close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1109 iskakov kh. m khurilis industriya karerlerinde rotorli ekskavatorlardi esepteu adistemesi jane ndeu kezindegi paydalanu parametrlerin tandau

код для вставкиСкачать
УДК 621.879.48.004
Қолжазба құқығында
ИСКАКОВ ҚАЙРАТ МҰРАТҰЛЫ
Құрылыс индустрия карьерлерінде роторлы экскаваторларды есептеу
әдістемесі және өңдеу кезіндегі пайдалану параметрлерін таңдау
05.05.04 – Жол, құрылыс және көтеру-тасымалдау машиналары
Техника ғылымдарының кандидаты ғылыми
дәрежесін алу үшін дайындалған диссертацияның
AВТОРЕФЕРАТЫ
Қазақстан Республикасы
Алматы, 2010
Жұмыс С.Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университетінде
орындалды
Ғылыми жетекшілері:
техника ғылымдарының докторы, профессор
Таукелев Ренат Нүрекелұлы
техника ғылымдарының докторы, профессор
Кульгильдинов Мұрат Сапарбекұлы
Ресми оппоненттері:
техника ғылымдарының докторы, профессор
Қайнарбеков А.К.
техника ғылымдарының докторы, профессор
Мауленов Ж.К.
Жетекші ұйым:
Қ.И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық
университеті, Алматы қ.
Диссертация 2010 жылдың «27» желтоқсан күні сағат 1500 М.Тынышпаев
атындағы Қазақ көлік және коммуникация академиясындағы (КазАТК) ОД
14.11.01 біріккен диссертациялық кеңестің мәжілісінде қорғалады. Мекенжайы: 050012, Алматы қаласы, Шевченко көшесі 97 (мәжіліс залы).
Диссертациямен
М.Тынышпаев
атындағы
Қазақ
көлік
және
коммуникация академиясының (КазАТК) ғылыми кітапханасында танысуға
болады. Мекен-жайы: 050012, Алматы қаласы, Шевченко көшесі 97
Автореферат 2010 жылы «26» қарашада таратылды.
Диссертациялық кеңестің
ғылыми хатшысы, техника
ғылымдарының докторы,
профессор
Ли С.В.
2
КІРІСПЕ
Мәселенің өзектілігі. Үздіксіз қимылдағы роторлы экскаваторлар өзінің
құндылығына қарай үлкен көлемде жер қазу жұмыстарын орындаған кезде
маңызды рольді атқарады.
Аса берікті топырақтарды өңдеу қажеттілігі кезінде қазу күшін
жоғарлатуды арттыру, жүргізілетін жұмыстардың өзіндік құнының және
энергия шығынының көбеюіне келтіреді.
Өндіріс қажеттілігі оның өсуімен байланысты экскавацияланатын
машиналарды қолдану саласын кеңейту, жұмыстың өзіндік құндылығының
төмендетілуін қамтамасыз ету және роторлы экскаваторлардың өнімділігін
жоғарлату қажеттілігін туғызады. Құрылыс индустрия өнеркәсібінде соңғы 20
жылдың ішінде экскавацияланатын машиналар жаңартылмаған (жаңалар
енгізілмеген), қолданымдағы роторлы экскаваторлардың техникалық
мүмкіндіктері толық көлемде тозды, бұл өнімділік пен өндірісте көрсетіледі,
сондай-ақ олардың жұмысына пайдаланудың әртүрлі шарттарының ықпалын
зерттеу бойынша ғылыми зерттеулер өткізілмеген.
Қолданымдағы машиналар гравитациялы, ортадан тепкіш және
инерциялы
жүк
түсірмелі
роторларымен
жабдықталған.
Роторлы
экскаваторларды дұрыс пайдалануға кедергі тудыратын бірінші себеп негізгі
жұмыс органын - ротор доңғалағын және түгелдей машинаны, экскавациялау
сілемін өңдеу әдісін және оның рационалды параметрлерін тиімсіз пайдалану
болып есептеледі.
Экскаватордың негізгі жұмыс мөлшеріне сәйкес сілемнің параметрлерін
анықтайтын дәлелді әдістер жеткіліксіз.
Роторлы блоктың шөмішін толтыру және қосымша операцияларға
бөлінген уақыт шығындарының заңдылығын есептейтін орындалған
сараптамалық зерттеулер технологиялық процестің барлық мамандығын толық
қамтымайды және қосымшалауға мұқтаждық етеді.
Қазақстан Республикасында қолданымдағы роторлы экскаваторларды
қолдану зерттелуде және роторлы экскаватордың жұмыс сипаттамасынан
(сілемнің параметрлерінен) технологияның тәуелділігінен бірнеше зерттеудің
талдаулары көрсетілген.
Роторлы экскаваторларды құрылыста қазіргі заманға лайықты
көліктермен бірге қолдану (жебелік конвейермен) циклдік істегі машиналармен
салыстырғанда олардың үлкен әсерін тигізетін тиімділігін көрсетті.
Бірақта, технологияны есептеу және роторлы экскаватордың қажетті
жұмыс сипаттамалығын таңдау секілді бірнеше мәселелер жеткілікті
әзірленбеген. Мәселен, УкрҒЗИжобасы, ДКИ, МИҚИ және де басқа шетел
фирмаларымен ұсынылған экскаватор роторының негізгі параметрлерін және
өнімділігін эмпириялық анықтау формулалары ең жақсы модельді
экскаваторлардың жұмыс органдары параметрлерінен кейбір ауытқулар береді.
Осы кезеңдер біздің мемлекетімізде үлкен мәселелерді қамтиды, сонымен
қатар экскавациялау-көліктік машиналарды рационалды қолдану, оның
пайдалану көрсеткіштері мен нақты өнімділігін жоғарлату, сондай-ақ өндіріс
3
жағдайындағы технологиялық ерекшеліктерін тиімді пайдалану мәселелері
шешілмеген.
Ротордың аталып шыққан жұмыс органының тиімділігі экскавациялау
техникасы мен жұмыс жүргізу технологиясы зерттелмеген, оқылмаған салаға
жатады, сондықтан, өнімділікті есептеу әдісін әзірлеу және машинаның негізгі
пайдалану параметрлерін таңдауды, сондай-ақ, жұмыс жүргізудің нақтылы
шарттарына жұмыс процесінің техникалық ерекшеліктерін есепке ала отыра
мәліметтердің теоретикалық талдауын талап етеді.
Сондықтан, олардың өнімділігін жоғарлатуға мүмкіндік беретін жұмыс
жүргізу технологиясын есепке ала отыра, роторлы экскаваторларды есептеу
әдістемесі және пайдалану параметрлерін таңдау өзекті болып есептеледі.
Жұмыс С.Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университетінің
«Металлургия, машина құрылысы және көлік» факультетінің ғылыми
зерттеулер жұмысының үйлестіруші жоспарына сәйкес мемлекеттік бюджет
тақырып шеңберінде орындалды.
Жұмыстың негізгі идеясы құрылыс индустрия карьерлерінде өңдеу
кезінде роторлы экскаваторларды пайдаланудың тиімділігін жоғарлатудан
тұрады.
Жұмыстың мақсаты есептеу әдістемесін әзірлеу және құрылыс
индустрия карьерлерін өнеркәсіптік өңдеу кезінде роторлы экскаваторлардың
параметрлерін таңдау болып саналады.
Зерттеу мәселелері:
- құрылыс индустрия карьерлерін өңдеудегі экскавациялық-көліктік
машиналарды қолдану саласында ҒЗЖ-ға шолу жасау;
- өндірістік пайдалану жағдайларындағы роторлы экскаваторлардың
параметрлерін есептеу әдісін әзірлеу;
- экскавациялық-көліктік машиналарға өзара әсер етуші орта сияқты
өңдеудегі сілем параметрлерін таңдау әдісін әзірлеу;
- өнімсіз шығындарды төмендету есебінен құрылыс индустрияның
карьерлерін роторлы экскаваторлармен өңдеудегі тиімді әдісті әзірлеу;
- өңдеудегі сілем өнімділігін есептеу үшін формула сараптамасын
жүргізу;
- карьерді өңдеуге ұсынылған әдістің тиімділігі мен жұмысқа
қабілеттілігін эксперимент түрде тексеру;
- мынадай коэффициенттер көмегі арқылы, яғни экскаваторланатын
материалдар шығыны, өнімділік және жұмыс уақытын пайдаланумен, тығыз
орындарды, қолданылмаған ресурстар мен роторлы экскаваторлардың
резервтерін анықтау.
