280 дней/год).

Определяется парк экскаваторов. Списочный парк экскаваторов (N_эс, ед.)

=5584516,1/2227814,4= 2,5 (2.9)

где П_г.м– производительность карьера по горной массе, м³/год (принимается по результатам выполнения практической работы № 1).

Рабочий парк экскаваторов (N_эр, ед.)

=2,5/1,25=2 2.10)

гдеk_рез – коэффициент резерва экскаваторов

=350/280=1,25 (2.11)

где Т_г – число рабочих дней карьера в году, дней/год (Т_г = 350 дней/год).
По заданной модели экскаватора подбирается модель автосамосвала прил.1. Подбор осуществляется из условия обеспечения рационального соотношения () между вместимостью кузова автосамосвала и ковша экскаватора.

БелАЗ -7548.

=21/18=1,2 (2.12)

где V_a – геометрическая вместимость кузова выбранного автосамосвала, м³ (см. прил.1);

Е – вместимость ковша экскаватора, м³.

Производится расчет времени погрузки автосамосвала (t_п, мин.) и веса груза в кузове (q, т)

=18*(1-0,5)/60=0,15 (2.13)

где – длительность цикла экскавации, с;

– количество циклов экскавации при загрузке автосамосвала.

Для определения рассчитывается необходимое количество ковшей для полной загрузки автосамосвала (n_к):

исходя из грузоподъемности автосамосвала

=42*1,15/18*1,05*1,6=1,5 (2.14)

где q_a – грузоподъемность автосамосвала, т;

k_р – коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора;

k_н– коэффициент наполнения ковша экскаватора;

ρ – плотность пород в целике, т/м³;

исходяиз вместимости кузова автосамосвала с «шапкой»

=0,9*26/(18*1.05)=1,2 (2.15)

где – вместимость кузова автосамосвала с «шапкой» (см. прил. 1), м³.

Затем сравниваются значения n_к, вычисленные по формулам (2.14) и (2.15), выбирается меньшее (n_к) и округляется до ближайшего целого числа, которое принимается за .

Вес груза рассчитывается (q, т)

=18*1,05/1,15*1,6=26,2 (2.16)

Осуществляется проверка условия

q  1,1q_a, 26,2 (2.17)

где q_a – грузоподъемность автосамосвала, т.

Производится расчет времени движения автосамосвала в грузовом и порожняковом направлениях (t_д, мин.)

=60*(2*3,8)/21,4= 21,3 (2.18)

где L – расстояние транспортирования горной массы, км;

v_ср.т – средняя техническая скорость движения автосамосвала по трассе, км/ч; v_ср.т определяется в зависимости от заданного расстояния транспортирования (L, км) и высоты подъема горной массы (Н_п, м)

Среднетехнические скорости движения карьерных автосамосвалов (v_ср.т), км/ч

Рас­стоя­ние, L, км	Высота подъема горной массы, Нп, м
	0	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200	220	240
1,0	22,7	21,1	18,4	16,0
1,2	23,9	21,8	19,5	17,5	15,8
1,4	24,1	22,0	20,0	18,3	16,7
1,6	24,7	22,5	20,6	19,0	17,6	16,3
1,8	25,3	23,3	21,5	19,9	18,6	17,4	16,2
2,0	26,0	24,0	22,3	20,8	19,5	18,3	17,2
2,2	26,7	24,8	23,1	21,7	20,4	19,2	18,1	17,2
2,4	27,3	25,5	23,9	22,5	21,2	20,0	19,0	18,0	17,2
2,6	27,9	26,2	24,6	23,2	22,0	20,8	19,8	18,9	17,9	17,2
2,8	28,6	26,9	25,4	24,0	22,7	21,6	20,6	19,6	18,8	18,0
3,0	29,2	27,5	26,1	24,7	23,5	22,4	21,3	20,4	19,5	18,7	18,0
3,2	29,7	28,2	26,7	25,3	24,2	23,2	22,0	21,1	20,2	19,4	18,6
3,4	30,4	28,8	27,4	26,1	24,9	23,7	22,7	21,8	20,9	20,1	19,2	18,2
3,6	31,0	29,4	28,0	26,7	25,5	24,4	23,4	22,5	21,6	20,8	19,6	18,7	17,7
3,8	31,6	30,0	28,6	27,4	26,1	25,1	24,1	23,1	22,3	21,4	20,2	19,4	18,4
4,0	32,0	30,6	29,2	28,0	26,8	25,7	24,7	23,8	22,9	22,1	20,9	20,0	19,2

Производится расчет продолжительности транспортного цикла ( , мин.)

