Файл: Байконуров О.А. Комплексная механизация очистных работ при подземной разработке рудных месторождений.pdf

§ 10. Расчет мощности двигателей привода погрузочнодоставочных машин

Современные ПДМ выпускаются с индивидуальным для каждого механизма или групповым приводом, имеющим один двигатель, от которого приводятся в действие все меха­ низмы машины. Индивидуальный привод имеют ПДМ, у ко­ торых установлены электрические или пневматические дви­ гатели, а групповой — машины с дизельными двигателями. Мощные погрузочно-доставочные машины имеют групповой привод.

Расчет мощности двигателей для машин с индивидуальным приводом

1. Мощность двигателей хода.

а) Для электрических двигателей находится эффектив­ ная мощность из выражения

где V — скорость движения, м/сек, принимается в пределах 0,4-f-0,8 м/сек (большие значения для безбункерных машин);

W — суммарные сопротивления движению во время за­ черпывания, кГ;

Здесь WB — сопротивление от внедрения рабочего органа ; W0 — основное сопротивление движению ;

W і — сопротивление движению от уклона ; W a — динамические сопротивления.

7)— 0,60-^0,70 к. п. д. трансмиссии машины (мень­ шие значения для дизельных п. д. м.).

Сопротивление внедрению рабочего органа зависит от его конструкции и кинематики движения.

Для ковшей нижнего черпания и виброковшей :

W ^ W i + Wa, кГ.

Здесь W) — сопротивление материала внедрению ковша в навал;

W2 — сопротивление перемещению груза, находяще­ гося в ковше ;

где К — коэффициент сопротивления материала внедрению ковша зависит от формы, кинематики движения (для виброковшей имеет меньшее значение) ;

Ъ— ширина захвата ковша, м; h — высота ковша, м.

Значения К для ковшовых машин в зависимости от ма­ териала следующие : сыпучий — 200, мелкокусковый — 300. крупнокусковый крепкий — 600.

Величина Wz складывается из сопротивления Wz, вызы­ ваемого перемещением материала перед ковшом, и сопротив­ ления Wz", возникающего при перемещении материала в са­ мом ковше:

где / 2 = 0,24-0,6 — коэффициент трения материала по метал­ лу ковша.

Для ПДМ с гребковым рабочим органом и донным кон­ вейером

где G — полный вес груженой машины (для бункерных ма­ шин), кг;

W0 — Для безбункерных машин вес самой машины;

w' — коэффициент сопротивления движению машины : для гусеничных машин принимают 0,15-40,20, при шинноколесном ходе — 0,08-1-0,12.

Wj = G- sin? ,

где ß — угол подъема трассы, град.

Wa = 0,102 G(l + T„)-a,

где 7„ = 0,15-40,40 — коэффициент инерции, учитывающий вес вращающихся частей трансмиссии и хода (большее значение для дизель­ ных машин) ;

а — ускорение, м/сек2. Принимают а = 0,02-40,03 м/сек2. Мощность двигателя во время движения груженой и по­ рожней машины, в период разгрузки и другие тяговые рас­ четы производятся по методике, приведенной в § 4, глава 6.

По А^Эф выбирается двигатель.

В связи с тем, что во время черпания возникают наиболь­ шие сопротивления движению, то выбранный двигатель не­ обходимо проверить на пробуксовку. Чтобы не было пробук­ совки, максимальное тяговое усилие, развиваемое ходом, должно удовлетворять уравнению Fmax = 1000-Gc-<b, где Gc— сцепной вес машины г, Gc = GH для гусеничных и колесных машин со всеми ведущими колесами. При ведущих задних Gc = 0,7 GM, здесь GM— вес порожней машины, ф =0,454-0,75 для пневмоколесных и 0,60-40,75 для гусеничных машин. Меньшие значения — для мокрых грунтов.

где М тах— максимальный момент двигателя, кГм; і — передаточное число трансмиссии ;

D3 — диаметр ведущего колеса или звездочки

при гусеничном ходе, м; т] — суммарный к. п. д. трансмиссии.

б) Для пневматических двигателей. Здесь мощность дви­ гателей не зависит от степени их нагревания.

Наибольшее тяговое усилие ход развивает в период чер­ пания, поэтому мощность двигателя находится для этого ре­ жима по формуле

Тяговые расчеты при движении груженой и порожней машины производятся по формулам главы 6.

в) Для скреперных грузчиков мощность двигателей хода находится из выражения

где W = W 0 -{- W i - r W a, кГ.

2. Мощность двигателей рабочего органа.

а) Электрический двигатель. Схема для определения на­ грузки на тяговую цепь механизма подъема ковша нижнего черпания дана на рисунке 96 [26].

Можно выделить три периода в работе ковша.

В первый период зачерпывания преодолеваются наиболь­ шие сопротивления; второй период характерен выходом ков­ ша из навала и в третий период ковш свободно перемещается вместе со стрелой для разгрузки.

где Р — усилие внедрения, кГ;

хи у — координаты центра вращения ковша, м; ZB— глубина внедрения, м.

где F дВ— усилие, которое развивает ходовой механизм. При расчетах принимают F дв = F гаах ,

Усилие на подъемном тяговом органе