Научная статья на тему 'Об энергоемкости и энергопоглощении при экскавации горной породы одноковшовыми экскаваторами'

Об энергоемкости и энергопоглощении при экскавации горной породы одноковшовыми экскаваторами Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
131
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Об энергоемкости и энергопоглощении при экскавации горной породы одноковшовыми экскаваторами»

удельная мощность барабанной мельницы (или энерговооруженность) находится на уровне удельной мощности дробилки крупного дробления и не соответствует величине удельной мощности, потребляемой при диспергации мелких кусков и частиц руды.

Таким образом, повышение эффективности измельчительного оборудования может быть достигнуто как за счет роста энерговооруженности (удельной мощности) оборудования, так и за счет снижения энергоемкости рабочего процесса и увеличения КПД.

-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ОсадчийА.М. О направлениях совершенствования 2. Лагунова Ю.А., Покрышкина К.В. Выбор пара-

конусных дробилок ОАО Уралмаш.- Сб. трудов научно- метров дробильно-измельчительных агрегатов / Изв. ву-

технической конференции.- Екатеринбург, 2000.- 51-56 зов. Горный журнал.- № 5.- 2002.- С. 93-95.

с

— Коротко об авторах

Лагунова Ю.А. - доцент УГГГА.

--------------------------------------- © А.П. Комиссаров, 2005

УДК 622.271 А.П. Комиссаров

ОБ ЭНЕРГОЕМКОСТИ И ЭНЕРГОПОГЛОЩЕНИИ ПРИ ЭКСКАВАЦИИ ГОРНОЙ ПОРОДЫ ОДНОКОВШОВЫМИ ЭКСКАВАТОРАМИ

Семинар № 17

ТЪ отличие от энергоемкости рабочего .О процесса [1] под энергопоглощением понимается "часть энергии, которая идет на совершенствование необходимой по технологии полезной работы и как бы поглощается единицей веса горной породы" [2].

Из данного определения следует, что энергопоглощение Э (если энергию относить к объему горной породы) является частью энергоемкости рабочего процесса а и их отношение может рассматриваться как коэффициент полезного действия Э = Апс / V; а = Адв / V;

П = Э / а = Апс / Адв = (Адв - Анпс) / Адв,

где Апс, Анпс - соответственно работа производственных (технологических) и непроизводственных сил сопротивления; Адв - работа движущих сил; V - объем горной породы.

Как известно [3], силами непроизводственных (вредных) сопротивлений являются силы сопротивления, на преодоление которых затрачивается дополнительная работа сверх той, которая необходима для преодоления производственного сопротивления (например, силы трения в подшипниках, в зубчатых передачах и т.д.).

При работе одноковшовых экскаваторов характер действия внешних сил изменяется в зависимости от этапа движения. Так, при копа-

нии одноковшовыми экскаваторами типа ЭКГ силой производственного (технологического) сопротивления является сила сопротивления копанию (касательная Р01 и нормальная Р02 составляющие). В этом случае при подъеме элементов рабочего оборудования (ковша и рукояти) силы тяжести ковша и рукояти, а также вес породы в ковше оказываются силами непроизводственного сопротивления. При экскавации горной породы гидравлическими экскаваторами типа ЭГ (при внедрении ковша в развал породы) ввиду горизонтальной траектории движения ковша работа сил тяжести элементов рабочего оборудования практически равна нулю.

Выражения для энергоемкости и энергопоглощения имеют вид: при копании ак = Муст-к / (Е-Кэ)

Эк = Р01 -Ьк / (Е-Кэ) при внедрении /г = Мвеп-^у+1дф | (Т-К’)

Эвн = (Рвн-Ьвн + РповЬпов) / (Е-Кэ), где Муст - установленная мощность привода; Е - вместимость ковша; 1к, 1вн, Ыов - соответственно длительность копания, внедрения и поворота ковша (выламывания породы). При совмещенной схеме работы Ыов=0; Кэ -коэффициент экскавации;Р01,Рвн, Рпов - соответственно, усилие копания, внедрения и вы-

1. Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ: Учебное пособие.- В 2-х т.- Т.1.- 4-е изд., стер.- М.: Издательство МГГУ, 2001.- 422 с.

2. Анистратов Ю.И. Эффективность безвзрывных технологий разработки крепких горных пород на карьерах. / Горная промышленность, 1997.- № 2.- С. 20-23.

ламывания; Ьк, Ьвн, Ьпов - соответственно, длина копания, внедрения и выламывания.

Подставляя в выражение для Эк зависимости для определения касательной составляющей сопротивления копанию и вместимости ковша из условия его наполнения, получим Эк = К1,

где К1 - удельное сопротивление копанию.

По аналогии Эвн = Квн.

Расчеты по зависимостям показывают, что энергоемкость копания превышает энергопоглощение в 2,5.. .3 раза за счет превышения сил тяжести рабочего оборудования и веса породы в ковше по отношению к касательной составляющей сопротивления копанию.

Выводы:

• энергопоглощение при экскавации горной породы адекватно удельному сопротивлению копанию или внедрению;

• ввиду нерационального принципа работы гидравлического экскаватора с погрузочным рабочим оборудованием (выдавливание породы из массива) энергопоглощение при внедрении существенно возрастает;

• снижение энергоемкости процесса внедрения достигается при применении схем рабочего оборудования с параллелограммами [4], обеспечивающих уменьшение величины регенерируемой гидравлической энергии.

---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

3. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин.- М.: Наука, 1988.- 640 с.

4. Штейнцайг ВМ. Забойное карьерное гидрофици-рованное оборудование. Разработка месторождений твердых полезных ископаемых (Итоги науки и техники).- М., 1986.- т. 35.

— Коротко об авторах ------------------------------------------------

Комиссаров А.П. - доцент Уральской государственной горно-геологической академии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.