Ордяма Октябрьском Рявомоцмн м •рдяна Трудового Краевого 3 на моим

ИНСТИТУТ

ГОРНОГО

ДЕЛА

А. А. Скочкисиого    Р.    М.    ШТЕЙНЦАЙГ

Министерство угольной промышленности СССР Академия наук СССР Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Институт горного дела им. А. А. Скочинского

Инж. Р. М. ШТЕЙНЦАЙГ

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КАРЬЕРНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЭКСКАВАТОРОВ

Москва

1980

Таблица 3 Эксплуатационные показатели экскаватора I000CK

Горнодобывающе е предприятие Породы Рабочее обору дование Вмести мость Производитель ность Время нара-ботки экспе-римен-таль-ного периода, ч ков ша, м3 техническая, м3/ч эксплуатацией- у кая, ъг/ч in NouiEean (Франция) Грано- дкорит Прямая лопата 6,7 7,1 750 400 565 7800 8,7 910 670 ,/ Razee * (Франция,) Извест няки То же 7,0 600 475 2500 Угольные разрезы компании *Киллер* (Англия) Сланец Угольные сланцы Н щ 7,0 8,7 710 820 500 610 5500 7200 Ех. МиНен (Франция) Аргиллит п 7,0 - 330 1800 Угольные разрезы NSM (Англия) Аргиллит, алевролит TV 8,7 760 610 2300 CM РаЕиеЕ (Франция) Известняк ft 8,3 740 560 1900 PSM SHAP'D (Англия) Сланец ft 8,3 770 595 2500 * Шгеа (Франция) Известняк Обратная лопата 5,0 660 500 2500 СМ Pa Сие Е (Франция) Аргиллит То же 7,6 430 340 2100 Угольные разрезы комкании *Миллер” (Англия) Сланец п 5,0 580 400 2000 Р5М SHAPD (Англия) Сланец 7,6 790 545 |1450~

ки RH и С К наиболее совершенны, поэтому опыт применения именно этих моделей весьма доказателен. Данные, полученные в результате более чем пятилетней эксплуатации в самых разнообразных горнотехнических условиях серийно выпускаемых моделей RH-75 и 1000СК, приведены в табл. 2 и 3.

В отдельных случаях экскавация горной массы производится без предварительного рыхления взрывом. Данные о подобного рода режи-ме эксплуатации представлены в табл. 4. Экскавация даже весьма

Таблица 4 Эксплуатационные показатели ведения Горных работ без предварительной подготовки буровзрывными работами

Месторож дение Объемный вес экска-вируемых _ пород, т/м Модель экскава тора Вместимость „ ковша, м Средняя производительность погрузочного оборудования, Коэффи циент исполь зования экскава тора Грузо подъем ность авто тран спорта, т NSM Англия 2,2-2,4 RH-60 6,5 255,0 0,82 50 RH-75 7,6 315,0 0,9 Разрезы компании "Миллер" (Англия; 2,0-2,2 RH-75 8,1 325,0 0,84 50 "Акрефей" (Сев. Уэльс) I,8-2,0 RH-60 6,5 360,0 0,94 50 Бокситовые месторож дения (Австралия) 1,2-1,4 RH-75 10,0 750,0 0,95 75

крепких пород без предварительной взрывной подготовки становится возможной лишь благодаря высоким энергосиловым показателям экскаваторов типа ЭГ, При этом режиме работы тектоническая структура массива не нарушается, что позволяет увеличивать углы откоса уступа и снижать текущий коэффициент вскрыши. Кроме того, отсутствие взрывных работ при подготовке массива к экскавации позволяет производить горные работы в непосредственной близости от комплекса промышленных сооружений по переработке добываемого

II

сырья, сокращая технологические расстояния его доставки из забоя и уменьшая площадь земель, отчуждаемых под горнодобычные работы.

