Рабочее оборудование роторного экскаватора с центробежной разгрузкой

 

Изобретение относится к опорным экскаваторам с центробежной разгрузкой ковшей. Цель - повышение производительности путем улучшения разгрузки ковшей в условиях налипания и намерзания породы . Ковши содержат режущие козырьки 1, зубья 2 и закреплены на роторе 4. Каждый ковш имеет транспортирующую полость 5 для породы и выполнен с поперечным сечением транспортирующей полости, контур которой описывается следующим выражением: Y- KiB{(d-1Xb-d): {d(1+b)}, при х 0,5 В, . где n fcR0 Ki - безразмерный коэффициент, зависящий от конст- s

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (!!) (st)s Е 02 F 3/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4706442/03 (22) 16.06.89 (46) 15.10.91. Бюл. М 38 (71) Государственчый научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный институт угольной промышленности

СССР "УкрНИИпроект" (72) В.К.Трофимов и M.Â.Eðìàêîâ . (53) 621.879(088.8) (56) Владимиров В.М, и др. Повышение производительности карьерных роторных экскаваторов. М.: Недра. 1980, с. 190. рис. 4.16.

Авторское свидетельство СССР

N. 283908, кл. E 02 F 3/24. (54) РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА С ЦЕНТРОБЕЖНОЙ

РАЗГРУЗКОЙ (57) Изобретение относится к опорным экскаваторам с центробежной разгрузкой ковшей. Цель — повышение производительности путем улучшения разгрузки ковшей в условиях налипания и намерзания породы. Ковши содержат режущие козырьки 1, . зубья 2 и закреплены на роторе 4. Каждый ковш имеет транспортирующую полость 5 для породы и выполнен с поперечным сечением транспортирующей полости, контур которой описывается следующим вы ражением:

Y К1В ((б-1)(Ь-d): {б(1+Ь))), при х = 0,5 В, е d=eï, b=e ; K Ro,áа /8; К вЂ” без з мерный коэффициент, зависящий от конст1684428 ковше гравитационного рабочего органа, применительно к центробежному рабочему органу можно записать соответственно для первого и второго этапа отделения слоя;

0,5(Рц — G ) — 2 = макс; (1) Рц. — G1 — Fcp =О, 1 (2) где Рц1 — составляющая центробежной си10 лы, действующая в направлении выгрузки слоя (иг. 3);

G — составляющая силы тяжести, препятствующая выгрузке слоя;

Х вЂ” сила сопротивления отрыву и сдвигу

15 по поверхности у(х);

Есд — сила сопротивления отрыву и сдвигу по площадке аЬ.

Определение оптимального по условиям разгрузки профиля транспортирующей полости ковша центробежного рабочего оборудования исходит из следующих допущений

1. Слой толщиной к образован параллельными плоскостями аЬ и MN, расположенными под углом е к радиальному лучу

ОВ, причем площадка ab проходит через точку Ь касательно к поверхности естественного откоса (фиг. 3).

2. На породу, находящуюся в объеме, 30 ограниченном поверхностью у = у(х) и плоскостями ab и MN, не оказывают влияния массовые силы породы, находящейся эа его и ределами.

3. Потеря равновесия слоя протекает в два этапа: на первом происходит пластическая деформация слоя в направлении выгрузки с разрывом внутри породы по контуру параболического вида у = у(х) (фиг. 4); на втором происходит сдвиг слоя на поверхности скольжения аЬ.

Учитывая известные уравнения, опи, сывающие предельное состояние слоя в

Из уравнения (1) определяют контур

20 у = у(х), по которому происходит разрыв грунта в ковше (это и есть оптимальный . профиль днища ковша); иэуравнения (2) — толщину слоя к, при которой произойдет сдвиг слоя по поверхности скольжения

25 ab. Выразив силы, входящие в равенство(1), через определяющие их величины, составляющая центробежной силы определяется

35 где и — угловая сокрость ращени ротора;

m — масса слоя;

yp — объемная масса материала в ковше;

40 g — ускорение свободного падения;

 — ширина поперечного сечения транспортирующей полости ковша; гц — расстояние от центра тяжести слоя . до оси вращения ротора.. рукти в но-ки нематических параметров центробежного рабочего органа, его значение составляет 0,91-1,31;  — ширина поперечного сечения транспортирующей полости ковша по линии, соединяющей края ее контура, м; е — основание натуральных логарифмов; К2 — коэффициент, зависящий от экскавируемой породы, для тяжелых глин и суглинков его значение соответственно со. ставляет 1,45-2,75 м ;й -радиус ротора по режущим кромкам зубьев, м; х — текущая

Изобретение относится к землеройной технике, а конкретно, к карьерным роторным экскаваторам.