Зерттеудің объектісіне сілем материалының параметрлері және
экскавациялау машиналарының жұмыс органы жатады.
Зерттеудің тәсілі. Роторлы экскаваторларды зерттеу көпшілік
мақұлдаған іздеу әдістерімен жүргізілген - жұмыс істейтін экскавациялық көліктік машиналарды (ЭКМ) есептеу әдістері мен қолданыстағы ережелерді
пайдалану арқылы жұмыс органының (ротор доңғалағы) негізгі параметрлеріне
эксперименттік және сараптық талдау жасау.
4
Экскавация режимдерінің теоретикалық және эксперименттік зерттеулері
құрылыс материалдар комбинаты карьерінің, Семей қаласындағы силикат
зауытының, «Богатырь» ЖШС, «Майкубен-Вест» ЖШС разрездерінде
пайдалану жағдайларында жүзеге асырылды.
Жұмыстың ғылыми жаңалығы
- ҒЗЖ талдауы негізінде өнімсіз шығындарды жою және жұмыс уақытын
тиімсіз пайдаланудан тұратын роторлы экскаваторлардың пайдалану
мүмкіншілік резервтері және пайдаланылмаған ресурстары анықталды, қазудың
дәстүрлі әдісімен роторлы экскаваторларды пайдалану мүмкіншілігін талдау
инерциялы типті экскаваторларды келешекте қолданылатынын көрсетті;
құрылыс
индустрия
карьерлерінде
экскавациялық-көліктік
жұмыстарының өзгеше әдісі ұсынылды, соның негізінде №2010/1368.1
инновациялық патентімен расталған карьерлерді қабат-қабат тігінен-көлденеңтігінен өңдеудегі құрамдастырылған әдісі ұсынылды;
- роторлы экскаваторлардың пайдалану параметрлерін есептеу әдістемесі
әзірленді және мақұлданды, есептеу әдістемесі үшін алғашқы рет
экскавациялық – көліктік машиналарды пайдаланудың тиімділік коэффициенті
ұсынылды;
- өңделетін сілемнің рационалды параметрлерін таңдау әдістемесі
ұсынылды және мақұлданды;
- өңделетін сілем материалдарының дәлелденген коэффициентін жедел
анықтау үшін номограммалар құрастырылды, сонымен бірге өңделетін сілемнің
өнімділігін есептеу әдісі ұсынылды.
Диссертацияда қорғалатын негізгі ғылыми қағидалар:
- Экскавациялық-көліктік машиналарды пайдалану жағдайлары мен
әдебиеттер сараптамасы, өңделіп жатқан сілемнің материалдарын инерциялы
ротордың тік сызықты және көлденең сызықты қозғалыспен қабат-қабат
кезектесіп қазуын құрылыс индустриясы разрездерінің өңделуіне болашақты
және орынды екенін көрсетті;
- ұсынып отырған құрама қабатты сілемді өндеу әдісін қолдану сілем
материалдарын одан әрі өңдеу үшін қолайлы жағдайлар туғыздыра отыра,
экскаватордың жұмыс органын (шөміш) сапалы және толық жүк көптігімен
қамтамасыз етті;
- алғашқы ұсынған өнімділігін есептеу кезінде экскавациялық-көліктік
машинаның тиімді пайдалану коэффициенті, аталған типті машина жұмысының
негізгі тиімді пайдалану көрсеткіші ретінде қолданылады;
- ұсынған әдісті қолданған кезде сілемді өңдеудің тиімділігі келесі
ұсынылған сілемнің геометриялық параметрлері арқылы жетіледі: сілем
материалының биіктігі, өндірілетін сілемнің ені, экскаватордың кіріс
ұзындығы;
- өңделетін сілем материалының коэффициентін толық есепке алу арқылы
алғашқы құрастырылған номограммалардан табылатын сілемнің материалын
өндіру өнімділігінің дәлденген есептемесі.
5
Ғылыми қағидалардың, қорытындылар мен ұсыныстардың
дәлелділігі зерттеудің мақұлданған әдісін қолданумен және өндіріс
жағдайындағы эксперименттің нәтижелерін растаумен қамтамасыз етіледі.
Алынған нәтижелердің сенімділігі. Эксперименттік зерттеу барысында
алынған мәліметтерді өңдеу және экспериментті жүргізудің ғылыми –
негізделген әдістемесі және тексерілген зертханалық жабдықтар мен бақылауөлшеу аспаптары қолданылған. Ғылыми зерттеулердің дұрыстылығы
теоретикалық және эксперименттік зерттеулерінен, оның қойылған
міндеттерінің биязылығымен, өндірістің технологиялық сипаттарымен
салыстырғандағы сараптамалық талдауымен алынған мәліметтермен
негізделген.
Жұмыстың тәжірибелік маңыздылығы
- ұсынып отырған құрама қабатты сілемді өндеу әдісін қолдану, өнімсіз
уақыт шығынын жою және пайдаланатын параметрлерді дұрыс таңдау есебінен
және де машина жұмысының аяқталуы кезеңінде аралық технологиялық
адырында және экскаватор шөміші толық тиелгенде сілемді сапалы және тиімді
өндеуін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
- экскавациялау машиналарын (Ктп) тиімді пайдалану коэффициентін
есепке алу және алғашқы құрастырылған номограммалар бойынша
анықталатын өңдірілудегі сілем коэффициентінің Көс түзетілген мағыналары
арқылы Q  Q  K  K  Q  K  H өнімділіктің дәлденген есептеме әдістемесі.
-сілемнің геометриялық параметрлерін таңдау әдістемесі: сілем
материалының биіктігі, өңдірілетін сілемнің ені, экскаватордың кіріс
ұзындығы.
Автордың жеке үлесі. Міндеттерді қойылудан және зерттеу тәсілдерін
таңдаудан, есептеу әдістемесін құрудан және роторлы экскаваторлардың
рационалды технологиялық параметрлерін таңдаудан, экспериментті және
оларға сараптама жүргізуден құралады.
Жұмыс нәтижелерінің жүзеге асырылуы. Роторлы экскаваторларды
тиімді пайдаланудың есептеу әдістемесі және сілемнің өңделетін
материалдарын тиімді пайдалану параметрлерін таңдау құрылыс индустрияның
келесі карьерлерінде технологиялық процестерді өңдеуде қолдану үшін
ұсынымдар арқылы берілді:
- балшықты қолданумен кірпіш шығару бойынша құрылыс материалдар
комбинаты;
- «Майкубен-Вест» ЖШС-те жол төсемдерін (кеспе тастар) шығаруға
материалдарды қолданумен қазба жұмыстарын жүргізуде.
Тәжірибелік зерттеулердің апробациясы. Диссертациялық жұмыстың
материалдары С.Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университетінің
профессор оқытушы құрамының жыл сайынғы ғылыми-техникалық
семинарларында тыңдалып, талқыланған (2001-2009жж.); Халықаралық
ғылыми-техникалық конференция «Құрылыс құрылымның теоретикалық және
эксперименттік зерттеулері» (Алматы, КазГАСА, 2009ж.); «IV Торайғыров
оқулары» атты халықаралық ғылыми-теориялық конференция (Павлодар, ПМУ,
2010ж.); «Индустриядағы, білімдегі және ғылымдағы ақпараттықс
Т
с
ж
п
F
6
коммуникациялық технологиялар» атты халықаралық симпозиум (Қарағанды,
КарМТУ, 2010ж.); «VII Машхур-Жусип оқулары» атты халықаралық ғылымипрактикалық конференция (Павлодар, ПМУ, 2010ж.).
