Расчёт производительности экскаватора непрерывного действия (ЭНД)
Цель работы: освоить методику определения производительности ЭНД с различным рабочим оборудованием.
Задачи: студенты смогут проанализировать особенности конструкции и применения рабочего оборудования экскаваторов непрерывного действия, обосновать выбор основных параметров, оценить производительность экскаваторов непрерывного действия и пути её повышения.
Норма времени. 2 часа
Место проведения. Лаборатория МСМ
Оборудование. Методические указания для выполнения работы
Литература. Васильев Б.А. и др. Мелиоративные и строительные машины М.: Агропромиздат, 1987 г
Суриков В.В. и др. Мелиоративные и строительные машины М.: Колос, 1993 г
Шнейдер В.А. и Тищенко Н.А. Мелиоративные и строительные машины М.: «Колос» 1988
Задание
1. Рассчитать производительность ЭНД в соответствии с вариантом.
2. Сделать вывод, отразить возможные пути повышения производительности.
Методика расчёта
Техническая производительность ЭНД с ковшовым рабочим органом (м3 \ч):
Пт = 3600 q n kн / kp
где q – вместимость ковша, м 3
n – число разгрузок ковшей в единицу времени, с –1
для многоковшовых цепных экскаваторов принимают n = 0,33 … 0,66 с –1
для роторных экскаваторов – n = 2,7 … 2,9 c -1
kн, kр – коэффициенты наполнения ковшей и разрыхления грунта (смотри таблицу 1).
Таблица 1 – Коэффициенты, учитывающие свойства грунтов
| Коэффициент | 1 категория грунта | 2 категория грунта | 3 категория грунта | 4категория грунта |
| kн | 0,9 … 1,2 | 0,8 … 1,1 | 0,75 … 1,00 | 0,9 … 1,00 |
| kр | 1,08 … 1,17 | 1,14 … 1,28 | 1,24 … 1,3 | 1,26 … 1,32 |
| kг для барового рабочего органа | 1,0 | 0,44 | 0,31 | 0,13 |
| kг для дискофрезерного рабочего органа | 0,782 | 0,633 | 0,448 | 0,323 |
Пт =
|
|
Техническая производительность цепных скребковых ЭНД (м 3/ ч):
Пт = 3600 bc hc V ц z x kp-1 > 3600 hт bт V р
где bc, hc – ширина и высота транспортного скребка, м
Vц – скорость скребковой цепи, м/с (смотри таблицу 2)
z – коэффициент, учитывающий степень заполнения грунтом межскребкового пространства, принять z = 1 … 0,5
x – коэффициент, учитывающий потери грунта на раструску (смотри таблицу 2)
h т, bт – глубина и ширина траншеи, м
Vр – рабочая скорость передвижения ЭНД, м /с
k p – смотри таблицу 1
Таблица 2 – Значения коэффициента х
| V ц, м\с | 1 | 2 | 3 |
| x | 0,92 | 0,75 | 0,5 |
Пт =
Пт =
Пт = > Пт =
Условие выполняется (не выполняется)
Техническая производительность ЭНД с баровым рабочим органом (м3/ч)
Пт = 3600 hт bт V рkпр kт kг
где kпр – коэффициент, учитывающий влияние на производительность глубины промерзания грунта Нпр (в м)
kпр = 0,83 / (Нпр – 0,1) =
kт = 0,30 … 0,98 – коэффициент учёта технологической схемы подготовки мёрзлого грунта к выемке
kг – коэффициент, учитывающий влияние грунта (смотри таблицу 1)
Пт =
Техническая производительность ЭНД с дискофрезерным рабочим органом (м3\ч)
Пт = 2826 (d2p - d2) b дф n д k г
где dp, d – наружный и внутренний диаметры фрезы, м
d = (0,75 … 0,80) d p =
nд – частота вращения фрезы, с - 1
bдф – ширина фрезы, принимаемая равной ширине траншеи, м
