Производительность экскаваторов

15.06.2018
Производительность экскаваторов зависит не только от конструктивных размеров и мощности двигателя, но и от условий работы, крепости пород и технологии всего процесса разработки россыпи. Эти условия определяют среднюю величину заполнения ковша породой и число ковшей, которые экскаватор может выдать за смену.

Одноковшовым экскаватором выдается за смену 400—1200 ковшей. Заводы, изготовляющие экскаваторы, обычно указывают число ковшей, выдаваемых за 1 ч или за 1 мин чистой работы в зависимости от угла поворота на разгрузку и от высоты или глубины забоя, причем эти данные приводятся для наибольших скоростей движения механизмов, которые могут быть достигнуты при выемке наиболее легких пород и при наиболее благоприятных условиях разгрузки. С повышением крепости пород замедляется заполнение ковша, а с увеличением их вязкости его разгрузка. Все это приводит к снижению производительности. При погрузке пород в откаточные сосуды малой емкости затрачивается дополнительное время на установку ковша особенно, если место разгрузки плохо видно машинисту. На относительное снижение числа черпаний влияет конструкция подвеса ковша. Так, при канатном подвешивании ковша расходуется больше времени на установку ковша над местом разгрузки, чем у экскаваторов, имеющих рукоять для направления ковша. По этим причинам данные заводов о числе черпаний обычно для углов поворота на 90 и 180° являются теоретическими.

Влияние крепости пород и условий разгрузки на число черпаний учитывается поправочными коэффициентами, которые устанавливаются на основании наблюдений. Число ковшей N за 1 ч чистой работы при принятом угле поворота (действительная скорость черпания) определяется уравнением
Производительность экскаваторов

где nч — коэффициент черпания, учитывающий влияние крепости и вязкости пород на скорость черпания;

no — коэффициент обслуживания, учитывающий влияние условий разгрузки;

Nт — теоретическое число ковшей за 1 ч чистой работы для принятого угла поворота и глубины забоя.

При подсчетах производительности часто пользуются продолжительностью оборота ковша (циклом черпания). У одноковшового экскаватора продолжительность оборота ковша меняется в широких пределах при отработке даже одного и того же забоя, поскольку угол поворота при каждом черпании изменяется. Число черпаний за 1 ч чистой работы в каждом забое изменяется незначительно, поэтому его следует принимать в основу расчета производительности экскаватора.

Коэффициенты черпания и наполнения для экскаваторов с ковшом емкостью до 3 м3 приведены в табл. 18, а коэффициент обслуживания — в табл. 19. У экскаваторов с ковшом большей емкости коэффициенты черпания выше на 5—10%.

Производительность экскаватора за 1 ч чистой работы Q4 в породах, измеренных в плотном теле, определяется по общему уравнению производительности погрузочной машины

где E — емкость ковша, м3;

N — действительное число черпаний (скорость черпания) за 1 ч чистой работы;

р — коэффициент разрыхления;

nн — коэффициент наполнения (берется средний по табл. 18).

Число часов чистой работы экскаватора за 1 сутки взаимосвязано с коэффициентом использования рабочего времени:

где nс — число рабочих смен за 1 сутки;

Tс — продолжительность рабочей смены;

nи — коэффициент использования рабочего времени.

Использование рабочего времени экскаватора в основном зависит от технологии разработки и от организации обслуживания и ремонта. На электрических экскаваторах основные простои связаны с его передвижками и ожиданием порожняка.

На вскрышных работах наибольшие простои на передвижку имеют место при выемке маломощных слоев мерзлых торфов по мере их оттаивания. При вскрыше талых торфов с отсыпкой в отвалы отсутствуют простои, связанные с транспортированием их. Зато при

перевозке пород автосамосвалами и другим транспортным оборудованием простои по транспортным причинам могут быть значительными. Простои могут быть вызваны и другими причинами, например неподготовленностью забоя.

В табл. 20 приведены пределы изменения коэффициентов использования рабочего времени. Для достижения наиболее высокого коэффициента использования рабочего времени необходима четкая организация работ, а также соответствие между производительностью экскаватора, транспортного оборудования и обогатительной установки.

Условия работы экскаваторов зимой более тяжелые. Морозы и снег затрудняют работу, уменьшается наполнение ковша, снижается скорость черпания, увеличиваются простои на передвижку, взрывные работы и очистку ковша. Все это приводит к снижению коэффициентов наполнения и использования времени черпания. В зимнее время на россыпях Колымы даже при хорошей организации взрывных работ производительность экскаваторов по сравнению с летним периодом снижается на 20—50%.

На месторождениях, сложенных скальными породами, для выемки которых применяют взрывные работы как зимой, так и летом, производительность экскаваторов зимой снижается на 7—12%.

Нормы выработки за 1 ч сменного времени в м3 (в целике) при толщине талого слоя более 1 м для россыпей Колымы приведены в табл. 21.