Зерттеу нәтижелерін енгізу. Зерттеу нәтижелері Қ.И. Сәтбаев атындағы
ЕИТИ, С.Торайғыров атындағы ПМУ «Көлік, көлік техникасы мен технология»
мамандықтарының 3-4 курс студенттеріне арналған әдістеме оқыған кезде оқу
процесіне енгізілді. Құрылыс индустрия карьерлерінде экскавациялық
жұмыстарын жүргізген кезде, оның ішінде Құрылыс материалдар комбинаты,
Семей силикат зауыты, сондай-ақ «Богатырь» ЖШС, «Майкубен-Вест» ЖШС
разрездеріне ашу жұмыстарын жүргізген кезде технологиялық процеске
енгізілді. Толық көлемде диссертация жұмысы С.Торайғыров атындағы
Павлодар мемлекеттік университетінің «Көлік, көлік техникасы және
технология» және «Көлік құрылысы және өнеркәсіптік оқыту» кафедраларында
біріккен семинарда қарастырылып мақұлданды (қазан, 2010ж.).
Жарияланымдар. Диссертациялық жұмыс тақырыбы бойынша 8
ғылыми мақала, оның ішінде 4-і Білім және ғылым министрлігінің білім мен
ғылым саласын қадағалау және аттестациялау комитетінің тізіміне кірген
журналдарында, 4-і халықаралық конференцияларда және симпозиумда
талқыланған мақалалар жарық көрді және Қазақстан Республикасы
инновациялық патентіне өтінім берілді.
Диссертацияның құрылымы мен көлемі. Диссертациялық жұмыс
кіріспеден, 5 тараудан, қорытындыдан және қосымшалардан тұрады.
ЖҰМЫСТЫҢ ЖАЛПЫ СИПАТТАМАСЫ
Кіріспеде мәселенің өзектілігі, зерттеудің негізгі мақсаттары мен
мәселелері көрсетілген, сондай-ақ жұмыстың жалпы сипаттамасы, оның
ғылыми жаңалығы, тәжірибелік маңыздылығы, негізгі ғылыми қағидалар мен
нәтижелері негізделген.
Диссертациялық жұмыстың бірінші тарауында Қазақстан Республикасы
құрылыс индустриясының ашық разрездерінде әртүрлі жұмыс органдарымен
бірге экскавацияланатын машиналардың жұмыс технологиясын жетілдіру
мәселелері талқыланған. Сондай-ақ, роторлы экскаваторлардың технологиялық
жұмыс ерекшеліктері, олардың жұмыс өлшемдері, өндірілетін сілемнің өзара
қатынасы қарастырылған, машинаның жұмыс өнімділігі көрсеткішіне ықпалын
тигізетін қысаң жолдар белгіленген. Шолу негізінде зерттеудің мақсаттары мен
мәселелері сипатталған.
Аталған мәселелерді зерттеу көптеген отандық және шетел
ғалымдарымен жүргізілген. Бұл жұмыстар автормен роторлы экскаватордың
жұмыс процесін зерттеу үшін қолданылды.
Алексеева Т.В., Васильченко В.А., Грузин В.В., Гурьянов В.А.,
Джиенкулов С.А., Диметов Х.Н., Додин Л.Г., Кабашев Р.А., Кульгильднов
М.С., Каверзин С.В., Куанышев Г.И., Мирзоян Г.С., Мануйлов В.Ю., Нураков
С.М., Лейко В.С., Таукелев Р.Н., Янцен И.А. ғалымдар еңбектерінің арқасында
пайдалану кезінде әртүрлі тау геологиялық және ауа райының жағдайында жер
қазғыш және көлік машиналарын қолдануды арттыру саласында көптеген
7
тәжірибелер жинақталған. Волков Д.П., Владимиров В.М., Беляков Ю.А.,
Гарбузов З.Е., Кузин Э.Н., Лебедев М.Н., Подэрни Р.Ю. және басқа да
ғалымдардың еңбектерінің арқасында роторлы экскаваторлардың теориясын,
есептемелерін және құрылымын одан әрі дамыту саласында көптеген
жетістіктерге қол жеткізілді.
Топырақтарды кесу процесінің мәселесі Горячкин В.П., Далин А.Д.,
Айзенштон Н.Я., Домбровский Н.Г., Ветров Н.А., Зеленин А.Н., Баловнев В.Н.,
Холодов А.Д. және т.б. ғалымдармен зерттелген.
Толық бұрылмалы роторлы экскаваторларды пайдалану мәселелерімен
бірнеше ғылыми–зерттеу ұйымдары және жоғарғы оқу орындары айналысады –
ХДУ, ММТИ (МТИ), ММҚУ (МИҚИ), МАЖИ-[МТУ], ЛИҚИ, ДТИ, КазҰТУ
(КазПТИ), КазАТК және басқалары. Осы зерттеулерге бірнеше даярлау
зауыттары (НКМЗ, ДМЗ, ЖЗТМ) және олардың құрылымдық бюролары да аса
маңызды роль атқарады.
А.А. Скочинский атындағы ТІИ және УкрҒЗИжобасымен жүйеленген
инерциялы роторлы экскаватордың экскавациялық-көліктік жұмысын өндіру
бойынша барлық белгілі технологиялық сұлбалардан аса маңызды
қызығушылық туғызатын тәсілдің бірі болып инерциялы ротор үшін өте
қолайлы және тиімді әртүрлі қазу әдісімен көрсетілген сілем материалдарын
өндіру тәсілі болып есептеледі.
Роторлы экскаваторлардың жұмыс органдары жүктемелігін зерттеу
жұмыстары көптеген зерттеушілердің еңбектерінде орындалған: ЦНИИСПа –
техникалық ғылымның докторы профессор Ю.Г. Козиннің жетекшілігімен,
ММИ - техникалық ғылымның докторы профессор Р.Ю. Подэрнидің
жетекшілігімен, ММҚУ (МИҚИ) - техникалық ғылымның докторы профессор
Д.П.Волков, техникалық ғылымның докторы профессор А.А.Вайсон,
техникалық ғылымның докторы профессор В.А.Черкасовтың жетекшілігімен,
КазАТК - техникалық ғылымның докторы профессор Р.А.Кабашев, техникалық
ғылымның докторы профессор С.А.Джиенкуловтың жетекшілігімен.
Екінші тарау теориялық және эксперименттік зерттеулерге және әртүрлі
қазу тәсілімен көзделген жұмыс органдарының параметрлерімен негізделуге
арналған.
Теориялық зерттеулер жұмыс процесінің технологиялық ерекшеліктері
мен жұмыс органдарының құрылымдық орындалуына байланысты көліктік
қабілеті анықтамасына түйістіріледі.
Бірінші кезекте, үздіксіз қимылдағы экскавациялық –көліктік машинаның
тиімді жұмысын анықтайтын роторлы жұмыс органы болып табылады.
Қолданымдағы үздіксіз қимылдағы роторлы экскавациялық-көліктік
машиналары жұмыс органының типі бойынша, яғни қабылдау конвейерге
ротордың шөміштерін жүктен босату тәсілі бойынша 1 суретте көрсетілгендей
үш түрге бөлінеді: гравитациялық, ортадан тепкіш (шөміштерден жоғарғы
лақтырумен) және инерциялы (геометрикалық сыйымдылықтан төменгі жүк
түсіру).
8
1– ротор;
2 – кесу элементі;
3 – қабылдау конвейері
4 - арнашық
Сурет 1 – Қабылдау конвейеріне топырақты жіберу сұлбасы
гравитациялы (а), ортадан тепкіш (б) және инерциялы (в) ротор
Экскавациялық машиналардың жұмыс процесін өндіру және
толассыздығы көбінесе қабылдау конвейерінің таспасына жұмыс органынан
экскаваторланатын материалдарды түсірумен анықталады.
Орындаушы орган - роторлық доңғалақ (ротор) көлденең және тігінен
жазықтықтағы қозғалыста жүзеге асырылады. Негізігі жұмыс қозғалыстарымен
роторлар тігінен жазықтықта және бұрылмалы жебесі роторымен көлденең
жазықтықта орналасқан. Шөміштің жылжу траекториясы кесу жылдамдығы
υр(ωр) және кесу берісімен υэ.о.(ωо.э.) анықталады.
Гравитациялық және ортадан тепкіш роторларда осы процесс жұмыс
органның шөміштерінен таспасына гравитациялық немесе ортадан тепкіш
күштерінің әрекетінен жүргізіледі, сондықтан олар гравитациялық және
ортадан тепкіш күшпен түсірілетін жұмыс органдары деп аталады.