Накопленный мировой практикой опыт эксплуатации мощных карьерных экскаваторов традиционной конструкции (типа ЭКГ) и с гидравлическим приводом рабочего оборудования (типа ЭГ) позволяет произвести сравнительный анализ их основных технологических параметров и эксплуатационных показателей. Такого рода попытка предпринята в работе Сб], по данным которой составлена табл. 5.

Таблица 5 Сопоставление эксплуатационных показателей гидравлических экскаваторов и механических лопат

Вместимость ковша, м3 Экскаватор типа ЭГ Экскаватор типа ЭКГ Рабочая масса, т Продолжительность цикла, с Техническая производи тельность, м3/ч Рабочая масса, т Продолжительность цикла, с Техническая производительность, мз/ч 2,5-3,0 50 23 335 75 29 235 3,5-4,0 70 24 430 ПО 31 335 7,5 ПО 26,5 735 190 32,5 600 9,0 130 27 925 280 33 780 16,0 180 27,2 1665 - - -

Продолжая сравнительный анализ конструктивных и эксплуатационных особенностей карьерных механических лопат и гидравлических экскаваторов, обратимся к рис. 2, где представлены габаритные размеры двух серийно выпускаемых фирмами "Харнишфегер” и ”0риен-штейн Кошель” моделей PH 2800 и RH-300, оснащенных ковшами соизмеримой вместимости (20 м³). Эффективная высота копания экскаватора RH-300 на 23# ниже, а наибольший радиус копания на 36,5# меньше аналогичных параметров модели PH 2800. Однако при этом кинематика рабочего оборудования гидравлического экскаватора обеспечивает на уровне стояния горизонтальное перемещение режущей кромки ковша на 32# больше, чем у механической лопаты. Удельная металлоемкость последней в 1,9 раза выше, а энерговооруженность на 49,3# ниже, чем у PH-300. Продолжительность единичного цикла PH 2800 в 1,1 раза больше, чем ЯН-300 [7J, что объясняет разницу в забойной производительности на 9,7#. С учетом разницы в рабочей массе сопоставляемых моделей экскаваторов капитальные затраты и эксплуатационные издержки по содержанию механж-

ческой лопаты ориентировочно в 2,5 раза вше, чем у гвдравличес-кого экскаватора. Следует, кроме того, принять во внимание мобильность выемочно-погрузочного оборудования: скорость передвижения на горизонтальном участке для RH-300 в 1,92 раза больше, чем у RH2800.

Анализ параметров механических лопат и гидравлических экскаваторов с соизмеримой вместимостью ковша показывает, что в среднем удельная металлоемкость машин типа ЭКГ в 2,4 раза, а энерговооруженность на 56,7$ хуже аналогичных величин экскаваторов типа ЭГ. В то же время развиваемые усилия, приходящиеся на единицу рабочей массы, для гидравлического экскаватора на 86$ вше, чем у механической лопаты.

С использованием данных о величине эксплуатационной производительности механических лопат и гидравлических экскаваторов становится возможным сравнение таких параметров, как удельное время цикла, приходящееся на единицу рабочей массы, и удельная производительность, отнесенная к единице емкости ковша Ц_э/^. При атом устанавливается, что первый показатель на 31,2$ ниже, а второй на 19,4$ вше для экскаваторов типа ЭГ по сравнению с ЭКГ. В отдельных случаях эта разница еше более возрастает. Так, по данным фирмы "Ориенштейн Коппель" [П], при отработке угольных месторождений компанией "Миллер” (Великобритания) в идентичных условиях удельная производительность Q₃/G_f приходящаяся на единицу рабочей массы, для механической лопаты составляет 0,85 mVt, а для гидравлического экскаватора 2,5 mVt, Т.е. в 2,94 раза ниже.

В диапазоне 50-260 т рабочей массы емкость ковша гидравлического экскаватора может быть увеличена в 5,8 раза, в то время как механической лопаты воего в 2,85 раза. При этом увеличение технической производительности гидравлического экскаватора произойдет на 47,5$, а механической лопаты только на 29,5$.

