Предмет: Жол, құрылыс және көтеру-тасымалдау машиналары
Тип: Дипломдық жұмыс
Объем: 142 стр.
Год: 2012
|
Закрыть
|
Құрылыс индустрия карьерлерінде роторлы экскаваторларды есептеу әдістемесі және өңдеу кезіндегі пайдалану параметрлерін таңдау
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 7
1 ҚҰРЫЛЫС ИНДУСТРИЯНЫҢ АШЫҚ РАЗРЕЗДЕРІНДЕ ӘРТҮРЛІ ЖҰМЫС ОРГАНДАРЫМЕН БІРГЕ ЭКСКАВАЦИЯЛАНАТЫН МАШИНАЛАРДЫҢ ЖҰМЫС ТЕХНОЛОГИЯСЫН ЖЕТІЛДІРУ МӘСЕЛЕЛЕРІ 12
1.1 Мәселенің жай-күйі 12
1.2 Жер сілемін экскавациялау және көліктің әдісі мен техникасы, олардың даму үрдісі 12
1.3 Топырақтардың ойықтарында толық бұрылатын экскаваторларды
пайдалану 15
1.4 Роторлы экскаваторлар жұмысының тиімділігін жоғарлату жолдары 18
1.5 Роторлы экскаваторларды зерттеуге арналған жұмыстарға шолу 19
1.5.1 Жер қазатын машиналардың жұмыс органдарын зерттеу саласындағы эксперименталдық-теоретикалық жұмыстарға шолу 19
1.5.2 Экскавациялық машиналардың жоғары өнімді роторлы жұмыс
органдары 22
1.6 Зерттеулердің мақсаттары мен міндеттерінің қойылуы 24
1.7 Процестiң зерттеуi және шапшаң қазуды есептеудiң ғылыми-практикалық салада жұмыс iстеулерiне шолу жасау 25
1.8 Жұмыс органының қазіргі жүктеме сипаты 31
1.9 Қазудың құраушы қарсылығын анықтау 34
2 ТЕОРИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ЭКСПЕРИМЕНТТІК ЗЕРТТЕУЛЕРГЕ ЖӘНЕ ӘРТҮРЛІ ҚАЗУ ТӘСІЛІМЕН КӨЗДЕЛГЕН ЖҰМЫС ОРГАНДАРЫНЫҢ ПАРАМЕТРЛЕРІ 37
2.1 Инерциялы ротордың параметрлерін таңдаудың өндірістік зерттеулері 37
2.1.1 Өндірістік зерттеулердің қойылған мақсаттары мен міндеттері 37
2.2 Роторлы экскаваторларды зерттеу 38
2.2.1 Экскавациялық техниканың жоғары тиімді роторлы жұмыс органдарын құру саласындағы зерттеулерге шолу 38
2.3 Өндіріс жағдайындағы инерциялы роторлы экскавациялық машиналарды зерттеу 41
2.3.1 Бос жүріс тәртібіндегі сынау 41
2.3.2 Салмақ түскендегі сынау 42
2.4 Технологиялық шамаларды нақты жасап болуына бағдарлама- ұстаным бағалауын басқару құрылғысын қолдану 43
2.5 Балшық пен топырақтардың физика-механикалық қасиеттерін анықтау 44
2.6 Тиеу тәртібі мен эксперимент жоспары 45
2.7 Керней және орын ауыстыру өлшемдерінің тәртібі 48
2.8 Конвейерлік трактінің механизмдері мен тораптарын сынау 50
2.8.1 Конвейерлік жолдың жұмысын көзбен шолып байқау сынау әдісі болып табылады 50
2.8.2 Конвейердің электрқозғалтқыш жетегін тиеуді зерттеу 51
2.8.3 Роторлы жебе конвейерінің шекті еңкею бұрышын анықтау 52
2.9 Конвейер таспасындағы жүктің кесік аумағын эксперименталды
анықтау 52
2.9.1 Таспадағы жүктің формасы мен кесік көлемін анықтау 52
2.10 Хронометражды зерттеулерді ұйымдастыру 54
2.11 Инерциялы ротормен топырақты экскавациялаудың мәліметтерін
талдау 64
2.11.1 Инерциялы ротордың жұмыс барысын зерттеу 64
3 ЭКСПЕРИМЕНТТІК БЕКІТІЛГЕН ИНЕРЦИЯЛЫ РОТОРДЫ ӨНДІРУДЕГІ ЕСЕПТЕУ ӘДІСТЕМЕСІН ӘЗІРЛЕУ НЕГІЗДЕРІ, РАЦИОНАЛДЫ ПАРАМЕТРЛЕРІН ЖӘНЕ ӨНДІРІСТІК ПРОЦЕСТЕРІН ОРЫНДАУ ТЕХНОЛОГИЯСЫН ТАҢДАУМЕН НЕГІЗДЕЛГЕН ЖҰМЫС ОРГАНДАРЫН ТИІМДІ ПАЙДАЛАНУ КОЭФФИЦИЕНТТЕРІ 71
3.1 Машинаның жасаған жұмысына әсер ететін инерциялы ротордың параметрлерін анықтау 72
3.2 Инерциялы ротордың әртүрлі жүктемесін есептеу 74
3.3 Инерциялы роторлардың негізгі параметрлерін теориялық тұрғыдан
зерттеу 76
3.3.1 Инерциялы роторлардың параметрлерін теориялық тұрғыдан зерттеудің мақсаты мен міндеттері 76
3.3.2 Инерциялы роторлардың жұмыс процесінің ерекшеліктері 77
3.3.3 «Богатырь» ЖШС разрезінде роторлық экскаваторларын қолдану тиімділігін бағалау әдісі 78
3.3.4 Құралдарды пайдалану тиімділігінің бағасы 78
3.3.5 Инерциялы ротордың өнімділік сараптамасы және басқа жұмыс орындарымен салғастыру 81
3.4 «Богатырь» ЖШС разрезінде роторлық экскаваторлардың экскавациялық өнімділігін есептеу әдісі және оны игерудің деңгейге әсер етудің негізгі факторларын анықтау 83
