Оценка выемочно-погрузочных функций карьерных экскаваторов

В настоящее время наблюдается тенденция существенного роста единичной мощности карьерных экскаваторов. Так, отечественными заводами освоен выпуск экскаваторов с вместимостью ковша 32м³ (ООО «ИЗ-КАРТЭКС») и 35 м³ (ПАО «УРАЛМАШЗАВОД»). Американские экскаваторостроительные фирмы выпускают карьерные экскаваторы с вместимостью ковша до 61м³ (Caterpillar-Bucyrus) и 76,5м³ (P&H). Китайская фирма TYHI производит экскаваторы с вместимостью ковша 76м³.

Задачи работы заключаются в следующем:

• выявлении изменения соотношения между выемочной и погрузочной функциями при росте вместимости ковша карьерных экскаваторов;

• определении рациональных параметров зоны разгрузки экскаватора, обеспечивающих эффективную загрузку автосамосвала.

В таблице приведены технические характеристики карьерных электромеханических экскаваторов (мехлопат) отечественного и зарубежного производства, а также значения удельных показателей относительной высоты разгрузки

и условной выработки горной массы Q₁ с одного места стояния экскаватора (произведение максимальных значений радиуса и высоты копания, отнесенное к массе экскаватора) [1–3].

Как следует из таблицы, вместимость основного ковша карьерных экскаваторов, характеризующая выемочную функцию экскаватора, существенно возрастает (в 1,75–2,3 раза). Вместе с тем условная выработка горной массы с одного места стояния экскаватора как комплексный показатель выемочно-погрузочных функций варьируется в широком диапазоне, причем с ростом вместимости ковша условная выработка снижается (ЭКГ-18 и ЭКГ-35; ЭКГ-15 и ЭКГ-32Р; 2300ХРС и 4100ХРС). Значения Н_отн, характеризующие погрузочную функцию экскаватора, изменяются незначительно, причем значения Н_отн для экскаваторов отечественного производства значительно больше (примерно на 30–40%).

Особенность процесса загрузки кузова автосамосвала заключается в последовательном заполнении кузова. В этом случае при заполнении кузова увеличивается высота разгрузки и, соответственно, уменьшается радиус разгрузки, что приводит к смещению центра тяжести загружаемого объема горной массы и неравномерному нагружению колес автосамосвала (рис. 1).