В целом для класса карьерных экскаваторов с ковшом вместимостью ;    20    м³    удельная    производительность,    приходящаяся на

единицу емкости ковша, снижается для механической лопаты на 20$, а для гидравлического экскаватора на 14$. Уменьшение , весьма благоприятно сказывающееся на эксплуатационных показателях экокавационной машины, более интенсивно выражено у гидравлических экскаваторов. При увеличении емкости ковша до 12    для

14

гидравлических экскаваторов снижается в 4,1 раза, а для механической лопаты всего в 3,2 раза. Дальнейшее увеличение единичной мощности экскаваторов типа ЭГ сопровождается еще большим снижением названного показателя.

ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ КАРЬЕРНЫХ ПЩРАВЛИЧЕСКШ: ЭКСКАВАТОРОВ

Перспективность конструкции и целесообразность создания мощных карьерных экскаваторов с гидроприводом рабочего оборудования подтверждается анализом накопленного в зарубежной практике опыта их эксплуатации, а также сопоставлением технических параметров и технологических возможностей машин типа ЭГ с механическими лопатами традиционной конструкции.

В выборе тенденции создания модификаций карьерных гидравлических экскаваторов возможны два направления [8]:

оснащение новых образцов ЭГ ковшами той же вместимости, что и у существующих экскаваторов типоразмерного ряда механических лопат;

создание машин типа ЭГ с рабочей массой, близкой к аналогичному параметру ранее созданного образца канатного экскаватора.

В первом случае имеет место существенная экономия металла, однако производительность новых моделей будет соизмерима с производительностью механической лопаты, оснащенной ковшом той же емкости, и снижение стоимости экскаватора будет незначительным, так как элементы и узлы системы гидропривода являются более дорогостоящими.

Во втором случае, очевидно, происходит увеличение единичной мощности, линейных параметров и соответственно возрастает производительность погрузочного оборудования. Последнее, в свою очередь, позволяет сократить затраты труда горнорабочих, уменьшить парк машин, а в конечном итоге - относительный расход металла и себестоимость единицы объема экскавируемого грунта.

Таким образом, представляется целесообразным отказ от формальной экономии металла и создание мощных карьерных гидравлических экскаваторов с увеличенными линейными параметрами и вместимостью ковша.

Далее предлагается методика обоснования рациональных технологических параметров перспективных моделей карьерных гидравлических экскаваторов типа ЭГ.

15

Вместимость ковша базовых моделей параметрического ряда ЭГ определяется методом предпочтительных чисел [12], При этом учитывается как множество горнотехнических и геологических условий ведения открытых разработок, так и тенденция развития смежных с экскавационным типов оборудования:    транспортного    и    бурового.

В известной степени при применении метода предпочтительных чисел (выбор знаменателя ряда) используется накопленный мировой практикой опыт экскаваторостроения.

Определенная названным методом вместимость ковша базовых моделей карьерных гидравлических экскаваторов приведена в табл,6.

Таблица 6 Параметрический ряд отечественных карьерных гидравлических экскаваторов

Вместимость ковша, чэ Модель экска ватора Категория крепости экска-вируемых пород по ЕНВ Объемный вес в целике экскавируе-мой горнрй массы, Ту м3 базовой модели модификаций на основе базовой модели 8,0 _ ЭГ-8 Свыше Ш Более 2,2 9,0-10,0 П-Ш I,7-2Д 11,3 1-Л 1,2-1,6 12,5 - ЭГ-12 Свыше Ш Более 2,2 14,0-16,0 П-Ш I,7-2,1 17,8 1-П 1,2-1,6 20,0 ЭГ-20 Свыше Ш Более 2,2 22,3-25,0 П-Ш 1,7-2 fI 28,0-31,0 1-П 1,2-1,6 40,0 „ ЭГ-40 Свыше Ш Более 2,2 44,0 П-Ш I,7-2,1 49,5 1-П 1,2-1,6

Здесь же представлены возможные величины вместимости ковша для модификаций, создаваемых на основе базовой модели. Эти величины назначаются с учетом возможного диапазона изменения физикомеханических свойств зкскавируемых пород, обобщающим признаком которых является объемный вес. Разновидности пород в табл. 6 записаны согласно категориям крепости по ЕНВ [13].