Зерттелетін инерциялы жұмыс органында осы процесс ротор айналу
жазықтығында жасалады және ротордан онымен қазып-тиеленетін материал
қабылдайтын конвейерге қозғалыс санының күші инерциясы бойынша
лақтырылады және одан әрі өзінің орта күшпен және масса күшінің әрекетінен
ұшуын жасап, сондықтан оны инерциялық роторлы экскавациялық машина деп
атауға болады.
9
Жұмыс органы үздіксіз қимылдағы машиналардың барлық шығыс
параметрлерін анықтайтын негізгі механизм болып табылады, ал осы зерттеуде
– инерциялы ротор, жұмыс процесінің зерттелмегендігі, оның мөлшерлік,
режимдік және энергетикалық параметрлерін таңдау деректерінің жоқтығы,
жалпы қабылданған зерттеу тәжірибеге сәйкес қабатты ротормен
экскавациялаудың мүмкіншілігін тексеруге шешім қабылданды.
Инерциялық жүк түсіру шөміштерді жүктен босатудың жоғары жиілігін
нақты белгілеуге мүмкіншілік туғызады. Осы жағдайда жоғарғы қалпында
тұрған шөміштерден топырақ төмен құламайды, ортадан тепкіш күшінің
векторлық сомасының әрекетінен лақтырылады.
Роторлар конвейердің алдындағы инерциялы жүк түсіргіші бар ротор
арқылы материалды көтерумен (2, б сурет) немесе ротордың артында
материалды көтермей жүк түсіруді жүзеге асыруға мүмкіншілігі бар (2, в
сурет).
Сурет 2 - Инерциялы ротордың түзу жүк түсіру сұлбасы :
а – бүйірлік; б – инерциялы, материалды ротор арқылы көтерумен;
в – инерциялы, материалды көтермей
Бағдарлы есептер үшін роторлардың негізгі параметрлері – диаметр Dp
(м), ротордың айналу жиілігі np (мин-1), шөміштердің саны Z (дана.) және
жоңқаның қалындығы  мен t (м) және Dp (м) ротордың диаметірінің қатысын –
т.ғ.к. Д.И.Таранов есептік теориялық өнімділігін QT (м3/ч) функциясы ретінде
ұсынады. Сонда гравитациялық және инерциялық роторлар үшін бір қатар
тәуелділіктер болады:
Г
D P  0 ,16 Q T
0 ,5
и
,
D р  0 , 08 Q т
 0 , 25
г
Z

r
r
 2 ,7Q
n p  480 Q T
Z И  2 ,3 Q T
0,15
0 ,15
T
 0 , 28 Q
 0 , 25
и
n р  105 ,1Q Т
0,5

-0,2
T
И
0 , 672 Q
,
,
(1)
,
0,2
T
Осыған байланысты, өндірістік және теориялық зерттеулердің мақсаты
болып табылатын қолайлы режимдік және энергетикалық параметрлердің
жұмыс процестерін қолайлы қималар және түсірілетін жоңқаның қорамалары
10
бойынша талдау, сондай-ақ үздіксіз қимылдағы техникасында осы ротордың
пайдалану өнімділігінің қолдануын анықтау үшін толық деректер алу.
Инерциялы роторларды талдау олардың негізгі параметрлары бойынша
жоғары тиімділігін көрсетті (жоғары өнімділік, жұмыс процесстері энергия
сыйымдылығының төмендеуі, қазу барысындағы жоғары жылдамдықта жұмыс
жасай білу және т.б.), көп ауқымды режимдік параметрлармен қазба жұмысы
жасалатын материалдың қасиеттері оның еңбек мүмкіншілігін көрсетті,
сонымен қатар алынатын жоңқа өлшемінің тиімді қатынасы орнатылды.
Осы деректер инерциялы роторлар үшін қабылданған өлшемдерімен және
олардың анықталған жұмыс тәртібімен алынған.
Эксперименттік зерттеулер «Богатырь» ЖШС разрезіндегі ЭРП-2500
экскаваторында өткізілген. Эксперименттік зерттеулер экскавациялаудың
белгіленген режимдері болып табылады, олар пайдалану жағдайларында жүзеге
асырылады.
Кесетін қабаттың берілген биіктігінде эксперименттік режим жоңқаның
қалыңдығын бекіту мен роторды бүйірлеп беру жылдамдығымен қалыптасқан.
Роторды бүйірлеп беру бекітілген жылдамдығының берілген өндіру кезінде
мына формуламен анықталған:
Vn 
Vn 
Q
60 h
So  K
p
q  nc
 So 
60 h  

 b 
,
K
(2)
p
,
(3)
мұнда, Vn – тік сызықты жоңқаның ротор валының деңгейіндегі шөміш
тістерінің кескіш жиегі бойынша бүйірлік берудің жылдамдығы және көлденең
сызықты жоңқаның төменгі қалыптағы шөміші,
Q – қопсытылған үйіндідегі экскаватордың берілген өндірілуі м3/сағ;
S0 –ротор валының деңгейіндегі жоңқаның қалыңдығы м;
b – жоңқаның жалпақтығы, м;
h –қалыңдықтың биіктігі (тік сызықты жоңқаның биіктігі, көлденең
сызықты жоңқаның ұзындығы) м;
nc – үгінді саны, 1/мин;
Kқ-(техникалық жобаға сәйкес Kp=1,45 қабылданады) қопсыту
коэффициенті.
Бұрылу платформасының белгіленген айналу жиілігі келесі формулалар
бойынша анықталған:
n 
nn 
V
60  R
,
(4)
,
(5)
p
Vn
2  R p
11
мұнда,
nn - бұрылу платформасының айналу жиілігі;
Rp - қазу радиусы, м;
ωn - бұрыш жиілігі, рад/сек.
Тік сызықты жоңқада
R  R    L  cos  ,
(6)
p
Көлденең сызықты жоңқада
R
p
   L  cos 
,
(7)
мұнда, ε = 1,75 м ротор жебесінің тербелу осінен экскаватордың үстіңгі
құрылыс бұрылуының соңына дейінгі арақашықтық;
R = 4,0 м – ротордың радиусы;
L = 27 м – ротор осі мен жебенің тоспа тіреуіш осінің арасындағы
қашықтық;
А- град металл құрылымдық осі еңісінің бұрышы;
Q, h, So, nc, KoFc Эксперименттік тәртіпті анықтау кезіндегі шығыс
шамалары;
KoFcp - берілген жұмыс органы үшін бақылау кескішімен анықталатын
қазуға бөлінген қарсылық (8:10мм аспайтын тозық алаңшасының
жалпақтығымен техникалық үшкір) және тіркелген кездегі тістердің жағдайы.
Бақылау кескішінің өзгертілмейтін шамалары ретінде паспорттық мәндер
алынған:
Q=2500 м3/сағ; h = 4,0 м; So = 0,25 м; Vn = 28,7 м/мин; nc = 110 I/мин.
Экскавация режимінің бекітілген параметрлері 1 кестеде келтірілген.
1 кесте - Шөміштердің үгінділер санына әсер ететін салыстырманы
бағалау үшін, экскаватордың өнімділігіне бүйірлі беру бағыты мен жоңқаның
түрі үшін экскавациялау режимдеріне бекітілген параметрлер (KoFcp=14 кг/см2
кезінде)
nc=126
I/мин
h, м жоңқасының биіктігі
0,5 Др – 4,0
So, м ротор валының деңгейіндегі жоңқа
0,25
0,35
қалыңдығы
Vn, м/мин бүйірлік берудің жылдамдығы
28,7
20,5
Тік сызықты жоңқа, берілу бағытының бірлігі
№1
№2
nc=90 I/мин
/b=0,32м/
/b=0,23м/
№4
№5
nc=115 I/мин
/b=0,26м/
/b=0,19м/
№7
№8
nc=126 I/мин
/b=0,23м/
/b=0,16м/
Бүйірдің бағыты
п
№4
№5
Беру
л
№10
№11
Түрі
в
№4
№5
Жоңқалар
г
№13
№14
12
0,45
16,0
№3
/b=0,18м/
№6
/b=0,14м/
№9
/b=0,13м/
№6
№12
№3
№15
Режимнің сараптамасы 2 кестеде көрсетілген, А, Б және В жұмыс
жасалатын сілемінің үш түрінің әрқайсысында жүзеге асырылған.
