Повышение эффективности шагающего ходового оборудования экскаватора Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Р 21

ІЛД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 2 10СКВА.^МГГУ.я31яянваряя-я4яфевраляя2000я-одая

^ Н.М. Суслов, 2000

УАК 622.232

Н.М. Суслов

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ШАГАЮЩЕГО ХОАОВОГО ОБОРУАОВАНИЯ ЭКСКАВАТОРА

Вся наша экономика - не только наша, но и экономика всех стран мира -зависит от выработки энергии, от топливно-энергетического баланса. Энергия имеет особую ценность. Из-за несовершенства промышленных технологий используется сейчас немногим больше половины энергии, остальная часть безвозвратно теряется. Важной проблемой является увеличение коэффициента полезного использования энергии.

В настоящее время на открытых горных работах все ощутимее становится тенденция увеличения единичной мощности технологических агрегатов. При этом определение конструктивных и режимных параметров агрегатов, выбор той или иной технологии их работы, обеспечивающих высокий показатель использования энергии, представляет собой весьма сложную комплексную задачу.

Основу экскавационной техники на открытых горных работах составляют мощные шагающие экскаваторы-драглайны. Здесь особую остроту приобретает проблема эффективной работы ходового оборудования в связи с ростом энерговесовых параметров экскаваторов. Большинство шагающих экскаваторов оснащены трехопорными гидравлическими механизмами шагания, основными недостатками которых являются зависимость величины шага от высоты подъема машины и потеря значительной части

Рис. 1. Схема механизма шагания

энергии поднятого экскаватора в процессе шагания.

Указанные недостатки могут быть существенно уменьшены путем использования в трехопорном механиз-

ме шагания привода от двух гидроцилиндров (рис. 1).

Такой механизм шагания содержит опорные башмаки 1, размещенные по обеим сторонам машины 2. Каждая сторона имеет гидроцилиндры 3 и распорные рычаги 4 и 5. Рычаги связаны между собой и со штоком 6 шарниром 7, а с опорными башмаками и корпусом машины связаны шарнирами 8 и 9 соответственно. На опорных башмаках размещены упоры 10. Перемещение машины осуществляется двумя гидроцилиндрами.

После опускания опорных башмаков на грунт под действием гидроцилиндров при дальнейшем выдвижении их штоков шарниры 7 упираются в упоры 10, экскаватор поворачивается вокруг передней кромки базы под действием приложенных усилий на шарнир 9 со стороны верхних распорных рычагов. Верхние распорные рычаги поворачиваются вокруг шарниров 7, происходит перемещение машины на величину шага в сторону диаметрально противоположную стреле экскаватора. Вертикальная и горизонтальная реакции в шарнире 9 определяются весом экскаватора О, величиной т отклонения центра масс экскаватора от

шарнира 9 и углом наклона от вертикали верхнего распорного рычага. Этот угол соответствует половине величины шага экскаватора.

В существующих трехопорных механизмах шагания с гидроприводом

расстояние т должно быть не менее величины шага во избежание "клевка" экскаватора. В рассматриваемом механизме шагания такого ограничения не существует. Здесь необходимо выполнить единственное условие, чтобы линия действия силы веса экскаватора находилась справа от вертикали, проходящей через шарнир 9 (см. рис. 1). Следовательно, величина т может быть принята минимальной, благодаря этому нагрузка на кромке базы будет также минимальной, сократится до минимума сопротивление волочению кромки базы, а, следовательно, и расход энергии на перемещение экскаватора.

Перемещение экскаватора, оснащенного трехопорным механизмом шагания начинается с момента отрыва задней кромки базы от грунта (подъема шарнира 9 на некоторую высоту). При сопоставимых параметрах сравниваемых механизмов шагания длина нижнего распорного рычага составит 2 метра, угол установки его к вертикали 10о, угол установки верхнего распорного рычага 130. При повороте нижнего рычага на угол 6о после опускания на грунт опорных башмаков верхние рычаги установятся под углом, достаточным для обеспечения заданного шага 1,9 м. Усилия в гидроцилиндрах достигнут максимального значения за весь цикл перемещения экскаватора в момент начала шага, когда нижний распорный рычаг окажется неподвижным из-за упора 10. Сопротивление перемещению передней кромки базы экскаватора значительно меньше силы трения башмаков ввиду большой разницы между величинами т и п.

Учитывая, что сопротивление перемещению опорных башмаков намного больше сопротивления волочению передней кромки базы, экскаватор начнет перемещаться, увлекаемый перемещающимся относительно не-

подвижного штока корпусом гидроцилиндра. При этом верхние распорные рычаги будут поворачиваться вокруг шарнира 7. В предложенном механизме шагания максимальная нагрузка на гидроцилиндры практически в 3 раза меньше нагрузки на подъемные гидроцилиндры меха-

низма хода традиционной конструктивной схемы, а подъем экскаватора при шагании осуществляется на высоту в 2 раза меньшую при сопоставимом шаге за счет симметричного качания верхних распорных башмаков. Все это в совокупности существенно снижает энергозатраты на пе-

ремещение экскаватора. Одновременно с этим существенно упрощается конструкция шагающего ходового оборудования за счет исключения тяговых гидроцилиндров, присущих традиционной схеме механизма шагания с гидроприводом.

Суслов II.М. кандидат технических наук, Уральская государственная горно-

|ео.ю|ическая академия.

Файл:

Каталог:

Шаблон:

Заголовок:

Содержание:

Автор:

Ключевые слова: Заметки:

Дата создания:

Число сохранений: Дата сохранения: Сохранил:

Полное время правки: Дата печати:

При последней печати страниц: слов: знаков:

СУСЛОВ

G:\С диска по работе в универе\GIAB_20\GIAB4_00\ВСЕ C:\Users\Таня\AppData\Roaming\Microsoft\Шаблоны\Normal.dotm ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ШАГАЮЩЕГО

Гитис Л.Х.

18.04.2000 14:18:00 7

04.12.2008 16:22:00 Таня

15 мин.

04.12.2008 16:39:00 2

774 (прибл.)

4 415 (прибл.)