Статья на тему Модернизация рабочего органа экскаватора с целью повышения его производительности

Фрагмент текста работы:

Аннотация. В данной статье предложена принципиальная схема ковша с использованием нескольких гидроударников и результаты определения их основных параметров.
Ключевые слова: экскаватор, гидроударник, разрушение.

Из всех видов работ земляные работы наиболее трудоемки, особенно, если это касается горнодобывающей промышленности и дорожного строительства.
Использование экскаваторов при разработке прочных горных пород, а также смерзшихся мягких и рыхлых пород требует специальной подготовки их к выемке. Наиболее часто применяют следующие виды подготовительных работ: предотвращение промерзания; оттаивание; буровзрывные работы; рыхление породы механическим способом.
Наиболее распространен механический способ разрушения пород, с помощью которого выполняется до 85% всего объема горных работ [1]. Недостатком большинства механических способов разработки прочных пород является необходимость использования двух машин — одну для резания или рыхления, а другую для экскавации или перемещения породы. Это обстоятельство усложняет технологический процесс разработки массива, приводит к простоям техники, который снижает производительность.
Машиной, способной осуществить весь процесс разработки прочных пород, то есть резание (рыхление) и экскавацию, является экскаватор циклического действия, оснащенный ковшом активного действия.
В процессе резания породы чаще всего используется клиновидный рабочий орган. При внедрении такого рабочего органа в породу перед клином вначале происходит сжатие пласта породы до определенного предела прочности, а дальнейшее увеличение напряжений приводит к разрушению породы.
Повышение эффективности работы по разрушению породы возможно путем создания отдельных локальных динамических усилий. Такой принцип положен в основу большинства рабочих органов активного действия. Направленное динамическое усилие большой величины за сравнительно малый промежуток времени способно произвести разрушение породы и (или) вызвать разупрочнение основного массива.
При ударе происходит передача в массив большой величины энергии за относительно короткий промежуток времени, в результате чего происходят необратимые процессы, выражающиеся в потере сплошности и появлении значительного числа трещин.
Характерной особенностью рабочих органов ударного действия является наличие ударной части, способной накапливать значительные запасы энергии и резко передавать ее в массив.
Гидроударные устройства позволяют снизить затраты на разрушение и дробление породы в среднем на 30% [2].
Ковш активного действия (рис. 1) представляет собой сварную конструкцию с четырьмя гидроударными устройствами. Подвод рабочей жидкости к гидроударникам осуществляется по гидромагистралям высокого давления, которые расположены в рукояти и стенках корпуса (рис. 2).
Основными параметрами гидроударного устройства являются [3]: работа единичного удара и число ударов поршня-бойка в минуту, мощность привода и расход рабочей жидкости. При расчете делаем следующие допущения: рабочий ход поршня-бойка происходит при постоянном давлении рабочей жидкости; противодавление на поршень-боек во время рабочего и холостого ходов неизменно; движение поршня-бойка – равноускоренное.