= t_о + t_п + t_д + t_м.п + t_м.р + t_р =0,075+0,15+21,3+0,59+0,64+0,78=23,5 (2.19)

где t_о – продолжительность ожидания погрузки, мин. (t_о  0,5t_п=0,15*0,5=0,075);

t_п – продолжительность погрузки автосамосвала, мин.;

t_д – продолжительность движения автосамосвала в грузовом и порожняковом направлениях, мин.;

t_м.п, t_м.р – продолжительность маневровых операций соответственно при установке на погрузку и разгрузку, мин.;

t_р – продолжительность разгрузки, мин.

При этом t_м.п, t_м.р и t_р принимаются из прил. 1 для выбранной модели автосамосвала.

Производится расчет сменной производительности автосамосвала по заданной трассе (Q_a, т/смену) при k_и = 0,8; Т_см = 720 мин.

=720/23,5*1,05*26,2=842,8 (2.20)

где Т_см – продолжительность смены, мин./смену;

q – вес груза в кузове автосамосвала, т;

k_и – коэффициент использования сменного времени;

– продолжительность транспортного цикла автосамосвала, мин.;

N_p – количество рейсов автосамосвала в течение смены, рейс/смену.
Производится расчет рабочего и инвентарного парка автосамосвалов.

Рабочий парк автосамосвалов (N_а.р, ед.)

=18907,24/ 842,8=22,4 (2.21)

где V_см – сменный объем перевозок, т/смену.

=1,1(9142,8+5028,5*1,6)=18907,24 (2.22)

где k_н – коэффициент неравномерности выдачи горной массы из карьера (k_н = 1,1);

– сменная производительность карьера по полезному ископаемому, т/смену;

– сменная производительность карьера по вскрыше в целике, м³/смену;

ρ – плотность пород в целике, т/м³.

и принимаются по результатам выполнения практической работы № 1.

Инвентарный парк автосамосвалов (N_а.и, ед.)

,=22,4/0,7=32 (2.23)

где k_т.г – коэффициент технической готовности, определяемый в зависимости от суточного пробега автосамосвала

Значение коэффициента технической готовности автосамосвалов (k_т.г)

Грузоподъемность автосамосвала, т	Значение kт.г при суточном пробеге, Lc, км
	50	100	150	200	250	300	350
30 – 42	0,94	0,88	0,84	0,80	0,76	0,73	0,70
80	0,93	0,86	0,81	0,76	0,72	0,69	0,64
110 – 180	0,92	0,86	0,81	0,76	0,72	0,68	0,64

Суточный пробег автосамосвала (L_c, км/сут)

=(2*3,8*842,8) / 26,2*1,05*2=513,4 (2.24)

где k_о – коэффициент, учитывающий нулевой пробег от гаража до места работы и обратно (k_о = 1,05);

k_см – коэффициент сменности – среднее количество полных смен отработанных автосамосвалом за сутки (принять k_см = 2).

Приложение 1

Техническая характеристика карьерных автосамосвалов БелАЗ

Показатель	Модель автосамосвала
	БелАЗ -7540	БелАЗ -7548	БелАЗ -7549	БелАЗ -7514	БелАЗ -7521
Грузоподъемность, qa, т…………..	30,0	42,0	80,0	120,0	180,0
Собственная масса, Ga, т………….	21,9	29,5	67,0	95,0	163,0
Геометрическая вместимость кузова, Va, м3…………………………….	15,0	21,0	35,0	47,0	84,0
Вместимость кузова «с шапкой»,V’a, м3 ………………………………	18,0	26,0	46,0	61,0	110,0
К. п. д. трансмиссии, т …………..	0,70	0,70	0,78	0,77	0,77
Мощность двигателя, Nд, кВт…….	310	368,0	809	1029,0	1691
Продолжительность, мин:
маневровых операций при установке на погрузку, tм.п .............	0,50	0,59	0,64	0,70	0,87
маневровых операций при установке на разгрузку, tм.р ……….	0,54	0,64	0,69	0,76	0,94
разгрузки, tр ………………….	0,67	0,78	1,00	1,17	1,51
Ширина проезжей части автодороги при двухполосном движении, Т, м	10,5	11,5	14,5	16,0	19,0