Экспериментті режимдердің ұзақтығы экскавация режимінің өзгертілмей
берілген параметрлары 4-6 кем емес роторлық айналымға сәйкес келетін уақыт
ішінде зерттелетін процесс параметрлерін үзбей жазумен анықталған.
2 кесте – Экскаватордың өнімділігіне сілемнің материалдар беріктігінің
әсер етуін және жоңқаның биіктігі мен қалыңдығын бағалау үшін экскавация
режимдерінің бекітілген параметрлары
h, м
3,0
4,0
5,4
0,25 0,35 0,45 0,25 0,35 0,45 0,25 0,35 0,45
So,м
Q=1750м3/сағ Vn,м/мин 25,1 18,0 14,0 18,3 13,0 10,1 14,9 10,7
8,3
KoFcp=20кг/см2
b, м
0,28
0,2
0,15
0,2
0,14 0,11 0,17 0,12 0,09
Q=2500м3/сағ Vnм/мин 35,9 25,7 20,0 26,1 18,7 14,5 21,3 15,2 11,8
KoFcp=14кг/см2
b, м
0,4
0,29 0,22 0,29 0,21 0,16 0,24 0,17 0,13
Q=3100м3/сағ Vnм/мин
32,4 23,2 18,0 26,4 18,9 14,7
o
2
K Fcp≤7кг/см
b, м
0,36 0,26
0,2 0,29 0,21 0,16
Тік сызықты жоңқа; бүйір бағытының бірлігі; nc=126 I/мин
№28 №31, №34,
№№ тәжірибелер
№16, №18, №20, №22, №24, №26,
29,
32,
35,
17
19
21
423
525
627
30
33
36
Технологиялық эксперименттік зерттеулер барысында машиналардың
паспорттық мәліметтерін белгілеу мақсатында тәжірибелік сілемнің
материалдарын қалыптастыру процесінде экскаватордың жұмыс мөлшері мен
экскаваторлық кірудің негізгі геометриялық өлшемдерінің бақылау
өлшегішінің көмегімен экскаватордың нақты өлшемдік сипаттамалары
анықталған.
Өлшемдер келесі жұмыс процесінде жүргізілген (3 сурет)
13
Сурет 3 - экскаваторлық кірістің эксперименттік өлшемдері
Үшінші тарауда эксперименттік бекітілген инерциялы роторды
өндірудегі есептеу әдістемесін әзірлеу негіздері және рационалды
параметрлермен және өндірістік процестерін орындау технологиясын
таңдаумен негізделген жұмыс органдарын тиімді пайдалану коэффициенттері
баяндалған.
Экскавациялық машиналарды пайдалану тиімділігін бағалау мақсатында
пайдаланылмаған ресурстар алғашқы рет енгізіліп қабылданды (kэмп).
Жұмыс уақытын пайдалану коэффициенті (kжуп) жұмыста жабдықтарды
пайдаланудың нақты уақыттың күнтүзбелік қорына қатынасымен анықталады:
Жұмыс уақытын пайдалану коэффициенті 8 формуласы бойынша үтірден
кейінгі екінші таңбаға дейінгі дәлдікпен тұр:
k
мұндағы,
Т

ж уп
н
Т
,
(8)
Тн – жұмыста жабдықтарды нақты уақытта пайдалануы;
Тк – сараптамадағы уақыт арасындағы күнтүзбелік уақыт қоры,
сағат.
Жұмыста экскаваторларды нақтылай пайдалану уақыты 9 формула
бойынша есептеледі:
Т
н
 Т
к
Т
жт
Т
жтт
,
мұндағы, Тжт – жоспарланған тұрақтардың ұзақтылығы, сағат;
14
(9)
Тжтт – жоспардан тыс бос тұрып қалудың ұзақтылығы, сағат.
Жоспарланған бос тұрып қалуларға (Тжт) осы кезеңге берілген және
мөлшерленген барлық бос тұрып қалудың түрлері жатады (жоспарланған
жөндеу, өндірістік күштің қамтамасызданбауы –бригаданың болмауы).
Жоспардан тыс бос тұрып қалуларға күтпеген жағдайлар мен апаттар
мерзіміндегі барлық бос тұрып қалулар (Тжтт) жатады.
(kөп) өнімділікті пайдалану коэффициенті құралдың талданған кезеңдегі
нақты өнімділікке қатынасы оның пайдалану өнімділігімен анықталады;
үтірден кейінгі екінші таңбаға дейінгі дәлдікпен (10) формула бойынша
есептеледі:
k п 
Qн
Qп
,
(10)
мұндағы, Qн – жабдықтың нақтылы өнімділігі, м3/кезең;
Qп – жабдықтың пайдалануға берілген өнімділігі, м3/кезең (әдістеме
негізінде есептеледі;
(Qн) жабдықтың нақтылы өнімділігі келесі формула бойынша есептеледі,
нақтылы түрлерді жүктен босату мөлшерінің негізгі жұмыста құралмен нақты
жұмыс жасау уақытына қатысы:
Qн 
Vн
Т
,
(11)
н
мұндағы, Vн – нақты жүктен босатылған салмақтың мөлшері (қабылданған,
шығарылған), м3;
Тн – негізгі жұмыста құралмен нақты жұмыс жасаған уақыты, сағат.
Экскаваторларды пайдалану өнімділігі деп толық қолданылған жағдайлар
кезінде жоспарлы (сараптамалы) кезеңге мүмкіндік мөлшердегі өнімді шығару
деп түсінеміз.
(kэп) экскаваторды пайдалану коэффициенті жұмыс уақытын пайдалану
коэффиценттерінің өніміне және өнімділікті пайдалануға тең және оның уақыт
бойынша пайдалануын кешенді сипаттайды және үтірден кейінгі екінші таңбаға
дейінгі дәлдікпен келесі формула бойынша табылады:
k эп  k жуп  k п
,
(12)
(Итқк) экскаваторға техникалық қызмет көрсету бойынша жұмыстарды
жүргізудің қарқындылығы нақты ТҚК (ЖААЖ) өткізілген уақыттың
нормативті (жоспарлы) жабдықтың техникалық қызмет көрсету кезіндегі
уақытқа қатынасы арқылы табылады және келесі формуламен анықталады:
15
И

ткк
Т
ткн
Т
нж
(13)
, %
мұндағы,
Ттқн – ТҚК (ЖААЖ) нақты жұмсалған уақыт, сағат/кезең;
Тнж – ТҚК (ЖААЖ) жүргізу үшін қажетті қарастырылатын
экскаваторлар түрлерінің пайдалану құжаттарымен (ТҚК бойынша ережемен)
қарастырылған нормативі (жоспарлы) уақыт, сағат/кезең.
Роторлы экскаваторларға арналған сілем материалының коэффициенті
Кмм, сілем материалының коэффициентінің мәні біліктік қуысы барысында
табан жақтауының α=80о бұрышымен, өңделген аумақ жағына бұрғандағы
нұсқама бұрышына φп=30о сәйкес, кірменің ені мен жұмыс көлемінің ауысуына
параллель болып есептеледі. Ауытқу кезінде, құлама биіктігінің Нқ нақтылы
шарттарында, өңделген кіріс Мк ені, өңделетін қабат биіктігі һқ немесе табан
жақтауының бұрышынан α мәнінен сілем материалы коэффицентінің Кс көлемі
бойынша жүзеге асады.
Экскавациялау материалдарын жоғалту Кж коэффициенті қазба
материалдарының жүктен босату орнына экскаватордың көліктендіру
органдарына апарылмайтын жерді қамтиды. Экскавациялау материалдарын
жоғалту экскавациялау барысында (мысалы, алу барысында түрдің көптеп
бұзылуының нәтижесі) және жүктен босату барысында шөміштердің,
конвейерлерде және экскаватордың қайта жүктеу орындарындағы
конвейерлерде орын алады.
3 кесте – Құм мен балшыққа арналған экскавацияланатын материалдарын
жоғалту коэффициенті Кж.
Роторлы экскаватордың типі
Ортадан тепкіш
Гравитациялық
Инерциялы
0,93
0,97
0,9
Машиналардың дайындық коэффициенті
1
к м .д . 