16

Полученные в результате проведенного исследования значения вместимости ковшей базовых моделей полностью корреспондируются с аналогичными данными, определенными независимым методом ранее 12]. Кроме того, правильность выбора исходных величин в примененном методе предпочтительных чисел, а следовательно, и достоверность полученных результатов подтверждаются высокой степенью сходимости их с аналогичными параметрами известных в зарубежной практике карьерных гидравлических экскаваторов (см. табл. I).

Таким образом, в символической форме записи параметрический ряд перспективных отечественных гидравлических экскаваторов может быть представлен как

ЗГ-8; ЭГ-12; ЭГ-20; ЭГ-40.

После определения вместимости ковша базовой модели типа ЭГ (см. табл, б; необходимо обосновать рациональные диапазоны изменения его линейных и энерговесовых параметров. К первым относятся: наибольшая эффективная высота копания Н_К£Ши наибольший радиус копания на горизонте установки К_к0Пу, к вторым - рабочая

масса В , гидравлическая мощность привода N_a и наибольшее раз-

зкс

виваемое усилие Р_кап.

Решение вопросов, связанных с определением названных параметров, может быть достигнуто путем применения целого ряда математических методов прогнозирования, из которых особого внимания заслуживает так называемый экспресс-метод прогнозирования новых образцов техники [14]. При безусловной простоте и универсальности названный метод позволяет производить качественно-структурную оценку некоторого исследуемого образца и выявлять ресурсы возможного совершенствования машины при наличии необходимой начальной информации. Достоверность получаемых результатов определяется правильностью выбора критериев сравнения [15]. Обеспечиваемая точность расчетов - не ниже 5-8$ и вполне удовлетворительна [1б].

Критериями приемлемости метода являются:

конструктивно-кинематическое подобие исследуемых и существующих моделей экскаваторов;

подобие условий эксплуатации и рабочих процессов;

достаточный, с точки зрения возможности применения методов математической статистики, объем исходной информации, т.е. достаточное количество принятых к исследованию существующих моделей экскаваторов;

использование в качестве упомянутых моделей только лучших образцов мировой практики;

подобие соотношений основных размеров и узлов исследуемых машин.

В соответствии с данными требованиями становится правомерным использование в дальнейших расчетах параметров существующих моделей карьерных гидравлических экскаваторов (см. табл. I), позволяющих установить эмпирическую зависимость вместимости ковша от рабочей массы экскаватора типа ЭГ (рис.З^х^):

у =25,2G - 36,7 т.    ID

Аналогичным образом устанавливаются зависимости линейных параметров (рис. 4):

Н_коп = °.⁵¹ & + 8,65 м;    (2)

R_KOny = 0,58 fr + 7,15 м.    (3)

Однако исчерпывающая качественная оценка прогнозируемой модели экскаватора не может быть дана без учета влияния его параметров на основные технологические процессы открытой разработки месторождения:    буровзрывные,    транспортные    и горнокапитальные

работы. В связи с этим критерием оценки параметров прогнозируемого образца экскаватора целесообразно считать минимум удельных приведенных затрат на I м³ вскрышных работ [14, 15] (руб):

С_Пр —«lift •    ^

Выражение (4) для экскаваторо-автомобильной структуры работ во вскрышных породах, требующих подготовки взрывом, в развернутом виде запишется как

2    Э    ВВР    а/тр    гкр

^ пр “ & пр * ^ пр ⁺ ^Пр ⁺ £ пр }

„ э евр а/rp гкр где С_пр ; С_пр ; С_пр и С_пр ~ соответственно удельные приведенные заграты на экскавацию, буровзрывные, транспортные и горнокапитальные работы, руб/м³.

