Государственное образовательное учреждение
Высшего образования
«Кузбасский государственный технический университет»
Кафедра горных машин и комплексов
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Карьерные горные машины и оборудование»
Выполнил: ст. гр. ГЭсз-141
Беляев Д.Р.
Проверил:
Кемерово 2018
Содержание
Введение…………………………………………….……………2
1. Описание экскаватора ЭКГ5У…………..….……………..4
1.1 Общее описание конструкции…………………….....4
1.2 Кинематические схемы подъёмного и напорного механизма…………………………………….……..6
2. Определение усилий на рабочем оборудовании экскаватора………………………………………………….9
2.1 Определение толщины стружки…………………….9
2.2 Определение необходимого усилия копания……....9
2.3 Определение максимального подъёмного усилия....9
2.4 Определение максимального напорного усилия......11
2.5 Определение возможных усилий копания и напора при различных положениях ковша (приSn=Snmax)…..12
Выводы…………………………………………………….16
Список литературы…………………………………….…17
Введение
При выполнении работы студент, используя знания и навыки, полученные при изучении курса, должен решить поставленную перед ним конкретную инженерную задачу.
Для реализации задач по совершенствованию одноковшовых экскаваторов первостепенное значение имеет методически правильное определение усилий на их рабочем оборудовании. В курсовой работе используется методика расчета скоростей и усилий на рабочем оборудовании одноковшовых экскаваторов – механических лопат, составленная применительно к наиболее распространенным в мировой практике экскаваторостроения схемам рабочего оборудования с прямым канатным и зубчато-реечным напорным механизмом.
Расчет скоростей и усилий ведется исходя из предположения, что порода, разрабатываемая экскаватором, достаточно однородная по своей структуре. По результатам расчетов делаются выводы о возможности работы экскаватора в конкретных горнотехнических условиях.
Горно-геологические условия большинства месторождения обесславливают применение одноковшовых экскаваторов. При этом наиболее трудоемкими являются вскрышные работы. Использование на вскрышных работах прогрессивных бестранспортных схем экскавации с применением высокопроизводительных машин позволяет перемещать большие массы пород на значительное расстояние с минимальными затратами.
Наибольшее распространение получили системы разработки с использованием экскаваторов - механических лопат, которые могут применяться в самых тяжелых климатических и горно-геологических условиях.
При проектировании горных работ особенно важным является правильный выбор экскаватора и определение загрузки его механизмов при работе в конкретных условиях. Решение этого вопроса позволяет разработать практические мероприятия для повышения производительности машин и улучшения их эксплуатации.
Курсовая работа предусматривает:
1) закрепление и углубление знаний, полученных студентом при изучении теоретического курса;
2) приобретение навыков расчета скоростей и усилий на рабочем оборудовании одноковшовых экскаваторов – механических лопат для конкретных горнотехнических условий
3) приобретение навыков использования справочной литературы, действующих ГОСТов и методов расчета, принятых в горном машиностроении.
Описание экскаватора ЭКГ5У
Общее описание конструкции
Экскаватор ЭКГ-5Уc ковшом емкостью 5 м3 предназначен для разработки и погрузки в транспортные средства полезных ископаемых и пород вскрыши на открытых горнорудных карьерах, а также для отвалообразования и погрузочных работ на складах.
Новая конструкция ковша за счет оптимизации его геометрии и углов резания обеспечивает: улучшенную внедряемость в забой; полную заполняемость объема ковша; сокращение цикла погрузки; снижение энергоемкости копания; погрузку в автосамосвалы г/п 72-120 т; железнодорожные думпкары нормальной колеи.
Однобалочная рукоять экскаватора выполнена из высокопрочной штампованной трубы. крепление ковша к рукояти — фланцевое, неподвижное, на высокопрочных болтах, это обеспечивает простую замену и высокую надежность (зазоры и подвижность в соединении отсутствуют). Рукоять разгружена от кручения и снабжена демпфером двухстороннего действия, встроенным в хвостовой части. B головной части рукояти установлен сменный возвратный полублок с высокой твердостью поверхностей.
На экскаваторах примененседловой подшипник с регулируемыми боковыми и верхними роликами для направления движения рукояти при напоревозврате. Это дает возможность компенсировать износ и снизить динамические нагрузки на рабочее оборудование экскаватора.
Планетарные редукторы механизмов подъема и поворота экскаватора в сравнении с применяемыми ранее редукторами более компактны, имеют большую нагрузочную способность, надежны и долговечны в работе. Все приводы снабжены эффективными и электрическими дисковыми тормозами. Зубчатые передачи выполнены из высоколегированных сталей с поверхностным термоупрочнением.
Экскаватор снабжен кабельным барабаном с электроприводом для подмотки и размотки кабеля при переездах экскаватора и его работе в забое. Емкость кабельного барабана — 500 м.
Экскаватор ЭКГ-10 является базовой моделью. Для использования экскаватора ЭКГ-10 в различных технологических схемах на его базе разработаны и поставляются следующие модификации:
ЭКГ-10М — с уширенным ковшом и лучшей заполняемостью при использовании на угольных разрезах.
ЭКГ-10Р — имеет увеличенное подъемное усилие до 110 т вместо 100 т и рядную подъемнуюлебедку с увеличенным межцентровым расстоянием редуктора.
ЭКГ-8УС — с удлиненным рабочим оборудованием для погрузки породы в транспортные средства, находящиеся на уровне стояния, отработки более высоких уступов и обеспечения более редких передвижек железнодорожного пути;
ЭКГ-5У — с удлиненным рабочим оборудованием для проходки зарезных траншей, отработки высоких уступов, погрузки породы в транспортные средства, расположенные на вышележащем горизонте.
Таблица 1 Технические характеристики экскаватора ЭКГ-5У
| Техническая характеристика | ЭКГ-5У |
| Вместимость ковша, м3 | |
| Рабочая масса, т | |
| Конструктивная масса, т | |
| Масса основного ковша, т | 8,6 |
| Противовес (обеспечивается покупателем), т | 45-50 |
| Длина стрелы, м | 20,6 |
| Длина рукояти, м | 15,5 |
| Угол наклона стрелы, град. | |
| Наибольшая высота разгрузки, м | 17,5 |
| Наибольший радиус разгрузки, м | 22,1 |
| Наибольшая высота копания, м | 22,2 |
| Наибольший радиус копания, м | 23,7 |
| Наибольший радиус копания на уровне стояния, м | 14,5 |
| Высота до головных блоков стрелы, м | 20,7 |
| Радиус до головных блоков, м | 16,5 |
| Радиус вращения хвостовой части, м | 7,78 |
| Просвет под поворотной платформой, м | 2,77 |
| Высота по кабине, м | 8,6 |
| Расстояние от ося пяты стрелы до центра вращения, м | 2,4 |
| Среднее давление на грунт, кПа | |
| Наибольшее усилие на подвес ковша, кН | 0,8 |
| Номинальная мощность | |
| - сетевого двигателя, кВт | |
| - трансформатора, кВт | |
| Расчетная продолжительность цикла, сек. |