3.4.1 Роторлы экскаваторлардың СРс(К)-2000 (тоқсан, жыл) пайдалану өнімділігі 83
3.5 Сілемнің материалдар өнімділігінің есебі 86
3.5.1 Топырақ массасының экскаваторлық жүк тиеу жұмысының есебі 86
3.5.2 Көлікпен қамтамасыздандыру коэффициенті 87
3.6 Инерциялы ротордың жұмыс үрдісінің сараптамалық зерттеулері 90
3.6.1 Инерциялы ротор шешімі үрдісінің сараптамасы 90
3.6.2 Экскавацияланатын масса инерциялық ротордың айнымалы массасының үздіксіз легі ретінде көліктеу үрдісінің зерттеуі 90
3.6.3 Экскавацияланатын масса инерциялы ротордың алмасу массасының тұрақты көлікті массасы үрдісінің зерттеуі 92
4 РОТОРЛЫ ЭКСКАВАТОРЛАРМЕН ПАРАМЕТРЛЕРДІ ТАҢДАУ МЕН ЕСЕПТЕУ ӘДІСІ ЖӘНЕ ЭКСКАВАЦИЯЛАНАТЫН МАШИНАЛАРМЕН КАРЬЕРЛЕРДІ ӨНДЕУ ТӘСІЛДЕРІ 97
4.1. Инерциялы ротормен жабдықталған жұмыс жабдықпен экскаваторланатын материалды беру, қабылдау және тасымалдау процесін зерттеудің мақсаты және міндеті 97
4.2 Қабылдау конвейер таспасына инерциялы ротормен экскаваторланатын материалды беру процесін талдау 98
4.3 Тиеу процесін зерттеу және қабылдау конвейермен материалды
тасымалдау 101
4.4 Конвейер таспасында қондырылмаған жұмыс процесінің энергия шығындарын зерттеу 105
4.5 Инерциялы ротормен экскавациялы машиналардың негізгі параметрлерін таңдау және талдау 111
4.6 Инерциялы ротормен толық айналым экскаватор үшін кеңнің оптималды параметрлерін таңдау әдісі 111
4.7 Инерциялы ротормен эксперименталды экскаватор параметрлері есебінің негізі және таңдау әдісі 116
4.7.1 Есеп әдістемесі негізінің ерекшелігі, мақсаты және міндеті 116
4.7.2 Инерциялы ротормен экскаватордың жұмыс органы параметрін
таңдау 117
5 ЭКСКАВАЦИЯЛЫҚ ТЕХНИКАНЫ ИНЕРЦИЯЛЫ РОТОРМЕН ТЕХНИКАЛЫҚ-ЭКОНОМИКАЛЫҚ НЕГІЗДЕУ 128
5.1 Есептеу әдістемесінің ерекшеліктері және техникалық-экономикалық зерттеулердің параметрлерін таңдау 128
ҚОРЫТЫНДЫ 131
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 132
ҚОСЫМША 139
АНЫҚТАМАЛАР ҚЫСҚАРТУЛАР МЕН БЕЛГІЛЕУЛЕР
ҒЗЖ - ғылыми-зерттеу жұмыстары;
ЖОҒЗИЖермаш – жер қазатын машина жасау жалпы одақтық ғылыми зерттеу институты;
Донецтаукентмаш-Донецк тау кент машина жасау зауыты;
БНжҰ - біркелкі нормалар және ұсыныстар;
ЖАМЖЗ - Жданов ауыр машина жасау зауыты;
УкрҒЗИжоба - Украина жобаны ғылыми зерттеу институты;
ҚҒЗОИ - Құрылысты ғылыми зерттеу орталық институты;
ЖОО - Жоғары оқу орны;
ДКИ - Днепропетровск кен институты;
ЕҰУ - Еуразиялық ұлттық университеті;
КІРІСПЕ
Мәселенің өзектілігі. Үздіксіз қимылдағы роторлы экскаваторлар өзінің құндылығына қарай үлкен көлемде жер қазу жұмыстарын орындаған кезде маңызды рольді атқарады.
Аса берікті топырақтарды өңдеу қажеттілігі кезінде қазу күшін жоғарлатуды арттыру, жүргізілетін жұмыстардың өзіндік құнының және энергия шығынының көбеюіне келтіреді.
Өндіріс қажеттілігі оның өсуімен байланысты экскавацияланатын машиналарды қолдану саласын кеңейту, жұмыстың өзіндік құндылығының төмендетілуін қамтамасыз ету және роторлы экскаваторлардың өнімділігін жоғарлату қажеттілігін туғызады. Құрылыс индустрия өнеркәсібінде соңғы 20 жылдың ішінде экскавацияланатын машиналар жаңартылмаған (жаңалар енгізілмеген), қолданымдағы роторлы экскаваторлардың техникалық мүмкіндіктері толық көлемде тозды, бұл өнімділік пен өндірісте көрсетіледі, сондай-ақ олардың жұмысына пайдаланудың әртүрлі шарттарының ықпалын зерттеу бойынша ғылыми зерттеулер өткізілмеген.
Қолданымдағы машиналар гравитациялы, ортадан тепкіш және инерциялы жүк түсірмелі роторларымен жабдықталған. Роторлы экскаваторларды дұрыс пайдалануға кедергі тудыратын бірінші себеп негізгі жұмыс органын - ротор доңғалағын және түгелдей машинаны, экскавациялау сілемін өңдеу әдісін және оның рационалды параметрлерін тиімсіз пайдалану болып есептеледі.