Одним из исходных параметров при определении годовых объемов вскрышных работ является продолжительность единичного рабочего цикла экскаватора t₄, которая, в свою очередь, определяется

у J

Те же обозначения-моделей экскаваторов приняты на рис, 4, 5, 7, 8.

Pec. 3. График взаимосвязи вместимости ковша и рабочей массы карьерных гидравлических экскаваторов:

* - отечественных; • - фирмы "Поклэйн" (Франция); о - фирмы "Демаг" (ФРГ); х - фирмы "Ориеншгейн Кодпелъ^и (ФРГ); + - фирмы "Либхерр" (ФРГ)

Рис. 4. Графики зависимости линейных параметров от рабочей массы карьерных гидравлических экскаваторов

УДК 622.271.4

Рассматриваются вопросы, связанные с обоснованием энерго-весовых и линейных параметров карьерных гидравлических экскаваторов с оборудованием прямой и обратной лопаты. Приводятся сведения об эксплуатационных показателях экскаваторов. Предлагаются технологические схемы работы моделей типа ЭГ и ЭГО.

Излагаются методические основы оценки эффективности применения карьерных гидравлических экскаваторов при осуществлении селективной выемки маломощных и крутых пластов в конкретных горнотехнических условиях.

Методика предназначена для научных исследований в области создания и эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов.

Институт горного дела им. А. Л. С коми нс кого ( И ГД им. А. Л. Скочинского i, ! ^г -

в функции ряда технических параметров экскаватора, обобщающими для которых могут быть вместимость ковша и наибольшая эффективная высота копания. Зарубежный опыт эксплуатации карьерных гидравлических экскаваторов позволяет установить эмпирическую зависимость между , Н_коп и ^ , представленную в виде

0,I8H_wn + 0,72^ + 20,8 с.    (6)

В соответствии с существующими нормативными документами [13, 17, IS], результатами ранее проведенных исследований [3, 14, 19] и зависимостями СI)—С3) и (6) составляется экономико-математическая модель для определения суммарных удельных приведенных затрат на 1м³ вскрышных работ при подготовке к эксплуатации угольного разреза:

С_Р = К(Н_коп + У t    +    k_g    +к ₃Н_коп (Н_коп -2,36)+к, +

^Л 7 КОП

⁺ ™21 ⁺Н^А^{Нш kl0+HK0nkl1+}

4 ПО

, allf+q,' LL_Z+0,6-7(Ц,+Ц,) . ₄

где к =————I—-----—I—Z-гм ь -Ln+iiKL'

1 0,601 +4¹"°,+ ,

к Срор_ . _t _ ( 1,1 Цд + 6д'^а ) Е + С_Гр .. f, _ ?л C0SJ¹ .

^J 1,25 L^-m ■ п '    и₅    >    ¹5    П    ’

■и -и Г ^7 (^вс Е ^{+ С}вс) . п 1 ■ 1- - i- - 20icosJ^> .

\ ^аб[-^-т₈-+    c_ulJ,k₇-k₅    ——,h-^oof-⁺

⁺    ' Ub ; *5 ⁼⁰>^2SHScK_P ; ¹Я ^а 1,25т + 2п \Ь₁¹С₁+С?Е_в+П,+Ш.₆~г?5_т:_>

_ HfoKp

ВВЕДЕНИЕ

Рассматривал перспективы открытых горных разработок, акад. Н.В.Мельников указывая [I], что в будущем годовая добыча угля в стране может составить 1,5-1,7 млрд.?, в том числе 10% - открытым способом.

Строительство крупных разрезов приведем к увеличению объемов горнокапитальных работ с применением экскаваторно-автомобильной структуры и циклично-поточной технологии. Основу этих технологических структур составляет экскавациокная техника цикличного действия, причем уже в ближайшее десятилетие потребуется создание экскаваторов с ковшами вместимостью 40-50 пг³. При такой вместимости ковша и усилиях до 400-450 тс [2] экскаваторы, предназначенные для ведения горных раоот в скальных забоях, предварительно подготовленных взрывом, должны обладать относительно небольшой рабочей массой и достаточно высокой степенью мобильности.