kг – коэффициент, учитывающий грунтовые условия работы фрезы (смотри таблицу 1)
Пт =
Таблица 3 – Исходные данные для расчёта
| № варианта | Марка экскаватора | Глубина траншеи,м | Катего- рия грунта | Ширина скребка, м | Высота скребка, м | Глубина промерзания грунта, м |
| ЭТЦ – 202Б | 1,65 | |||||
| ЭТЦ – 208Д | 1,95 | 0,85 | ||||
| ЭТЦ – 165А | 1,55 | 0,4 | 0,1 | |||
| ЭТР – 204А | 1,75 | |||||
| ЭТЦ – 208В | 1,81 | 0,6 | 0,03 | |||
| ЭТР – 224А | 2,05 | |||||
| ЭТЦ – 252А | 2,35 | 0,8 | 0,09 | |||
| ЭТР - 134 | 1,0 | |||||
| ЭТР – 223А | 2,15 | |||||
| ЭТР - 254 | 2,2 | |||||
| ЭТЦ - 161 | 1,3 | 0,19 | 0,09 | |||
| ЭТЦ - 2010 | 1,65 | 0,2 | 0,1 | |||
| ЭТР – 253А | 2,45 | |||||
| ЭТЦ – 406А | 3,95 | |||||
| ЭТЦ –163А | 1,35 | 0,27 | 0,09 | |||
| ЭТЦ – 202Б | 1,8 | |||||
| ЭТЦ – 208Д | 1,85 | 1,2 | ||||
| ЭТЦ – 165А | 1,55 | 0,4 | 0,09 | |||
| ЭТР – 204А | 1,95 | |||||
| ЭТЦ – 208В | 1,83 | 0,6 | 0,025 | |||
| ЭТР – 224А | 2,1 | |||||
| ЭТЦ – 252А | 2,5 | 0,8 | 0,1 | |||
| ЭТР - 134 | 1,25 | |||||
| ЭТР – 223А | 2,0 | |||||
| ЭТР - 254 | 2,25 | |||||
| ЭТЦ - 161 | 1,4 | 0,4 | 0,085 | |||
| ЭТЦ - 2010 | 1,61 | 0,2 | 0,08 | |||
| ЭТР – 253А | 2,45 | |||||
| ЭТЦ – 406А | 3,7 | |||||
| ЭТЦ –163А | 1,55 | 0,27 | 0,09 |
Методика расчёта
|
|
Таблица 4 - Технические характеристики ЭНД
| Марка ЭНД | Тип р.о. | Размеры траншеи, глубина - ширина м | Рабочие скорости ЭНД, м/с | Скорость цепи, м/с | Вместимость ковша, л | Диаметр ротора (фрезы), м | Частота вращения фрезы, с-1 |
| ЭТЦ – 406 | Ковшовый | 4,5 – 0,66 | 17,5 – 150 | До 1,87 | |||
| ЭТЦ – 202Б | Ковшовый | 2,0 – 0,5 | 15 – 590 | 0,78; 1,31 | |||
| ЭТЦ –2010 | Скребковый | 2.0 – 0,2 | 90 – 1000 | 1,25; 3,1; 4,0 | |||
| ЭТЦ – 165А ЭТЦ – 163 ЭТЦ – 161 | Скребковый | 1,6 – 0,2; 0,27; 0,4 | 20 – 800 | 0,8; 1,2; 1,5; 2,5 | |||
| ЭТЦ – 252А | Скребковый | 2,5 – 0,8 | 5 – 150 | 0,8; 1,25 | |||
| ЭТЦ – 208В | Скребковый | 2 – 0,6 | 20 – 530 | 1,7; 2,4 | |||
| ЭТЦ – 208Д | Баровый | 2 – 0,14 | 20 – 470 | 1,63; 2,65 | |||
| ЭТР – 134А | Дискофрезерный | 1,3 – 0,28 | 10 – 480 | 2,36 | 0,13 | ||
| ЭТР – 204А | Ковшовый | 2 – 1,2 | 10 – 300 | 3,55 | 0,13; 0,158 | ||
| ЭТР – 224А | Ковшовый | 2,2 – 0,85 | 10 – 300 | 3,83 | 0,12; 0,15 | ||
| ЭТР – 223А | Ковшовый | 2,2 – 1,5 | 10 – 300 | 3,83 | 0,12; 0,15 | ||
| ЭТР – 254 | Ковшовый | 2,5 – 1,8 | 20 – 500 | 4,35 | 0,128 | ||
| ЭТР – 253А | Ковшовый | 2,5 – 2,1 | 20 – 280 | 4,5 | 0,133 |
Методика расчёта
|
|
Тест. Тема 3.4. Экскаваторы непрерывного действия (ЭНД)
1. Дополнить. Экскаваторы непрерывного действия – это ___1____ машины, непрерывно разрабатывающие и одновременно ____2____ грунт в ___3___ или транспортное средство. Разрабатывают грунты 1, 2, 3 группы без крупных ___4____ включений и абсолютно ____5___ грунты 4 группы.
2. Указать марки карьерных экскаваторов
a) ЭТР-253А
b) ЭР-1001А
c) ЭМ-201А
d) ЭТЦ-252А
3. Указать марки ЭНД, у которых ёмкость ковшей 25 л.
a) ЭМ-252Б
b) ЭТЦ-252А
c) ЭР-2501А
d) ЭТР-253А
4. Написать марку роторного ЭНД, если глубина прокладываемой траншеи 1,3 м, ширина траншеи 0,28 м, 4-я модель, 1-я модернизация.