1 ҚҰРЫЛЫС ИНДУСТРИЯНЫҢ АШЫҚ РАЗРЕЗДЕРІНДЕ ӘРТҮРЛІ ЖҰМЫС ОРГАНДАРЫМЕН БІРГЕ ЭКСКАВАЦИЯЛАНАТЫН МАШИНАЛАРДЫҢ ЖҰМЫС ТЕХНОЛОГИЯСЫН ЖЕТІЛДІРУ МӘСЕЛЕЛЕРІ
1.1 Мәселенің жай – күйі
Осы жұмыс ғылыми –зерттеу жұмыстардың роторлы экскавторлардың жаңа бағытының дамуы болып табылады техникалық ғылымдарының докторы профессор Р.Н. Таукелев бастаған роторлы жұмыс органдарын әзірлеуге және тиімді пайдалануға [15, 9, 11, 3, 2] бағытталған.
Профессор Р.Н. Таукелевпен 6369-67 МемСТ бойынша III-IV санатты саздақтар мен балшықтарға лайық әрбір өндірістің ерекшеліктерін есепке ала отырып, ЭРЭ-200 тәжірибелі-эксперименталды машина негізінде апробациямен қыр жағдайларында инерциялы роторы бар жер қазатын экскавациялық машиналарының жұмыс органына зерттеулер жүргізілді [9, 11, 1, 4, 8].
Осы жұмыстардың көбі маңызды мәселелерді терең зерттеуге, белгілі жағдайларда жұмыс істейтін бір қатар нақты машиналар үшін арналған.
Осы жұмыстар біздің елде үлкен мәселені қамтиды, сонымен қатар экскавациялық машиналарды, нақты оның өнімділігін және пайдалану көрсеткіштерін өндіріс жағдайларда тиімді пайдалану бойынша мәселелер шешілмеген. Практика мен пайдалану тәжірибесі көрсеткендей, Қазақстанның құрылыс индустрия рудниктерінде роторлы экскаваторлардың техникалық мүмкіншіліктері толығынан тамамдалды [5, 89 б; 76].
1.2 Жер сілемін экскавациялау және көліктің әдісі мен техникасы, олардың даму үрдісі
Экскавациялық машиналардың жұмыс процесін және толассыздығы көбінесе экскаваторланатын материалды жұмыс органынан қабылдайтын конвейердің таспасына үйлесімділігімен анықталады.
Орындаушы орган- роторлық доңғалақ қозғалысты көлденеңнен және тігінен жазықтықта орындайды. Негізігі жұмыс қозғалыстары мен роторлар тігінен жазықтықта және бұру жебелері ротормен платформада көлденеңнен жазықтықта. Шөміштің жылжу траекториясы кесу жылдамдықтармен анықталады.
1.3 Топырақтардың ойықтарында толық бұрылатын экскаваторларды пайдалану
Біріншіден, Қазақстанның бір қатар разрездерінде Германиядан ерекше жеткізілім бойынша келетін экскавациялық және көліктік жабдықты жөндеу, реттеу және қолдану жұмыстары жүргізілді, роторлы экскаватор өнімділігімен 2000 м/сағ, үздіксіз әрекеттегі экскавациялық –көліктік техника табысты пайдаланды.
1.5 Роторлы экскаваторларды зерттеуге арналған жұмыстарға шолу жасау
1.5.1 Жер қазатын машиналардың жұмыс органдарын зерттеу саласындағы эксперименталдық-теоретикалық жұмыстарға шолу
Қазуға топырақтың кедергі күштерінің заңдылығын анықтау, машиналардың пайдалану сипаттарын анықтау, пайдалану және шұғыл режимдегі жұмыстағы жұмыс органдарын зерттеу, оңтайландырудың синтез бен параметрикалық мақсаттары осы саладағы зерттеулердің негізгі бағыттары болып табылады.
Топырақ қазатын машиналардың жұмыс органының параметрлерін есептеу және іріктеу әдістерін ғылыми негіздеп қалыптастыру мақсатында қазып–тиеп алынатын топырақтардың қирау процестерінің заңдылығын анықтауға Ю.А.Ветровтың, А.В.Докуниннің, Н.Г.Домбровскийдің, Н.Д.Красниковтың, В.П.Ломакиннің, Р.Ю.Подэрнидің жұмыстары арналған.
Құрылыс және жол машиналарының зерттеулеріне В.А.Бодаровичтің, Д.П.Волковтың, Н.Г.Домбровскийдің, В.М.Осецкийдің, С.А.Панкратовтың, Б.А.Барингольдтің, В.В.Власовтың, В.В.Гужовскийдің, В.И.Перепоновтың, И.И.Попроцкийдің, В.Н.Репиннің, А.Г.Хадовтың және басқалардың жұмыстары арналған. И.И.Артоболевскийдің, А.Н.Голубенцевтің, А.В.Докукиннің, Н.Г.Домбровскийдің, А.С.Фиделевтің, В.В.Гужаковскийдің, Д.А.Каминскийдің және басқалардың жұмыстарында синтез және параметрикалық жүктеменің мәселелері және функцияналдық бағытталудың ерекшеліктері баяндалған.
Ғылыми негізделген роторлы экскаваторларды тиімді пайдаланудың көтерілуі машиналардың жұмыс органдарында қазу күштерінің дұрыс сипаттамасын іріктеуден тәуелді.
1959-1962жж разрезде орындалған ЭР-1 экскаваторды сынақтан өткізгенде (жетекшісі Н.Г.Домбровский) экспериментальдық зерттеулердің нәтижелері экскавациялау процесіне қазуға кедергі күштері ұштасылады. бүйірліктің қалыптыға қатысы және шеңберлікке күштерді құрайтын орташа мынадай болып өзгерді:
1.5.2 Экскавациялық машиналардың жоғары өнімді роторлы жұмыс органдары
Іс-әрекеттегі роторлы экскавациялық техника қазып тиелетін топырақтардың қаттылығымен анықталатын екі бағыт бойынша жасалу қажет, М.М.Протодьяконовтың шкаласы бойынша екі топқа бөлінген:
- біртектес құрылымы және 2,0...2,5 бірліктер;
- бір тектес еместігі қатты топырақтар қабаттарының қаттылығы 3...8 бірлік (қат тәрезді).
Экскаваторланатын массаны осылай ажырату машиналардың параметрлерін нақтылауға мүмкіншілік береді, оларды машиналардың өнімділігіне әрекет жасайтын күш және технологиялық сипаттамаларын, сондай-ақ жұмыс жүргізу техникасын оңтайландырудың бағыттарын анықтауға және жұмыс көлемін орындайтын экскавациялық техниканың ауысымдық коэффициентін көтеру.
1.6 Зерттеулердің мақсаттары мен міндеттерінің қойылуы
Үздіксіз әсерлі экскавациялық–көліктік техниканың даму бағытын ескере отырып, елдің солтүстік аймақтарындағы қатал климаттық жағдайларда ашық өндеулерде қолдануын есепке алып, экскавациялық жұмыстарды жүргізудің жаңа шешімдері мен технологиялары талап етіледі. Осымен байланысты инерциялық ротор ерекшеліктері мен қасиеттері жоғарыда сипатталған басқа жұмыс органдардан ерекшеленеді және сілемнің қабатын өндеумен жұмыс процесімен қызықтырады.
Осыған байланысты зерттеудің мақсаты болып табылатын бұл топырақтарды қатты пайдалы экскавациялық-көліктік техниканың, жұмыс жүргізу және жұмыс процестердің параметрлерін белгіленуі болып табылады.
Үздіксіз әсерлі машиналарға, жұмыстарды ұйымдастыру және жүргізу технологиясына экскавациялық талаптардың өткізілген талдауы негізінде, сондай-ақ қойылған мақсатқа сәйкес зерттеудің негізгі мақсаттары мыналар болып табылады:
1.7 Процестiң зерттеуi және шапшаң қазуды есептеудiң ғылыми-практикалық салада жұмыс iстеулерiне шолу жасау
Алғашқы топырақты кесу процесін зерттеу жұмыстары тәжiрибелi коэффициентi арқылы профессор В.П.Горячкинмен 1923 жылы ұсынылып жүргізілді. Белгілі формула [23]:
1.9 Қазудың құраушы қарсылығын анықтау
Қазіргі уақытта қабылданған қазу топырағының жиынтығы үш түрге бөлінеді: жанама РК, дұрыс РН және бүйірлік Рб. Жанама құраушы тегіс ротордың айналуында болады, айналу траекториясына жанама бағытталған және дұрыс ротордың жетегі тегіс ротордың қазуы доға түрінде болады және айналу траектория нормаларына бағытталған. Бүйір құраушысы ротордың жүруі тегіс айналысы жанама айналу траекториясына бағытталған.
Дұрыс құраушылары қосымша үйкеліс күші ротор тірегі және сілемдермен және кесілетін элементтерден тұрады. Бұлардың бірінші қосымша күштері айналу жетектен, ал екінші-ротор жетегінен тұрады.
2 ТЕОРИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ЭКСПЕРИМЕНТТІК ЗЕРТТЕУЛЕРГЕ ЖӘНЕ ӘРТҮРЛІ ҚАЗУ ТӘСІЛІМЕН КӨЗДЕЛГЕН ЖҰМЫС ОРГАНДАРЫНЫҢ ПАРАМЕТРЛЕРІ
2.1 Инерциялы ротордың параметрлерін таңдаудың өндірістік зерттеулері
2.1.1 Өндірістік зерттеулердің қойылған мақсаттары мен міндеттері
Жұмыс органы үздіксіз әсерлі машиналардың барлық шығыс параметрлерін анықтайтын негізгі механизм болып табылады, ал осы зерттеуде – инерциялы ротор, жұмыс процесінің зерттелмегендігі, оның мөлшерлік, режимдік және энергетикалық параметрлердің таңдау деректерінің жоқтығы жалпы қабылданған зерттеу тәжірибеге сәйкес қабатты ротормен экскавациялаудың мүмкіншілігін тексеруге шешім қабылданды.
Инерциялық жүк түсіру шөміштерді жүктен босатудың жоғары жиілігін нақты белгілеуге мүмкіншілік туғызады. Осы жағдайда жоғары жағдайдағы шөміштерден топырақ төмен құламайды, салмақ пен ортадан тепкіш күшінің векторлық сомасының әрекетінен алып тасталынады.
Конвейердің алдындағы жүк түсіргіші бар ротор арқылы материалды көтірумен (2.1 б сурет) немесе ротордың артында материалды көтермей (2.1 в сурет) жүк түсіруді жүзеге асыруға мүмкіншілігі бар.
2.2 Роторлы экскаваторларды зерттеу
2.2.1 Экскавациялық техниканың жоғары тиімді роторлы жұмыс органдарын құру саласындағы зерттеулерге шолу
Экскавациялық–көліктік үздіксіз әсерлі машинаның тиімді жұмысын анықтайтын алғашқы буыны роторлы жұмыс органы болып табылады.
Әрекеттегі роторлы экскавациялық- көліктік үздіксіз әсерлі машиналар жұмыс органы типі бойынша, яғни ротордың шөміштерін жүктен босату тәсілі бойынша қабылдау конвейерге тоғын немесе тоғын-циклдік жұмыстардың үш түрге бөлінеді [40]: гравитациялық, ортадан тепкіш күш (шөміштерден жоғарғы лақтырумен) және инерциялы (геометрикалық сыйымдылықтан төменгі жүк түсіру) 2.2 суретте көрсетілген.
Шөміштерден гравитациялық жүк түсіру роторлардың өндеуі жұмыс органның жылдамдығымен шектелген және қазып тиелетін роторлардың қасиеттеріне қарай шектеулі мәндері бар.
Жылдамдығы гравитациялық роторлардың жылдамдық шегінің мәнінен асыратын жұмыс органдардың құрылымдары сол диаметрдегі жылдамдық роторлар деп аталады.
2.3 Өндіріс жағдайындағы инерциялы роторлы экскавациялық машиналарды зерттеу
Қойылған мақсатты орындау үшін, инерциялы роторы бар экскавациялық техниканың және технологиялық процестердің негізгі шамаларының негіздеуі өндірістегі зерттеу алдындағы оларды қолдану мәселелері қойылғанын анықтау:
- нақты өндірістік жағдайларда қолданыстағы экскавациялық машиналар мен олардың жұмыс технологиясы үшін инерциялы роторы бар жұмыс органының жұмысқа қабілеттілігі;
- сараптама мәліметтерге жұмыс технологиясының және жұмыс органының, инерциялы роторлардың қабылданған есептелген шамалардың сәйкестігі.
Жұмыс істеу барысында ЭРП-2500 экскаваторының пайдалану сипаттамасын анықтау автоматтық басқару және бақылау құрылғыларын сынау. Автоматтық бақылау құрылғыларының сәйкестігін анықтау мақсатында машинаның төлқұжатының мәліметтерін және осының негізінде олардың жұмыс істеу сапасын анықтау.
2.4 Технологиялық шамаларды нақты жасап болуына бағдарлама-ұстаным бағалауын басқару құрылғысын қолдану
Бағдарлама-ұстаным басқару құрылғысын сынау «Богатырь» ЖШС разрезінің кен бір бөлігінде роторлық экскаватордың жұмыс кезінде берілетін технологиялық шамалардың нақты жасалып болуын бағалау мақсатында жүргізілді.
Келесі басқару каналдары сыналды:
- роторлық жебенің бұрылу және көтеру жетегі;
- экскавация барысындағы экскаватордың жүріс жетегі.
Құрылғы сапасының көрсеткіштері болып табылады:
- роторлық жебенің бұрылу жетегінің басқару каналы үшін;
а) орын қалдыру еңісінің берілген бұрышын нақты ұстану;
ә) роторлық жебе берілген бұрылыс бұрышын нақты жасап болу;
- роторлық жебе көтерілімі мен экскаватор жүріс жетегінің басқару каналдары үшін тиісті: тік сызықты және көлденең сызықты жоңқаның берілген мәнін нақты жасап болу. Берілген көлемді жасап болу нақты бағалауы болып табылады:
2.6 Тиеу тәртібі мен эксперимент жоспары
Экскаваторды төлқұжаттық өнімділігіне сәйкес пайдалану жағдайында жүзеге асыру мақсатынының қатарында экскавация тәртібін бекітетін іріктеп қозғалатын экспериментті тәртіпті ұсынады. Эксперименттік тәртіптің күнделіктілігі эксперименталды жазба үшін таңдауды қамтамасыз етеді орақ тәрізді таспаның бөлігінде бекітілген жоңқа қалыңдығына қатысты жоңқаның қалыңдығы 3 пайыз аумақта кемшілігі бар. Кесетін биіктіктің берілген қалыңдығы жоңқа қалыңдығын бекіту мен роторды бүйірлеп беру жылдамдығымен эксперименталды тәртіп қалыптасады. Роторды бүйірлеп беру бекітілген жылдамдығының берілген өндіру мына формуламен анықталған:
2.7 Кернеу және орын ауыстыру өлшемдерінің тәртібі
Экскавацияның қойылған тәртібіне кернеу және тежегішті қосу экскаваторды тиеу ауыспалы тәртібі мен орын ауыстыру жазбасы қарастырылады. Шамалар кезінде тіркелетін қосу-тежеу және тиеудің ауыспалы тәртібінің тізімі келтірілген 2.4 кестеде көрсетілген.
2.8 Конвейерлік трактінің механизмдері мен тораптарын сынау
Конвейерлердің жұмысқа қабілеттілігін анықтауын зерттеу мақсатында оларды тиімді пайдалану жөніндегі ұсыныстарды әзірлеу және төлқұжат мәліметтеріне олардың сәйкестілігін айқындау жүргізілген. Конвейерлік трактінің механизмдері мен тораптарын сынау қорытындылары техникалық сипаттамада көрсетілген.
2.9 Конвейер таспасындағы жүктің кесік аумағын эксперименталды анықтау
2.9.1 Таспадағы жүктің формасы мен кесік көлемін анықтау
Конвейер таспасымен тасымалдайтын жүктің көлденең кесігі таспаның профилімен, бағытты бүйірімен және жүктің жоғарғы профилімен шектеледі. Ол келесі мөлшерлермен:
2.10 Хронометражды зерттеулерді ұйымдастыру
Хронометраж жүргізу барысында «Богатырь» ЖШС-пен жұмыс ретке салынды. Негізгі көмек оның жұмыскерлерімен көрсетілді.
Хронометражды зерттеулер алдын ала жұмыстардың ауырлығын анықтау және экскаватор пайдалануына әсер ететін ұйымдастыру-әдістемелік факторларына баға беру мақсатымен жүргізілді. Экскаватордың жұмысы үздіксіз екі ай бойы шығарумен қатар жөндеу алдын-алу ауысымдарда жүргізілді.
Өндеу нормасының жағдайын табысты хронометражды зерттеу, әдістемені және байқау ерекшеліктерін анықтау мақсатымен ауысым бойы зерттеушілердің шығу кесте жасалды, хронометражды зерттеулердің үздіксіздігі қамтамасыз етілді, тегістеулердің дұрыстығы және кезінде жүргізілуі бақыланды.
Кешенді зерттеуді қамтамасыз ету, жоспарланған кезең барысында үздіксіз болу үшін хронометражды зерттеулердің бағдарламасы құрылды. Келесі ақпаратты алуға мүмкіндік туды:
2.11 Инерциялы ротормен топырақты экскавациялаудың мәліметтерін талдау
2.11.1 Инерциялы ротордың жұмыс барысын зерттеу
Көзбен көру зерттеулері ротор элементтерімен кесілетін материал оның бөлшектерінің салмағы мен инерция күшінің әсерінде болады, соңғысы қазу шапшаңдығы үлкеюімен маңызды өседі. Инерциялы күші пышақтың жұмыс бетіне тік бағытталған, сондықтан кесу барысында бөліктер жүпты пышақпен кездескенше тасталған дененің траекториясы бойынша ұшады. Топырақ бөлігі бір-бірінен кейін орналасқан пышақтар арасында ұшады және өңдеу қабат бетінде қалады.
Кесте 2.8 - Топырақтар категориялары
3 ЭКСПЕРИМЕНТТІК БЕКІТІЛГЕН ИНЕРЦИЯЛЫ РОТОРДЫ ӨНДІРУДЕГІ ЕСЕПТЕУ ӘДІСТЕМЕСІН ӘЗІРЛЕУ НЕГІЗДЕРІ, РАЦИОНАЛДЫ ПАРАМЕТРЛЕРІН ЖӘНЕ ӨНДІРІСТІК ПРОЦЕСТЕРІН ОРЫНДАУ ТЕХНОЛОГИЯСЫН ТАҢДАУМЕН НЕГІЗДЕЛГЕН ЖҰМЫС ОРГАНДАРЫН ТИІМДІ ПАЙДАЛАНУ КОЭФФИЦИЕНТТЕРІ
Роторлық экскаваторларды жобалау барысында әдетте негізгі параметрлерінің бірі болып оның өнімділігі көрсетіледі. Сондықтан орнатылған өнімділікке байланысты, ротордың негізгі сипаттамаларының арасындағы функционалдық байланысты табу керек.
Техникада біртүрлі машиналарды немесе түйіндерді құруда айналу жылдамдығын ұлғайту барысындағы инерциялы ротордың негізгі сипаттамасында геометриялық ұқсастық әдісі кеңінен қолданылады.
3.1 Машинаның жасаған жұмысына әсер ететін инерциялы ротордың параметрлерін анықтау
Эксперименттік зерттеулердің ұсынысы мен есептеулері бойынша, экскаватордың жұмыс құралдарын анықтауға, жасаған жұмысына әсер ететін роторлық доңғалақты жатқызуға болады. Роторлық доңғалақ коэффицентін анықтау елеулі қиындықтар туындатады.
Берілген сынаулардан тіпті жеткілікті біртекті тегістіктерде роторлық экскаваторлардың қазу кедергісі мөлшерін өзгерткенде де, айнымалы сипат алады, сонымен қатар төменде көрсететініміздей қазу кедергісі шамасының тербеліс амплитудасы тегістік сипатына қатысты екенін көреміз, ал тербеліс жиілігі роторлық доңғалақтың айналу жылдамдығы мен конструктивті параметрлеріне қатысты.
3.2 Инерциялы ротордың әртүрлі жүктемесін есептеу
Жетектері бар машинаға арналған жүктеме түрлерінің ішінен, жұмыс органындағы жүктемесі үлкенірек – инерциялы ротор (ИР) және ол доминантты болып табылады. Бұл жүктеме болғандықтан – қазуды жүзеге асыратын жеке пышақтардағы жүктеме сомасы, ИР жүктемесін анықтау есебін екіге бөлуге болады – жеке пышақтағы жүктемені анықтау және сәйкесінше сомалау. Осы есептерді шығару барысында жеке пышақтарға тәуелді жүктеме орындарын есепке алу керек, сонымен қатар, ИР қозғалысын жеткілікті ұқсас кинематикалық зерттеу және жорамалдайды.
3.3 Инерциялы роторлардың негізгі параметрлерін теориялық тұрғыдан зерттеу
3.3.1 Инерциялы роторлардың параметрлерін теориялық тұрғыдан зерттеудің мақсаты мен міндеттері
Инерциялы роторларды талдау олардың негізгі параметрлері бойынша жоғары тиімділігін көрсетті (жоғары өнімділік, жұмыс процесстерінің энергиясыйымдылығының төмендеуі, қазу барысындағы жоғары жылдамдықта жұмыс жасай білу және т.б.), көп ауқымды режимдік параметрлермен қазба жұмысы жасалатын материалдың қасиеттері оның еңбек мүмкіншілігін көрсетті, сонымен қатар алынатын жоңқа өлшемінің тиімді қатынасы орнатылды.
Бұл берілгендер бірмәнді қабылданған өлшемдерімен және олардың жұмыс тәртібін анықтауда инерциялы роторлар үшін сыналатын ротордың жұмыс процестерінің жылдамдығымен және өлшемдерімен шектелген параметрлері бар, жоңқа қабатында эскавация өткізу.
3.4 «Богатырь» ЖШС разрезінде роторлық экскаваторлардың экскавациялық өнімділігін есептеу әдісі және оны игерудің деңгейге әсер етудің негізгі факторларын анықтау
Сараптау (жоспарлау) мерзімі ішінде роторлық экскаваторлардың пайдалануға берілген өнімділігі әдісінің міндеттері:
- уақыт бірлігінде өнімді шығарудың барынша мүмкіндік көлемін (саны) анықтау;
- сарапталған күнтүзбелік уақыт кесіндісіне (тоқсан, жыл) құралдарды жүктеудің барынша мүмкіндік деңгейін орнату, болашақ жоспарланған көрсеткіштерге қалай болса, нақтылы орнатылған баға үшін де солай.
Белгілі бір техникалық және ұйымдастырушылық құрамы бар өндірістік процесс. Тиімділікке және оның мүмкіндіктерін өңдеуге әсер ететін өндірістік факторларының көптүрлілігі көрсетілген. Оның пайдалануға беру және жөндеу жұмыстарына деген шығын бөлігін анықтау үшін, рационалды бақылау жүргізілетін құралдардың жүктілігі.
Технологиялық процестерде пайдалануға беру өнімділігінің негізгі есептеу аспектілері әдістемеде көрсетіледі:
3.5 Сілемнің материалдар өнімділігінің есебі
Сілемнің материалдар өнімділігі сілемді өндеу үшін қабылданған сұлбасы бойынша экскаватордың барынша мүмкін ететін өнімділік болып табылады, бұл сілем материалының коэффицентімен Ксм есептелінеді. Өнімділікке сілем материалының коэффицентімен Кс белгіленетін материалды өндеу технологиясы әсер етеді. Кс өлшемі жұмыс параметрлері түрінен және экскаватордың техникалық өнімділігінен, сілемді өндеу параметрлері мен сұлбасынан тәуелді. Сонымен қатар, сілемнің өнімділігі топырақтың экскаваторланатын салмағынан тәуелді. Экскаваторланатын топырақ массасының Кж жоғалту коэффициентінің тиеу орнына көліктік құралдармен әкелінетін көлем бөлігімен есептелінеді. Сілемнің өнімділігі келесі формуламен есептелінеді:
3.6 Инерциялы ротордың жұмыс үрдісінің сараптамалық зерттеулері
3.6.1 Инерциялы ротор шешімі үрдісінің сараптамасы
«УкрҒЗИжоба» институты өткізген ротор энергошығыны есебінің айтарлықтай кең таралған әдістерінің сараптамасы энергияның шығын көлемін кесуге, инерция күшінің женуіне, экскавацияланатын материалдың қажалуына және қабылдау-қоректегіш құрылымның босау дәрежесіне дейін материалдың жоғарылауын ұсынуға болатынын байқатты. Сонымен қатар қажалу мен кинетикалық энергияның және материалдың тұтынылатын қуатының негізгі бөлшегі 0,4...1,7% және бекініс тегінің кішіреюімен жоғарылай отырып қазу қуаттылығынан материалдың биіктеуіне 2…40% ін құрайды. Гравитациялық және шөміштің ортадан тепкіш босатылуы арқылы ротор қазу үрдісінің есебі мен шектеуінің мұндай әдісін инерциялы ротор құрылғысы энергиясының шығыны есебінде қабылдауға болады. Инерциялы ротор шөмішінің жалпы энергия көлемі кесу және арнашық пішіні бойынша экскавациялау массасын көліктеу және кесудің энергия бөлшегінен сонымен қатар конвейер таспасының кейінгі босатылуын құрайды.
4 РОТОРЛЫ ЭКСКАВАТОРЛАРМЕН ПАРАМЕТРЛЕРДІ ТАҢДАУ МЕН ЕСЕПТЕУ ӘДІСІ ЖӘНЕ ЭКСКАВАЦИЯЛАНАТЫН МАШИНАЛАРМЕН КАРЬЕРЛЕРДІ ӨНДЕУ ТӘСІЛДЕРІ
4.1 Инерциялы ротормен жабдықталған жұмыс жабдықпен экскаваторланатын материалды беру, қабылдау және тасымалдау процесін зерттеудің мақсаты және міндеті
Инерциялық жұмыс органның кесу-тасымалдау қуысынан қабылдау конвейердің таспасына, ротордың айналым қуысында экскаваторланатын материалдың асқынжүк процессін зерттеудің тәжірибелік мәнділігі бар және оның есебі әдістемесін әзірлеу үшін зерттеп тануды қажет етеді.
Осы роторларлың түсіру процестің негізгі ерекше өзгешілігі, дәстүрлі жұмыс органдарына қарағанда, тиелетін материалдардың ортадан тепкіш және жалпы күштің жоғары деңгейдегі өлшемі осы процесске жағдай жасайды, кесу-тасымалдау элементтердің шамалы биіктігімен инерциялы ротордың жұмысын шекті жылдамдығын қамтамасыз етумен, сонымен оның тасымалдау қабілеттілігі және өндірімділігі едәуір артады.
4.2 Қабылдау конвейер таспасына инерциялы ротормен экскаваторланатын материалды беру процесін талдау
Ротордың түсіру процесін зерттеу талдауы және де экскаваторланатын материалдың жұмыс органының гравитациядан ортадан тепкішке тартылысын көрсетті [65,70,88,74,80,77], инерциялық жұмыс органы үшін, материалдық бөлшектер қозғалысын қарастыратын есеп сұлбасы қолайлы болып саналады. Инерциялық ротордың кесу-тасымалдау қуысында материалды лақтыру және ұшыру процесін екі кезенге бөлуге болады, геометриялық сыйымдылықта ротор элементімен элементтер бөлшегі қозғалғанда, содан кейін аз уақыт мерзімінде оның шегіне шығуы, ал еркін ұшуы айналымдағы жұмыс органның (оның жолақтан үзілуіне дейін) көлденең бағытындағы бөлшектердің біршама қозғалысы ағымында нақты өзгерістер енгізбейді және алмастыру процесі экскаваторланатын материалдың жаңа инерциясына үнемі тіреу жасайды.
4.3 Тиеу процесін зерттеу және қабылдау конвейермен материалды тасымалдау
Зерттеу қорытындысын талдау негізінде, жұмыс жабдықтармен балшықтар мен топырақты экскавациялауда, тиеудің аналитикалық процесі және инерциялы ротормен жұмыс істейтін таспа конвейермен тасымалдау үшін есеп айырысатын сұлба алынғаны белгіленді.
4.4 Конвейер таспасында қондырылмаған жұмыс процесінің энергия шығындарын зерттеу
Инерциялы ротордың қабылдау конвейердің таспасына бастапқы жылдамдықпен экскаваторланатын массаны беру ерекшелігін ескере отырып, жұмыс режимінде лақтырылатын материалға біршама кинетикалық энергиясы тапсырылатының белгілеу қиын емес және ішінара қабылдау конвейермен қабылданады. Сондықтан әртүрлі қалыпта инерциялы ротормен қабылдау конвейердің энергетикалық параметрлерінің байланысын қарастыру және белгілеу ерекше қызығушылық білдіреді.
4.5 Инерциялы ротормен экскавациялы машиналардың негізгі параметрлерін таңдау және талдау
Осы жұмыстың алдындағы бөлімдерінде әртүрлі зерттеумен өндеу, энергиялық, режимді, көлемді және салмақты параметрмен гравитациялық және ортадан тепкіш күшті жұмыс органдарын салыстыруда инерциялы ротордың жоғары тиімділігін көрсетті. Сондықтан, инерциялы ротормен экскавациялық техника жетістіктерін тиімді қолдану көбінесе жұмыс жабдықтарының желілі, кинематикалы және күшті параметрлері, жұмыс процесінің режимді, динамикалы және технологиялық сипаттамасының таңдауынан байланысты. Сондықтан, осы параметрлердің талдауы және өзара байланыс зерттеуі инерциялы ротормен толассыз әрекеттегі экскавациялық техника үшін аса маңызды.
4.6 Инерциялы ротормен толық айналым экскаватор үшін кеңнің оптималды параметрлерін таңдау әдісі
Экскавациялық машинаның уақыт бірлігінде өндеу машина параметрлерімен анықталады және көбінесе сілем шығарушылық көлемі және геометриялық нысанына байланысты, олар өз кезегінде конструкторлы жинақталуына және жұмыс жабдықтардың көлеміне. Өнімсіз технологиялық процесстерге уақыт шығынымен, метрологиялық және ұйымдастыру себептермен белгіленеді, және де көбінесе экскаваторланатын салмақтың физико-механикалық қасиеттерімен.
Жұмыс уақытының өнімсіз процесіне шығындалған уақытты нақты зерттеу кеңді биіктігі және еңі бойынша өндеу кезінде жебелі экскаватордың ағытылатын мөлшері үнемі өзгеруімен, инерциялы ротормен кесілетін кең салмағын шашпай науа арқылы қабылдау конвейерге толық тиеуді қамтамасыз ету үшін жаңа сілем кірісін ою кезінде өнімсіз экскавациялық жұмыстар жүргізу қажеттілігін туғызды. Сондықтан, төменде кеңнің геометриялық нысанымен және көлемімен машинаның негізгі режимді көлемдерінің өзара байланыс сұрақтары зерттеледі.
Жүргізілетін жұмыстың орталық бөлігінде инерциялы ротормен экскаватор үшін сілемнің оптималды параметрлерін таңдау әдісі келесі жүйелікте жүргізіледі.
4.7 Инерциялы ротормен эксперименталды экскаватор параметрлері есебінің негізі және таңдау әдісі
4.7.1 Есеп әдістемесі негізінің ерекшелігі, мақсаты және міндеті
Машина есеп әдістемесі инерциялы жұмыс органның тасымалдау қабілеттілігін барынша пайдаланумен орындалатын машина есеп әдісінен бір шама ерекшеленеді. Есеп әдістемесінің бұл ерекшеліктерін былай түсіндіруге болады, жаңа ротордың барынша тасымалдау қабілеттілігі бойынша экскавациялық техниканы құру олардың өндірімі бірқатар жоғарлауымен, сілемді өндіру технологиясының өзгеруімен және көлік құралдары параметрлерінің өзгеруімен, қазу және экскаваторланатын материалдарды тасымалдауға үлесті энергия шығындарының төмендеуімен сүйемелденеді, бұл өз кезегінде жұмыс органдарына және машинаға тұтастай қосымша зерттеу өткізудің қажеттілігін анықтайды. Сондықтан инерциялы ротормен экскавациялы техниканың барлық параметрлерін таңдау және есептің барлық әдістемесін әзірлеу үшін машинаның барлық параметрлеріне фундаменталды теоретикалық және эксперименталды зерттеу өткізуді, өндіріс жұмысының нақты жағдайы және жұмысы үшін әртүрлі конструктивті орындауларды қажет етеді.
5 ЭКСКАВАЦИЯЛЫҚ ТЕХНИКАНЫ ИНЕРЦИЯЛЫ РОТОРМЕН ТЕХНИКАЛЫҚ-ЭКОНОМИКАЛЫҚ НЕГІЗДЕУ
5.1 Есептеу әдістемесінің ерекшеліктері және техникалық-экономикалық зерттеулердің параметрлерін таңдау
«Жаңа техниканы, өнертабыстарын және рационализаторлық ұсыныстарын экономикалық тиімділігін пайдалану» әдістеріне сәйкес инерциялық ротормен экскавациялық машиналарды техникалық-экономикалық тиімділігін есептеуді орындау.
ҚОРЫТЫНДЫ
1) Инерциялы түсірілімі бар тобынан берілген роторлық машиналардың қолдану келешегінен экскавациялық–көліктік машиналардың қолданыстағы түрлеріне пайдалану қарқындылығын жоғарлатудағы бар резервті ҒЗЖ сараптамасы айқындаған.
2) Өнделетін сілемнің қабаттарын алып, бағыты бойынша түрлі сипаттағы роторлық доңғалақтың есебінен карьерлердің өңделу тәсілінің болмысы мен тиімділігі эксперименттік расталып және әзірленген.
3) Өндірістік жағдайларда экскаватордың есептеу шамаларының жаңа әдісі әзірленген, бұрын қолданылған стандарттық коэффициенттердің есебінен, жұмыс мүшесін пайдалану коэффициенті ұсынылған.
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1 Техническое задание. Рабочее оборудование с инерционным ротором нижней разгрузки к экскаватору ЭР-2500-ОЦ: Для ПО «Экибастуз уголь»: Руководитель Таукелев Р.Н. – Алма-Ата: КазПТИ, 1989. – 189 б.
2 Джумабеков А.Г., Омаров А.Д., Таукелев Р.Н., Ахметов М.Ф. Применение новой экскавационно-транспортной техники машины непрерывного действия с инерционно-роторным рабочим органом в строительстве автомобильных и железных дорог // Транспорт Евразии: Взгляд в XXI век. Материалы Третьей Международной научно-практической конференции. – Алматы: КазАТК, 2004. – Т. 2. – Б. 13-16.
3 Таукелев Р.Н., Жусупов К.А., Нураков С.Н., Омаров Т., Юсупов С.А. Роторно-транспортный комплекс // Патент Республики Казахстан № 13748 от 2.03.95.