Решение проблемы создания экскаваторов такого класса на основе известной канатной конструкции типа ЭКГ вызовет значительные трудности, так как при вместимости ковша до 50 м³ рабочая масса экскаватора достигнет 2000-2500 т. Стоимость таких экскаваторов и уровень капитальных затрат сильно возрастут, а достижение их мобильности - проблематично.В этих условиях становится очевидной необходимость изыскания принципиально новых конструктивных решений, одним из которых является создание карьерных экскаваторов типа бГ большой единичной мощности с гидроприводом рабочего обо-

рудования [2], Экскаваторы этого типа перспективны и при вместимости ковша, значительно меньшей, чем прогнозируемая на отдаленную перспективу. Так, в ближайшие годы устаревшие маломощные модели экскаваторов типа ЭКГ должны быть заменены новыми с ковшами вместимостью 12 и 20 м³.

В настоящее время накоплен большой опыт создания строительных полноповоротных гидравлических экскаваторов. В 1978 г. на Уралмашзаводе им.С.Орджоникидзе изготовлен первый опытно-промышленный образец карьерного гидравлического экскаватора ЭГ-12 с ковшом вместимостью 12 м³.

АНАЛИЗ ОПЫТА СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ КАРЬЕРНЫХ 1ВДРАВЛЖЕСКИХ ЭКСКАВАТОРОВ

В мировой практике экскаваторостроения прослеживается тенденция к созданию мощных карьерных выемочно-погрузочных машин с ковшами вместимостью до 20 м³ [2, 3]. При этом отдается предпочтение гидрофицированным и полностью гидравлическим экскаваторам [4, 5J как наиболее перспективным по конструкции и открывающим новые технологические возможности в силу своих кинематических особенностей. Так, например, в ФРГ более 70% создаваемых моделей карьерных экскаваторов оснащаются гидрофицированными системами привода и их количество неуклонно возрастает [ б]. В целом в мировой практике экскаваторостроения выпуск машин типа ЗГ с IS68 г. возрос более чем на 62% [7]. Ведущими зарубежными фирмами-изготовителями карьерных гидравлических экскаваторов типа прямой лопаты являются:    "Поклэйн"    (Франция;, "Демаг",

"Ориенштейя Кошхель", "Либхерр" (ФРГ), "Хитачи" (Япония). Показательным является то, что фирмой "ХарнипЙЬегер" (США), многие годы специализирующейся на выпуске традиционных механических лопат, заявлено о создании мощной модели гидравлического экскаватора PH-I200 с ковшом вместимостью до 15 м³ [4].

Широкое производство и использование экскаваторов с гидроприводом на открытых горных работах обусловлено рядом их конструктивных и технологических преимуществ перед традиционной канатной конструкцией типа ЭКГ. Применение гидравлического привода позволяет[2, 6, 8, 9j :

наиболее простым и эффективным способом осуществлять передачу энергии от источника к исполнительному механизму, значительно упростив при этом кинематику рабочего оборудования, почти пол-

4

ностью исключив канатные передачи, муфты, элементы фрикционной трансмиссии, подверженные интенсивному износу;

простыми способами преобразовывать вращательное движение в поступательное и наоборот; реализовать реверсировалие движений механизмов;

при помощи гибких элементов соединять системы гидропривода, находящиеся на взаимно перемещающихся частях конструкции машины;

посредством несложных устройств выполнять бесступенчатое регулирование скорости' рабочих движений в достаточно широком диапазоне;

обеспечивать демпфирование возникающих в рабочем процессе пиковых нагрузок путем установки предохранительных клапанов;