пт

,
(14)
к гi  n m  1 
1
мұндағы,
nm– машиналар саны (кешен жабдықтары), дана;
кгi– i-машиналарының дайындық коэффиценті машиналардың
экскавациялық-көліктік дайындықтар коэффицентінің мәні.
Роторлық экскаваторлардың (тоқсан, жыл) пайдалану өнімділігі
төмендегі формула бойынша есептеледі:
Q П  QТ Т
е.
, тонн/кезен
16
(15)
мұндағы, Qт – роторлы экскаватордың тәулілік өнімділігі, (16) формуласы
бойынша анықталады;
Те – қарастырылатын күнтүзбелік уақыт кесіндісінің тәулік
жұмысының есептеу саны, (19) формуласымен есептеледі:
Экскаватордың тәулілік өнімділігі
Q Т  Q см  к м . д .  к тк  к кл  к к  t т ,
тонн/тәулік
(16)
мұндағы, Qсм – карьерлік егістікті өңдеудің екілік сатылай жүйесі кезінде
экскаватормен өндірілетін сілем материалдарының өнімділігі, (23)
формуласымен есептеледі;
км.д.- кез келген уақытта машиналардың жұмысқа дайындығының
коэффициенті, (14) формуласымен есептеледі;
ктқ- жоспарланған бос тұрып қалуды ескеретін, әр ауысым сайын
техникалық қызмет көрсету бригадаларының ауысымымен байланысты, тәулік
уақытын пайдалану коэффициенті, сараптама кезінде барынша, жоспарланған
кезде жыл сайын белгіленген коэффициент қолданылады;
ккл – жылдың әр түрлі кезеңдерінде экскаватордың жұмысына
климаттың әсер ету деңгейі мен сипаты қарастырылатын, климатқа әсер ету
коэффициенті;
кк – көліктермен кешенді жұмыспен қамту деңгейін сипаттайтын,
көлікпен қамтамасыз ету коэффициенті;
tтәул – 24 ч. – тәулік жұмысының уақыты.
Экскаватордың техникалық өнімділігі
 Q теор
Q тех  
 к
к


пf ,


тонн/сағ
(17)
мұндағы, Qтеор – теориялық өнімділігі, яғни оны көліктендіру органдарының
(шөміштер және конвейерлер) өткізу қабілеттілігі бойынша экскаватор
өнімділігінің есептік мәні, (18) формуламен есептеледі;
кқ – қолданымдағы ЕНиР сәйкес топырақтың физика-математикалық
қасиеттерімен есебінде қолданылатын топырақтарды қопару коэффициенті;
nf=0,90– өндірілетін топырақтардың физика-механикалық қасиеттеріне
әсер ету коэффициенті.
Экскаватордың теориялық өнімділігі
Q теор 
V
 s  60
1000
17

,
тонн/сағ
(18)
мұндағы, V – шөміштің номиналдық (есептік) сыйымдылығы, кг, паспорттық
деректерге сәйкес немесе маркшейдерлік өлшемдер арқылы орнатылады;
s –мин-1 төгу жиілігі, паспорттық деректер арқылы орнатылады.
Жұмыс тәулігін есептеу саны
Т
р
 Т
Т
к
плн
Т
п .о .
(19)
мұндағы, Тк– қарастырылатын күнтүзбелік кескін уақытының ұзақтығы, тәулік;
Тжос – жоспарланған технологиялық кідірістер, тәулік, (20)
формуласымен есептеледі;
Тж.ұ. – жоспарланған ұйымдастырылған кідірістер, тәулік, (21)
формуламен есептеледі.
Жоспарланған технологиялық кідірістер
Т
жос
 Т
ж
Т
б .а .
 М
жылж
,
тәулік
(20)
мұндағы, Тжылж= экскаватордың кідірісін тудыратын сілемдегі бір жылжымалы
көліктік коммуникацияға жұмсалатын уақыт шығындары;
Тб.а. – жабдықтарды бір кірмеден екіншіге ауысу процесі барысындағы
бос ауыстырулардағы шығындалған уақыт;
Мауыс– белгілі бір күнтүзбелік уақыт кескіні ішіндегі қарастырылған бір
кірмеден екіншіге ауысулардың саны.
Жоспарланған ұйымдастырушылық кідірістер
Т
ж .у.
 Т
ж
Т
кл
,
тәулік
(21)
мұнда, Тж– жөндеу жұмыстарының барлық түрлерінде экскаваторлардың бос
тұрып қалуы;
Ткл- климаттық жағдайлар бойынша экскаватордың бос тұрып қалуы,
статистикалық мәліметтер негізінде белгіленеді.
Техникалық өнімділікті есептеу
Техникалық өнімділік мына формуламен анықталады:
QT  Q  K к Н
мұндағы,
F
,м
3
/ мин
тығыз денедегі тау массасы.
Q – экскаватордың теориялық өнімділігі, м3/мин;
Kқ – экскаватор шөмішін қолдану коэффициенті;
18
(22)
HF – экскаватордың қазба жұмыстарының есептік (KFЗ) және
түрлердің нақтылы меншікті кедергісін (КF) мүмкін сәйкеспеушілігін
қарастыратын, топырақ тығыздығы әсерінің коэффиценті.
Сілемнің материалдары өнімділігінің есебі.
Сілемнің материалдар өнімділігі сілемді өндеу үшін қабылданған сұлбасы
бойынша экскаватордың барынша мүмкін ететін өнімділік болып табылады,
бұл сілем материалының коэффицентімен Ксм есептелінеді. Өнімділікке сілем
материалының коэффицентімен Ксм белгіленетін материалды өндеу
технологиясы әсер етеді. Ксм өлшемі жұмыс параметрлері түрінен және
экскаватордың техникалық өнімділігінен, сілемді өндеу параметрлері мен
сұлбасынан тәуелді. Сонымен қатар, сілемнің өнімділігі топырақтың
экскаваторланатын салмағынан тәуелді. Экскаваторланатын топырақ
массасының Кж жоғалту коэффициентінің тиеу орнына көліктік құралдармен
әкелінетін көлем бөлігімен есептелінеді. Сілемнің өнімділігі келесі формуламен
есептелінеді:
Qс  QT  K
с
K
ж
,м
3
/ мин
,
(23)
Сілемді роторлы экскаваторлармен өндеу кезінде 1 кестеде берілген
параметрлерге сәйкес келсе, экскаваторлар үшін сілемнің өнімділігі кесте
бойынша анықталады.
Егер роторлы экскаваторлар үшін берілген сілемнің шарттарында
параметрлердің біреуі кестедегімен сәйкес келмесе, онда номограмма бойынша
дәстүрлі конструкциясымен гравитациялық немесе инерциялы роторға
арналған сілемнің коэффицентінің өлшемімен айқындалады.
Топырақ массасының экскаваторлық жүк тиеу жұмысының есебі.
Роторлық экскаваторлармен теміржол құрамдарына топырақ массасын
тиеу жұмыстары мына формуламен есептеледі:
Н
т

(Т
аус
Т
 Т дк  Т
жт
Т
жк
)
Qк
,
(24)
ауст
мұндағы, Таус – ауысымның ұзақтылығы, мин.;
Тдқ – дайындық-қорытынды операцияларды орындау уақыты, мин.;
Тжқ – жеке қажеттілікке арналған уақыт, мин. (тең қабылданады 10
мин);
Ту – көмекші операцияларды орындау уақыты, мин.;
Тжт – құрамды жүкпен тиеу уақыты, мин.;
Тауст – құрам ауыстыру уақыты, мин.;
Qқ – м3 топырақ массасының тығыз денедегі құрам сыйымдылығы.
Теміржол құрамдарына топырақ массасын тиеудің қалыпты жұмыстары
екі сілемдік теміржол жолдарында роторлы тізбелік экскаваторлармен тиеу,
19
сонымен қатар топырақ
формуламен есептеледі:
массасын конвейерлік көлікке жүктеу мына
Н Т  Т Сауст  Т дк  Т
у
 Т дем  Т жк Q с , м
3
,
(25)
мұнда, Тдем – демалыс уақыты, мин;
Qс – экскаватормен сілем материалдарының өнімділігі, м3 бір минутта
тығыз денеге топырақ массасының сыйуы.