5. Указать марки ЭНД, которые могут проложить траншею глубиной 2 м.
a) ЭМ-201А
b) ЭТЦ-202Б
c) ЭТЦ-208В
d) ЭТР-253А
e) ЭТЦ-165А
f) ЭТР-224А
6. Указать марку экскаватора, который может проложить траншею шириной 0,28 м.
a) ЭТЦ-202Б
b) ЭТЦ-165А
c) ЭТЦ-208Д
d) ЭТР-134А
e) ЭТР-204А
7. Указать, в каких пунктах не отражены пути повышения производительности ЭНД.
a) постоянная работа на максимальных рабочих скоростях
b) использование острых зубьев и режущих кромок ковшей
c) расположение зубьев по схеме
d) использование очистительных устройств для ковшей
e) использование ленточных конвейеров
f) сокращение простоев машины по различным причинам
g) минимальная загрузка двигателя
8. Указать пункты, не отражающие направления и перспективы развития ЭНД.
a) применение различных дополнительных устройств (обрушители, откосники и т.д.), обеспечивающих работу машин в неустойчивых грунтах и увеличивающих их универсальность
b) применение в качестве базовых машин специально созданных для каждого ЭНД конструкций
c) применение бесступенчатого регулирования рабочей скорости в 2-х, 4-х диапазонах
d) придание рабочему оборудованию (землеройному и отвальному) 2-х или 4-х скоростного режима
e) применение унифицированного ряда режущего инструмента
9. Указать недостатки цепных траншейных экскаваторов.
a) большие габаритные размеры
b) относительно большая масса
c) энергоёмкий процесс разработки грунта
d) небольшая глубина прокладываемой траншеи
e) относительно небольшая ширина прокладываемой траншеи
10. Указать недостатки роторных траншейных экскаваторов.
a) большие габаритные размеры
b) относительно большая масса
c) энергоёмкий процесс разработки грунта
d) небольшая глубина прокладываемой траншеи
e) относительно небольшая ширина прокладываемой траншеи
11. Указать марки ЭНД со скребковым рабочим органом
a) ЭТЦ-208Д
b) ЭТЦ-252А
c) ЭТЦ-165А
d) ЭТЦ-202Б
e) ЭТЦ-208В
f) ЭТЦ-163
12. Указать марки ЭНД, у которых рабочий орган не баровый и не дискофрезерный.
a) ЭТР-204А
b) ЭТР-224А
c) ЭТЦ-208Д
d) ЭТЦ-202Б
e) ЭТЦ-208В
f) ЭТЦ-165А
g) ЭТР-134А
13. Какой вид ходового оборудования не используется на ЭНД?
a) гусеничное уширенно-удлинённое
b) гусеничное раздвижное
c) пневмоколёсное
d) шагающее
e) плавучее
f) колёсно-рельсовое
14. Указать марки ЭНД, у которых не используется ленточный конвейер.
a) ЭТЦ-202Б
b) ЭТЦ-252А
c) ЭТЦ-208В
d) ЭТЦ-165А
e) ЭТР-204А
f) ЭТР-224А
g) ЭТР-134А
Эталон к тесту
| № вопроса | Правильный (эталонный) ответ | |
| 1 – землеройные; 2 – транспортирующие; 3 – отвал; 4 – каменистых; 5 – однородные | ||
| b) ЭР-1001А c) ЭМ-201А | ||
| a) ЭМ-252Б | ||
| ЭТР-134А | ||
| b) ЭТЦ-202Б c) ЭТЦ-208В d) ЭТР-253А f) ЭТР-224А | ||
| b) ЭТЦ-165А d) ЭТР-134А | ||
| a) постоянная работа на максимальных рабочих скоростях e) использование ленточных конвейеров g) минимальная загрузка двигателя | ||
| b) применение в качестве базовых машин специально созданных для каждого ЭНД конструкций | ||
| b) относительно большая масса c) энергоёмкий процесс разработки грунта e) относительно небольшая ширина прокладываемой траншеи | ||
| a) большие габаритные размеры b) относительно большая масса d) небольшая глубина прокладываемой траншеи | ||
| b) ЭТЦ-252А c) ЭТЦ-165А e) ЭТЦ-208В f) ЭТЦ-163 | ||
| a) ЭТР-204А b) ЭТР-224А d) ЭТЦ-202Б e) ЭТЦ-208В f) ЭТЦ-165А | ||
| d) шагающее | ||
| c) ЭТЦ-208В d) ЭТЦ-165А g) ЭТР-134А | ||