располагать рабочие механизмы независимо от силовой установки, что позволяет обеспечивать их наилучшую компоновку, повышая тем самым устойчивость экскаватора;

унифицировать конструкцию узлов системы гидропривода и при условии ограничения их номенклатуры обеспечивать возможность централизованного специализированного производства,

В табл, I представлены параметры отечественных моделей машин; ЭО-6122, выпускаемой Воронежским экскаваторостроительным заводом им.Коминтерна, и ЭГ-12 производства Уралмашзавода им.С.Орджоникидзе, а также технические' характеристики серийно выпускаемых за рубежом выемочно-погрузочных машин типа ЭГ.Экскаватор ЭО-6122 относится к классу строительных машин [8], однако существует определенный опыт его эксплуатации при погрузке взорванных скальных пород [Ю]о По своим энерговесовым показателям эта машина близка к карьерным гидравлическим экскаваторам и может быть использована при прогнозировании параметров перспективных моделей типа ЭГ.

Анализ параме тров карь ерных    гидравлических    экскаваторов

позволяет выявить основные направления, наметившиеся при создании машин типа ЭГ:

увеличение вместимости ковша, развиваемых усилий и рабочей массы машины при частичном снижении линейных параметров с например, модели RH-300; I000CK; R-99I);

повышение вместимости ковша ж линейных параметров за счет снижения развиваемых усилий копания (например, модели Н-241; ЯК-75; ЭО-6122).

5

Таблица I

Технические характеристики мощных карьерных гидравлических экскаваторов

Модели экскаваторов Параметры ЭО-6121; ЭГ-12 V Н-30; JH~80IJ 60ОСК ; ЮООСК; ЗОООСКх) H-I0I; Н-Ш; K-24I; RH-60; RH-75, ПН^ЗОО: R-991 PH-I200 СССР Япония Франция ФРГ (Ж Вместимость ковша яри разработке пород, к9: 1-П категории 15,0 6,5 10,5 20,8 10,0 30,0 7.6 13,6 а-ХУ кате гори 3,6 12,0 4,0 9,0 6,0 8,3 20,0 5,2 7,5 13,8 6,5 7,2 21,8 6,0 И.2 свыше 1У категории (крепость по ЕНВ) - - - - - 6,8 - 4,0 4,5 10,0 - 4,5 17,5 _ 8,3 Рабочая масса, т 56,3 260,0 73,0 155,0 98,7 167,0 467,0 98,0 109,0 238,0 95,0 132,0 420,0 135,0 160,0 Усилие копания яанболъ-шее, го 25,0 110,0 43,8 8,0 55,0 92,0 180,0 46,0 49,0 90,0 50,0 , 50,0 200,0 59,0 35,0 Высота копания эффективная, к 10,6 12,5 II,3 10,5 11,8 10,8 14,6 13,0 12,8 13,1 12,0 10,0 13,5 9,6 и,о Радиус копания на гори-гонте установки экскаватора наибольший, м 10,2 15,4 10,7 12,4 11,9 12,2 15,8 II .8 12,0 14,5 8,5 11,5 16,2 12,8 12,0 Среднее удельное^авление на грунт, кгс/сыт 1,03 1.7 1,05 1,63 1,56 1,75 2,2 1,42 2,1 2,4 1,07 1ДЗ 1,72 1.7 2.0 Скорость передвижения на горизонтальном участке, км/ч 4,3 1.0 2.0 - 2,8 1.4 — 2,4 2,2 1,95 2,2 2,0 2,75 2,3 1,65 Удельная металлоемкость, т/м 5 18,0 21,7 18,3 17,3 21,0 20,6 20,4 18,0 16,7 16,4 16,9 17,0 20,6 21,5 19,2 Удельная энерго вооружен-» яость, кВт/м® 92,5 73,0 73,5 60,8 91,1 83,1 79,8 80,0 82,1 86,5 74,0 77,0 75,5 85,0 81,9

X) Параметры ориентировочные.