Берілген коэффициенттер мен жұмыс өнімділігін есептеу формулалары
экскавациялау – көліктік жұмысының тиімді жүргізілуін белгілеуге, сондай-ақ
топырақ пен балшықты қазып алу бойынша карьерлердің сілем
материалдарының тиімді параметрлерін анықтауға мүмкіндік берді.
Төртінші тарауда роторлы экскаваторлармен параметрлерді таңдау мен
есептеу инженерлік әдісі және экскавацияланатын машиналармен карьерлерді
өндеу тәсілдері баяндалған.
Экскавациялық-көліктік жұмысының технологиялық, рационалды
параметрлерін анықтауға мүмкіндік беретін әдістемелік ұсынымдар әзірленген,
номограмма құрастырылған (4 сурет).
Сілем жұмыстың әртүрлі учаскелерінде қабат-қабат өндіріледі, мұндағы
параметрлер құлама биіктігі Н, кіріс ені М және өнделетін қабаттың биіктігі һқ
арқылы сілемдер материалының коэффициентін анықтаймыз, кестеде төрт
бөлікке бөлінген координаттық тор сызықтан тұратын номограмма
құрастырылған, тор сызықтың жоғарғы жақтың сол бөлігінде - экскаватордың
кіріс ені мағыналары, жоғарғы жақтың оң бөлігіндегі сызықта - өндірілетін
құлама бұрышының мағынасы, төменгі жақтың сол бөлігінде - сілемнің құлама
биіктігінің мағынасы, төменгі жақтың оң бөлігінде – сілем қабатының биіктігі
мағынасының қатынасы құрастырылған
Номограмма бойынша сілемнің геометриялық параметрлерін және ізделіп
отырған коэффициентті анықтауға орынды, карьерді тиімді өндеу тәсілі,
кестелік мағынадағы жаңа енгізілген коэффициенттердің көмегімен әртүрлі
учаскелерде оның жұмыс істеу барысындағы экскавациялау машиналарының
үздіксіз кезектілігі көрсетілген, бұл экскавациялық жұмыстарды жүргізу
технологиясын жеңілдетеді, сонымен қатар технологиялық процестің
үйлесімдігіне мүмкіндік береді. Сілемнің коэффициентін анықтау үшін
координаттық тор сызықтың жоғарғы сол жақ бөлігінен бастап сағат тілі
бойынша жүргізіледі.
Экскаваторлық кіріс үшін сілемнің түзетілген коэффициентін
анықтаймыз, мұнда құлама биіктігі Н=15 м, кіріс ені М=32 м, қабаттың биіктігі
һқ=5 м және құлама бұрышы α=80º теңеледі.
20
Экскаватордың кіріс ені
мағынасының қатынасы
2
0,9
0,4
0,8
0,5
0,7
0,6
0,6
0,7
0,5
0,8
0,4
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1 ,0
0,5
0,3
0,1
0,3
0,9
С і л е м н ің е н і б о й ы н ш а К м
т ү з е т іл г е н м а ғ ы н а с ы
1
1,0
Өндірілетін құлама бұрышының мағынасы
Сілем қабатының биіктігі
мағынасының қатынасы
0,8
0,7
0,6
Қ ұ л а м а б и ік т іг і н і ң К м
т ү з е т іл г е н м а ғ ы н а с ы
0,
4
0,9
С і ле м қ а ба т ы н ың б иі к т і г і
м ағ ы на с ы ны ң қ ат ы на с ы
0,5
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
Сілемнің құлама биіктігінің мағынасы
4-сүрет - ортадан тепкішжәне гравитациялық жұмыс органдыроторлыэкскаваторлармен
өндірілетін сілемнің коэффициенті мағынасын анықтауға арналған номограмма:
1 - ЭШГ-400ДЦ; 2 - ЭРШР-1600, ЭРШРД-5000, ЭРШРД-500А; 3 - ЭРП-1250, ЭРП-2500;
ЭР-1250 16/1,5-Д, СРс(к)-470, СР с(к)-2000
Қорытынды
1) Инерциялы түсірілімі бар тобынан берілген роторлық машиналардың
қолдану келешегінен экскавациялық–көліктік машиналардың қолданыстағы
түрлеріне пайдалану қарқындылығын жоғарлатудағы бар резервті ҒЗЖ
сараптамасы айқындаған.
2) Өнделетін сілемнің қабаттарын алып, бағыты бойынша түрлі сипаттағы
роторлық доңғалақтың есебінен карьерлердің өңделу тәсілінің болмысы мен
тиімділігі эксперименттік расталып және әзірленген.
21
3) Өндірістік жағдайларда экскаватордың есептеу шамаларының жаңа әдісі
әзірленген, бұрын қолданылған стандарттық коэффиценттердің есебінен,
жұмыс мүшесін пайдалану коэффиценті ұсынылған.
4) Н= 13,5–15м, М= 32–34м, N=3 немесе 5, L=18–23м, α=40–80о геометриялық
өлшемдері анықталып, өңделіп жатқан сілемнің кеңес етілген шамаларының
мағыналары бекітілген: Н пен М өңделіп жақтан сілемнің биіктігі мен ені, N
– өңделетін қабаттардың саны, L – экскаватор кірісінің ұзындығы, α –
өнделетін сілемнің көлденең жұмыс органының (ротордың) шегіну бұрышы.
5) Ұсынылғанның шынайы өндірістік жағдайларда жүзеге асырылуы,
экскавациялық машиналардың көліктік мүмкіншілігін ұлғайту және
1,25..1,35 өндірілмейтін шығындарды төмендету есебінен роторлы
экскаваторлардың жұмыс өнімділігінің жоғарлауын көрсетті.
6) Q  Q  K  K  Q  K  H
формуласы өнделетін сілемнің есебі үшін
ұсынылған Кқ=0,7 – экскаватор шөмішінің қолдану коэффициенті; НF=1 –
топырақ қаттылығының әсер ету коэффициенті; Кж=0,97 – осы экскаватор
үшін экскаваторланатын массаның жоғалту коэффициенті; Кс – өнделетін
сілемнің коэффициенті; пайдалану тиімділігі Кқ коэффициентінің түзетілген
мағынасын есепке алып, номограмманың төрт бөлігінен тұратын шұғыл осы
коэффициенттің түзетілген мағынасы анықталған. Номограмманың сол жақ
бөлігінде қабаттың биіктігі мен кіріс ені орналасып мағынасы Н=15м және
М=32м тең, әрі табылған мағына бойынша құлама бұрышын анықтаймыз,
номограмманың оң жақ бөлігінде құлама бұрышы мен қабаттың биіктігі
орналасып, мағынасы α=80º және һқ=5м тең. Алынған қортындылары
бойынша ізделіп отырылған Кқ=0,97 коэффициенті табылады.
7) Осындай экономикалық ұсыныстан күтетініміз экскавациялық жұмыстардың
өз бағасын төмендету құрамдастырылған әдіспен карьерлердің өңдеу және
өндіруді көбейту бір техникадан жылына 2775,5 мың. теңгені құрайды.
Жүргізілген зерттеу кешені толығымен, құрылыс индустриясы мен тау
кен өнеркәсібінде бүгінгі жағдайда карьерлерді өңдеу экскавациялық
жұмыстардың өз бағасын төмендету, инерциялы роторды қолданып берілген
әдіспен жұмыстарды өндіру жоғары өнім өндіруге жеткізеді деген тұжырдамаға
әкеледі.
Жұмыс органдарының өндірістік зерттеулер қорытындыларының нақты
мәліметтері тарауларда келтірілген.
