Обоснование и выбор рациональных конструктивных и режимных параметроводноковшовых экскаваторов
Аннотация
Работа посвящена вопросам обоснования и выбора рациональных конструктивных и режимных параметров одноковшовых электромеханических экскаваторов типа «прямая лопата». Отмечено, что при совместной работе приводов главных механизмов (подъема и напора) в процессе экскавации горной массы наблюдается снижение скорости копания и увеличение продолжительности копания из-за неправильно выбранных соотношений между скоростями подъема и напора при перемещении ковша в рабочей зоне экскаватора.
Произведен анализ и обобщены результаты выполненных исследований по карьерным экскаваторам. В частности, рассмотрены конструкции электромеханических экскаваторов, представлена оценка технического уровня экскаваторов отечественного и зарубежного производства; выполнен анализ результатов исследований по карьерным экскаваторам; определены основные направления совершенствования конструкций экскаваторов; на основании анализов сформулированы цели и задачи работы.
Представлена методика определения скоростей рабочих движений и усилий, действующих на рабочее оборудование экскаватора. В частности, описаны особенности процесса экскавации; выполнены структурный, кинематический, силовой анализ двухкривошипно-рычажного механизма; определены кинематические и динамические передаточные функции механизма рабочего оборудования; разработана математическая модель передаточного рычажного механизма.
Установлены взаимосвязи между энергосиловыми параметрами, реализуемыми на ковше, и режимными параметрами главных механизмов в процессе экскавации. В частности, выделены особенности функционирования главных механизмов карьерного экскаватора; описано имитационное моделирование процесса экскавации; представлены результаты вычислительного эксперимента на основе имитационной модели; разработан алгоритм цифрового управления процессом экскавации.
Рассмотрено обоснование энергетической характеристики процесса экскавации. В частности, предложены направления повышения энергоэффективности карьерных экскаваторов; представлены результаты определения энергетических характеристик карьерных экскаваторов; рассмотрены вопросы оценки энергоемкости процесса экскавации.
Сделан вывод, что установление взаимозависимостей между режимными параметрами главных механизмов в процессе экскавации может служить основой для разработки адаптивной системы цифрового управления приводами главных механизмов, обеспечивающей за счет согласования скоростей рабочих движений в конкретных условиях эксплуатации повышение эффективности функционирования экскаватора.
Произведен анализ и обобщены результаты выполненных исследований по карьерным экскаваторам. В частности, рассмотрены конструкции электромеханических экскаваторов, представлена оценка технического уровня экскаваторов отечественного и зарубежного производства; выполнен анализ результатов исследований по карьерным экскаваторам; определены основные направления совершенствования конструкций экскаваторов; на основании анализов сформулированы цели и задачи работы.
Представлена методика определения скоростей рабочих движений и усилий, действующих на рабочее оборудование экскаватора. В частности, описаны особенности процесса экскавации; выполнены структурный, кинематический, силовой анализ двухкривошипно-рычажного механизма; определены кинематические и динамические передаточные функции механизма рабочего оборудования; разработана математическая модель передаточного рычажного механизма.
Установлены взаимосвязи между энергосиловыми параметрами, реализуемыми на ковше, и режимными параметрами главных механизмов в процессе экскавации. В частности, выделены особенности функционирования главных механизмов карьерного экскаватора; описано имитационное моделирование процесса экскавации; представлены результаты вычислительного эксперимента на основе имитационной модели; разработан алгоритм цифрового управления процессом экскавации.
Рассмотрено обоснование энергетической характеристики процесса экскавации. В частности, предложены направления повышения энергоэффективности карьерных экскаваторов; представлены результаты определения энергетических характеристик карьерных экскаваторов; рассмотрены вопросы оценки энергоемкости процесса экскавации.
Сделан вывод, что установление взаимозависимостей между режимными параметрами главных механизмов в процессе экскавации может служить основой для разработки адаптивной системы цифрового управления приводами главных механизмов, обеспечивающей за счет согласования скоростей рабочих движений в конкретных условиях эксплуатации повышение эффективности функционирования экскаватора.