Выбор того или иного генерального направления при создании нового образца гидравлического экскаватора обосновывается с точки зрения наиболее эффективного сочетания его технологических параметров с горнотехническими и геологическими условиями месторождений. Расширение возможной области применения создаваемых в зарубежной практике гидравлических экскаваторов достигается путем оснащения базовой модели комплектом сменных ковшей, а зачастую и рабочего оборудования (стрела, рукоять) [II]. Так, например, модели RН—75; RH -300 и некоторые другие имеют по три модификации базового образца, что позволяет увеличить эффективность их эксплуатации в широком диапазоне физико-механических свойств экскавируемых пород и горнотехнических условий разработки.

Б практике зарубежного машиностроения для гидравлических экскаваторов, кроме погрузчика, стандартным является оборудование обратной лопаты и грейфера [ II].При этом на стадии проектирования широко применяется метод агрегатирования из унифицированных узлов. Отдельные элементы конструкция могут применяться в зависимости от обстоятельств и производственной необходимости для различных видов рабочего оборудования. Благодаря этому ограничиваются расходы на переоборудование экскаватора и создаются благоприятные условия для обеспечения эксплуатируемых образцов уяифгшдроваяными элементами в числе запасных частей.

Решающее преимущество гидравлического экскаватора - пово-ротностъ ковша относительно рукояти, - объясняемое кинематическими особенностями гидрофицированного рабочего оборудования, значительно расширяет технологические возможности машин типа ЭГ. Здесь одинаково эффективно могут быть осуществлены как совмещенное копание, так и послойная выемка в зависимости от физико-механических свойств разрабатываемых пород. Возможность выполнения таких вспомогательных операций, как зачистка подошвы, разборка забоя и уборка негабаритных фракций, иллюстрируется на рис. I. Таким образом, технологическая гибкость рабочего оборудования экскаваторов типа ЗГ значительно выше, чем механической лопаты, что позволяет существенно интенсифицировать процесс копания горной массы, повышая тем самым производительность гидравлического экскаватора.

В мировой практике ведения открытых горных работ накоплен значительный опыт применения карьерных гидравлических экскаваторов в качестве выемочно-погрузочного оборудования. В период

7

1975-1978 гг. за рубежом введено в эксплуатацию более 150 мавшн

типа ЭГ с ковшами вместимостью от 5,0 до 15,5 м³ [4], которые в самых разнообразных горнотехнических и климатических условиях показывают высокие эксплуатационные качества, подтверждающие прогрессивность конструкции и их значительные технологические преимущества по сравнению с карьерными механическими лопатами [ б]_Ф

Ведущими машиностроительными фирмами, на долю которых приходится до 40# выпускаемых в мире экскаваторов [7J, являются ”0р*~ енштейн Коппель" и "Поклэйн", Создаваемые ими экскаваторы мар-

8

Таблица 2 Эксплуатационные показатели экскаватора R Н-75

Вместимость „ ковша, Породы Объемный вес по- г, род, тАг Грузоподъемность транспортного средства, т Угол поворота экскаватора на разгрузку, град Продолжительность единичного цикла экскавации, с Коэффициент наполнения ковша Кн Время обмена автосамосвалов под погрузкой, с Достигнутая часовая производительность, м3/ч 10,0 Бокситы 1,26 45 90 27,0 1,0 38,0 1340 7,6 Песчаник 1,8 45 90 26,0 1,02 55,0 640 7,6 Известняк 1,6 40 90 22,0 0,83 45,0 700 7,6 Песчаник 1.7 50 60-90 27,5 0,94 94,8 545 6,0 Сланец 1.6 55 60-90 30,5 1,2 60,0 595 6,0 Гранодиорит 1,8 55 45 27,6 1,0 52,2 665 6,0 Аргиллит 2,0 55 30-00 29,5 1,12 55,5 675

чо

1

15 " ^6 ^8^6 > ^₁₆ “    •    /г    ,    =    tnep'V-COSf    \