Цель изобретения — повышение производительности путем улучшения разгрузки ковшей в условиях налипания и намерэания породы.

На фиг. 1 изображен ковш ротора, вид сбоку; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — момент разгрузки и схема сил, действующих на слои породы в ковше; на фиг.

4 — сечение Б-Б на фиг, 3.

Ковш содержит козырек 1, зубья 2, проушины 3 для крепления к роторному колесу

4. Каждый ковш имеет транспортирующую полость 5, координата по.линии, соединяющей края контура поперечного сечения полости, м.

При работе экскаватора порода. склонная к налипанию и намерзанию, выгружается иэ ковшей слоями. Поперечный профиль слоя зависит от конструктивно-кинематических параметров рабочего органа и физико-механических свойств породы. При оптимальном профиле транспортирующей части ковшей обеспечивается полная разгрузка ротора.

4 ил.

Рц = гй йг гц cos (е — v) =

1 в

= - -к f ydxаР гцcos(я — м), (3) о

1684428

Как показали расчеты по формуле (3), замена гц сов (е — v) на осой-уц приводит к уменьшению Рц на 4 при максимальных значениях я и к. Составляющая. силы тяжести определяется

1 в

G = 1 рк f ydx sin (Го +Е), (4) о где d = е", b=e; и, n= Кгй ; а=х/В; где го — угол установки запорного щитка центробежного рабочего органа.

Уравнение для определения Хр можно принять в виде; (5) где ор — удел ьное сои ротиел ение разрыву.

Подставляя уравнения (3), (4) и (5) в (1) и решая его методом вариационного исчисления, получим уравнение линии разрыва породы в ковше центробежного рабочего органа у=

В; где rn>— аг агс!9я +

4 2,40 Формула изобретения

Рабочее оборудование роторного экскаватора с центробежной разгрузкой включающее ковши с режущим козырьком, зубьями, транспортирующей поло45 стью и проушинами крепления к ротору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем улучшения разгрузки ковшей в условиях налипания и намерзания породы, каж50 дый ковш выполнен с поперечным сечением транспортирующей полости, контур которой описывается следующим выражением

У= К1а у= KqB в

Хр = K op ((1 + y ) dx, о (6) е" (1 + е" ) + arctg (tg ro -гГ- — — ) co .

1 и =05h, Q R; а =—

Ор В у, х — текущие координаты для построения контура днища ковша;

R — радиус ротора по режущим кромкам зубьев.

Уравнение (6) можно упростить. Учитывая, что для существующих моделей роторных экскаваторов с центробежным рабочим органом И= 1,75 — 2,1; Л= 0,4; Eg 10-20о, а значения урЛгр для тяжелых глин и суг-линков лежат соответственно в пределах

30 1/м — 90 1/м, получим

K> — безразмерный коэффициент, завися10 щий от конструктивно-кинематических параметров центробежного рабочего органа, его значение составляет 0,91-1,31;

Kz — коэффициент, зависящий от экскавируемой породы, для тяжелых глин и суг15 линков, его значение соответственно составляет 1, 45 — 2, 75 м

При работе экскаватора порода, склонная к налипанию и намерзанию, выгружается из ковшей рабочих орга20 нов роторных экскаваторов слоями, причем поперечный профиль отделившегося слоя зависит от конструктивнокинематических параметров рабочего органа и физико-механических свойств

25 разрабатываемой породы. Если профиль транспортирующей части ковша не является оптимальным, то после выгрузки слоя породы из ковша на стенках и днище транспортирующей

30 полости может оставаться прилипшая порода, которая либо выгружается после прохождения, ковшом зоны разгрузки, образуя просыпи за ротором, либо остается в ковше, снижая его по35 лезную емкость, При оптимальном профиле транспортирующей части ковшей обеспечивается полная разгрузка ротора. где б - е", Ь - е"; п = Кi В; а = x/В;

1684428

К1 = 0,91 — 1,31 — безразмерный коэффициент, зависящий от конструктивно-кинематических параметров центробежного рабочего органа;

 — ширина поперечного сечения транс- 5 портирующей полости ковша по линии, соединяющей края ее контура, м; е- основание натуральных логарифмов; (, 1 45 Я,.у5 -м - коэффициент " актеризующий своиства экскавируемои породы;

М К Омкдм

R — радиус ротора по режущим кромк зубьев,м; х — текущая координата по линии, соединяющей края контура поперечного сечения транспортирующей полости ковша.

1684428

Составитель В.Прокофьев

Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор М;Келемеш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3490 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5