Обоснование, выбор и расчёт средств механизации очистных работ в условиях рудника

курсовая работа

5.1 Расчет параметров погрузочного оборудования

Вместимость ковша машины ПД-8 должна соответствовать расчетной массе для максимальной насыпной плотности (3,6 т/м3) и размеру куска руды (600…800 мм), м3

Vk = Q / = 8/3,6 = 2,2м3

где = 2,1 т/м3 - плотность транспортируемой руды;

Q - грузоподъемность машины, т

При плотности руды 3,6 т/м3 к работе допускаются машины с основным ковшом 1,5 м3. Увеличение вместимости ковша на 5-10 % и превышение нагрузки до 5 % находятся в пределах допустимого.

Определяем конструктивную, ориентировочную массу машины для грузонесущего ковша. Т

Мт=4ЧQ0.77 т

Мт= 4Ч80,77=19,8 т

Определяем усилие внедрения:

РвнгЧКвЧLвн1,25ЧВкЧКшЧКф

где Кг =1,5 коэффициент, учитывающий крупность горной массы

Кв. =0,2 коэффициент, учитывающий вид насыпного груза

Кш =1,2 коэффициент, учитывающий влияние высоты щебня

Кф =1,1-1,8 коэффициент формы ковша

Lвн - глубина внедрения ковша в штабель

Bк - ширина ковша принимается равной длине ковша

где L к - длина днища ковша

Усилие внедрения

Определяем удельную энерговооруженность

, QN= 27.2Ч80.18=39,5 кВт/т.

Определяем сцепной вес приходящийся на приводные колёса:

,

где n=1,1-1,15 коэффициент запаса

=0,7 коэффициент сцепления колёс с почвой

Gт - сила тяжести машины и расчетного количества груза в ней, Н

G = Q Ч9,81 = 19800Ч9,81 = 194238

Зная полученное усилие внедрения сравниваем с тем, которое может реализовать ходовая часть.

Выбранный типоразмер машины должен соответствовать условиям эксплуатации, обеспечивать эффективную и безопасную работу в режимах погрузки и транспортирования при движении на подъём, а также торможении на спусках.

Потребная мощность двигателя машины для погрузочного режима, кВт

Nп = [ (0,35-0,15) •соs50+

+0,15•соs50 + sin50 + (1+0,2) •0,4] =156,3 кВт

G = Q Ч9,81 = 19800Ч9,81 =194238Н

Потребная мощность двигателя машины для транспортного режима, кВт

Nп = [0,15•соs50-

sin50 - (1+0,2) •0,4] =339.6кВт

где Ки = 0,1…0,25 - коэффициент, учитывающий инерцию всех вращающихся частей привода;

а = 0,4-0,6 м/с2 - ускорение (замедление) машины;

= 0,15 - коэффициент трения;

= 50 - уклон подъёма (спуска) трассы;

= 0,3 …0,35 - коэффициент сцепления колес машины с рудничной дорогой;

G - сила тяжести машины и расчетного количества груза в ней, Н

G = (Q + Qпд) Ч9,81 = (8000+ 19800) Ч9,81 = 272718 Н

= 0,68…0,72 - КПД гидромеханической трансмиссии;

V =1,0…20 км/ч - скорость движения машины по выработкам.

Вышеприведенные расчеты потребных мощностей показывают пригодность принятых машин ПД-8.

Эксплуатационная сменная производительность ПД-8, т/смену

Qэксп = =

где:

Е = 4м3 - вместимость ковша машины;

Т = 7 ч - продолжительность работы машины в течение смены;

tразг = 10…20 с; tпогр - время погрузки, с

К з =0,95 коэффициент заполнения ковша

Крем=1,1 коэффициент, учитывающий время на обслуживание машины

Кман=1,3 коэффициент, учитывающий время на манёвры машины в забое

tпогр = tцКнКманКрем = 81,11,31,1 = 12

tдвиж - время движения машины от забоя до пункта разгрузки и обратно, с

tдвиж = 3600L (1/Vгр +1/Vпор) Кдв = 36000,4 (1/5 + 1/9) 1,3 = 561 с

где

L =0,4 км - длина откатки руды;

Vгр = 5 км/ч - скорость машины в грузовом направлении;

Vпор =9 км/ч - скорость машины в порожняковом направлении;

Кдв =1,25…1,3 - коэффициент, учитывающий неравномерность движения машины.

Годовая эксплуатационная производительность ПД-8, т/год

Qэкспг = Qэксп• (Н-nр) •s = 572,6Ч (305-45) •3 = 446160

Рабочий парк машин ПД-8, ед

Nраб = Qэксдоб/Qэксп =

Инвентарный парк машин ПД-8, ед

Nинв = Nрабг =5/0,85 =6

где Кг = 0,85 - коэффициент готовности машины.

Вместимость кузова машины ПТ-6 должна соответствовать расчетной массе для максимальной насыпной плотности руды и размеру кондиционного куска руды, м3

Vk = Q / = 6/3,6 = 1,7м3

где = 3,8т/м3 - плотность транспортируемой руды;

Q - грузоподъемность машины, т

Увеличение вместимости кузова на 5 - 10 % и превышение нагрузки до 3% находится в пределе допустимого.

Выбранный типоразмер машины должен соответствовать условиям эксплуатации, обеспечивать эффективную и безопасную работу в режимах погрузки и транспортирования при движении на подъём, а также торможении на спусках.

Определяем конструктивную, ориентировочную массу машины для грузонесущего ковша. т

Мт = агЧQ. т

Мт= 2Ч6=12 т

аг - коэффициент равный 1,8-2

Определяем усилие внедрения:

РвнгЧКвЧLвн1,25ЧВкЧКшЧКф

где Кг =1,5 коэффициент, учитывающий крупность горной массы

Кв. =0,2 коэффициент, учитывающий вид насыпного груза

Кш =1,2 коэффициент, учитывающий влияние высоты щебня

Кф =1,1-1,8 коэффициент формы ковша

Lвн - глубина внедрения ковша в штабель

Bк - ширина ковша принимается равной длине ковша

где L к - длина днища ковша

Усилие внедрения

Определяем удельную энерговооруженность

QN= 27.2Ч60.18=37,5 кВт/т.

Определяем сцепной вес приходящийся на приводные колёса:

где n=1,1-1,15 коэффициент запаса

=0,7 коэффициент сцепления колёс с почвой

Зная полученное усилие внедрения сравниваем с тем, которое может реализовать ходовая часть.

G - сила тяжести машины и расчетного количества груза в ней, Н

G = QпдЧ9,81 = 10000 Ч9,81=98100Н

Потребная мощность двигателя машины для погрузочного режима, кВт на подъём

Nп = [ (0,35-0,15) •соs50+

+0,15•соs50 + sin50 + (1+0,2) •0,4] =124 кВт

Потребная мощность двигателя машины для транспортного режима, кВт

Nп = [0,15•соs50-

sin50 - (1+0,2) •0,4] =293.7кВт

где Ки = 0,1…0,25 - коэффициент, учитывающий инерцию всех вращающихся частей привода;

а = 0,4-0,6 м/с2 - ускорение (замедление) машины;

= 0,15 - коэффициент трения;

= 50 - уклон подъёма (спуска) трассы;

= 0,3 …0,35 - коэффициент сцепления колес машины с рудничной дорогой;

G - сила тяжести машины и расчетного количества груза в ней, Н

G = (Q + Qпд) Ч9,81 = (6000+ 10000) Ч9,81=156960Н

= 0,68…0,72 - КПД гидромеханической трансмиссии;

V =1,0…20 км/ч - скорость движения машины по выработкам.

Вышеприведенные расчеты потребных мощностей показывают пригодность принятых машин ПТ-6.

Эксплуатационная сменная производительность ПТ-6, т/смену

Qэксп = =

где Екуз = 2,5м3 - вместимость кузова машины;

Т = 7 ч - продолжительность работы машины в течение смены;

tразг = 10…20 с;

tпогр - время погрузки, с

К з=1 коэффициент заполнения ковша

tпогр = tцКнКманКрем = 81,21,31,1= 68,64

Кман=1,3 коэффициент, учитывающий время на манёвры машины в забое

Крем=1,1 коэффициент, учитывающий время на обслуживание машины

tдвиж - время движения машины от забоя до пункта разгрузки и обратно, с

tдвиж = 3600L (1/Vгр +1/Vпор) Кдв = 36000,4 (1/3 + 1/6) 1,3= 720 с

где L = 0,15км - длина откатки руды;

Vгр =5 км/ч - скорость машины в грузовом направлении;

Vпор = 9 км/ч - скорость машины в порожняковом направлении;

Кдв =1,25…1,3 - коэффициент, учитывающий неравномерность движения машины.

Годовая эксплуатационная производительность ПТ-6, т/год

Qэкспг = Qэкс• (Н-nр) •s = 321,5 (305-45) •3 = 250380

Рабочий парк машин ПТ-6, ед

Nраб = Qэксдоб/Qэксп =

Nинв = Nрабг = 10/0,85 =12

где Кг = 0,85 - коэффициент готовности машины.

Для определения оптимального варианта доставки руды выше приведенными погрузочно-доставочными машинами составляется табл.6.

Таблица 6

Основные параметры

Единица измерения

Машины

ПД-8

ПТ-6

Количество машин

шт.

6

12

Эксплуатационная сменная производительность

т/смену

572

321,5

Грузоподъёмность

т

8

6

Вместимость кузова

м3

-

2,5

Вместимость ковша

м3

1,5-2,5

0,5

Двигатель

Дизель-электрический

дизельный

Мощность

кВт

110

140

Масса

т

19,8

10

Линейные размеры выработки

м

3,4Ч3,6

3,3Ч3

Из сравнения, приведенных в таблице 5, видно, что рабочие параметры машин ПД-8 и ПТ-6 примерно одинаковые, но предпочтение отдается машинам ПД-8, ведь производительность у нее выше, чем у ПТ-6. Еще одно преимущество ПД-8 перед ПТ-6 это время разгрузки и погрузки, а это отражается на производительности, т.е. чем меньше цикл погрузки и разгрузки, тем больше производительность, и количества машин меньше, что улучшает работу в стесненных условиях. Принимаем машины ПД-8.

Делись добром ;)