с
Т
с
ж
п
F
22
Жарияланымдар тізімі
1. Таукелев Р.Н., Искаков К.М., Жусупов К.А., Таранов С.В. Конструкции
инерционных роторов нижней разгрузки и их рабочий процесс//Алматы:
Вестник КазАТК, №6, 2001. – с.46-51
2. Искаков К.М. Үздіксіз қимылдағы дәстүрлі жұмыс органдарымен
салыстырғандағы инерциялы роторды қолданудың лайықтылығы//Алматы:
Промышленный транспорт Казахстана, 2008. №5. – с.68-74
3. Кульгильдинов М.С., Искаков К.М. Алдын ала есептеу әдістері
бойынша инерциялы ротордың және кескіш элементтердің жұмысқа
қабілеттілігін талдау//Алматы: Вестник Научно-исследовательского института
развития путей сообщения. №2, 2009. – с.50-56
4. Кульгильдинов М.С., Искаков К.М. Роторлы экскаватордың инерциялы
жұмыс органын дәстүрлі роторлармен салыстырғанда материалды жүк түсіру
процесінің параметрларын дәлелдеу//Материалы международной научнотехнической конференции «Теоретические и экспериментальные исследования
строительных конструкций» - Алматы: КазГАСА, 2009. с.108-111
5. Искаков К.М., Саканов К.Т. Сопротивления, возникающие при резании
и копании грунта роторными экскаваторами с различными рабочими органами
//Павлодар: Вестник ПГУ, №3, 2010. – с.46-50
6. Кульгильдинов М.С., Искаков К.М. Роторлы экскаватормен тиімді
түсіру параметрларын анықтау және қазу жылдамдығының негізгі есептерін
қабылдау//Материалы международной научно-теоретической конференции «IV
Торайгыровские чтения» - Павлодар: ПГУ, 2010. - с.416-420
7. Кульгильдинов М.С., Искаков К.М. ЭР-1250-ОД инерциялы роторлы
экскаватормен Екібастұз көмір қабаттарын өндеу үшін ұрғықазбаның қолайлы
параметрларын
анықтау
//Труды
международного
симпозиума
«Информационно-коммуникационные технологии в индустрии, образовании и
науки» - Караганда: КарГТУ, 2010. – с.311-313
8. Искаков К.М Гравитационная разгрузка ковшей роторных рабочих
органов стреловых экскаваторов//Материалы международной научнопрактической конференции «VII чтения Машхур-Жусипа» - Павлодар: ПГУ,
2010. – с.90-95
9. Способ разработки карьера заявка на иновационный патент РК
№2010/1368.1. Комитет по правам интеллектуальной собственности МЮ РК.
23
Искаков Кайрат Муратович
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
05.05.04 – Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины
Резюме
Методика расчета и выбор эксплуатационных параметров роторных
экскаваторов при разработке карьеров стройиндустрии
Идея работы заключается в повышении эффективности использования
роторных экскаваторов при разработке карьеров стройиндустрии.
Научная новизна работы. На основе анализа НИР выявлены
неиспользованные ресурсы и резервы эксплуатационных возможностей
роторных экскаваторов, заключающихся в устранении непроизводительных
потерь и неэффективного использования рабочего времени, анализ
эксплуатационной возможности роторных экскаваторов традиционным
способом копания показал перспективность применения экскаваторов
инерционного типа.
Предложен оригинальный способ экскавационно-транспортных работ в
карьерах стройиндустрии, на основе которого предложен комбинированный
метод послойной разработки карьеров.
Разработана и апробирована методика расчета эксплуатационных
параметров роторных экскаваторов, для методики расчета впервые предложен
коэффициент эффективности использования экскавационно- транспортных
машин.
Предложена и апробировано методика выбора рациональных параметров
разрабатываемого массива.
Построены номограммы для экспресс-определения уточненного
коэффициента разрабатываемого материала массива, с учетом которого
предложена методика расчета производительности разрабатываемого массива.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
Анализ литературы и условий эксплуатации экскавационнотранспортных машин показал перспективность и целесообразность разработки
карьеров стройиндустрии послойным последовательным чередованием копаний
материалов разрабатываемого массива вертикальными и горизонтальными
движениями инерционного ротора.
Применение предлагаемого комбинированного послойного способа
разработки массива обеспечил более качественную и полную загруженность
рабочего органа экскаватора (ковша) с созданием благоприятных условий для
последующих разработок материала массива.
Предложен коэффициент эффективности использования экскавационнотранспортных машин при расчете его производительности, как основного
эксплуатационного показателя эффективности работы машин данного типа.
24
Эффективность разработки массива при применении предлагаемой,
достигается при следующих рекомендуемых геометрических параметров
массива: высоты материала массива, ширины разрабатываемого массива, длины
заходки экскаватора.
Уточненный расчет производительности выработки материала массива за
счет боле полного учета коэффициента разрабатываемого материала массива,
который уточнено находит по впервые составленным номограммам.
Практическая ценность
работы. Применение предлагаемого
комбинированного послойного способа разработки массива позволит
обеспечить качественную и эффективную разработку массива за счет
устранения непроизводительных потерь времени и правильного выбора
эксплуатационных параметров, а также промежуточных технологических
гребней на завершающих финишных этапах работы машины и более полной
загрузки ковша экскаватора.
Методику
уточненного
расчета
производительности
Q  Q K
K
 Q K
H
за счет учета коэффициента эффективности
использования экскавационных машин (Кэп) и скорректированное значение
коэффициента разрабатываемого массива Кс, определяемого по впервые
построенным номограммам.
Методику выбора геометрических параметров массива: высоты
материала массива, ширины разрабатываемого массива, длины заходки
экскаватора.
З
m
рм
П
ЭИ
Г
25
Iskakov Kairat Muratovich
The dissertation of a scientific degree of candidate technical sciences
05.05.04 – Road, building and lifting – transport machines
The resume
Methods of calculation and choice of operating parameters of rotary excavators in
quarrying building industry
The idea of work is to improve the efficiency of rotary excavators in
quarrying building industry.
Scientific novelty.
Based on the analysis of research revealed untapped resources and reserves of
the operational capabilities of rotary excavators, is to eliminate unproductive losses
and inefficient use of working time, analyze the operational capabilities of rotary
excavators in the traditional way of digging showed much promise excavators inertial
type.
The original way of excavation and transport work in the quarries of building
industry, on which proposed a combined method of layering quarrying.
Developed and tested method of calculating the operating parameters of rotary
excavators, for method of calculation was first proposed by the coefficient of
effective use of excavation and transport machinery.
Proposed and tested methods of choosing rational parameters of the developed
array.
Constructed a nomogram for rapid determination of proximate factor
developed an array of material, given that the technique of calculating the
performance of the developed array.
The main scientific position for the defense:
Analysis of the literature and the operating conditions excavation and transport
machinery has shown promise and feasibility of quarrying building industry stratified
succession of excavation materials developed by an array of vertical and horizontal
movements of the inertia of the rotor.
Application of the proposed combined method of layering the development of
an array of better and more complete load of the operating entity of the excavator
(bucket) with the creation of favorable conditions for subsequent development of the
material in the array.
First proposed the coefficient of effective use of excavation and transport
machinery in the calculation of his performance as a basic operational performance of
machines of this type.
Effectiveness of the development of the array in the application of the proposed
is achieved by following the recommended geometric array parameters: the height of
the array of material, developed by the width of the array, the length of stope
excavator.
26
Refined calculation of the performance development of an array of material
from Bole full account of the coefficient of the developed material is an array that is
specified for the first time finds compiled nomograms.
The practical value of
Application of the proposed combined method of layering the development of
the array will provide high-quality and efficient development of the array by
removing the unnecessary loss of time and the correct choice of operating parameters,
as well as the intermediate process of ridges in the final stages of finishing machine
and a fully loaded bucket excavator.
Refined
methodology
of
calculation
of
productivity
by
Q  Q K
K
 Q K
H
taking into account the coefficient of effective use of
excavation machinery (Кэп) and the adjusted value of the developed array of (Крм),
which is determined by first constructed nomograms.
Method of selecting the geometric parameters of the array: the height of the
material of the array, the width of the developed array of length stope excavator.
З
m
рм
П
ЭИ
Г
27
Басуға берілді 24.11.2010ж.
Баспаханалық қағаз. Пішімі 60х84 1/16
Көлемі 1 б.т. Таралымы 100 дана.
Тапсырыс №___________
С.Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университетінің басылымы
ПМУ-дың баспа ортылығы
Павлодар қ, Ломов көшесі, 64
28
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
1 006 Кб
Теги
iskakov, khurilis, industries, ndeu, ekskavatorlardi, parametrlerin, kezindegi, rotorli, paydalanu, esepteu, tandau, karerlerinde, 1109, jane, adistemesi
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа