Визначення діаметра ротора з умови розміщення встаткування екскаватору

Найбільш складним при проектуванні екскаватора є компонування роторного вузла. Розміщення конвеєра, вузла перевантаження й привода ротора повинне забезпечувати відпрацьовування вибою за заданою технологією, тобто щоб у процесі роботи виступаючі елементи конструкції вузлів не стикались із вибоєм.

Простір для розміщення встаткування екскаватора обмежено площиною ротора й поверхнею бічного уступу n'–n' (рис.4.5) [5, 4]. Розміри його змінюються залежно від кута повороту стріли убік бічного уступу.

У площині, паралельній підошві вибою, такою характеристикою є кут (рис. 5, а). В іншій площині (рис. 5, г) таким перетином буде крива к–к (при відпрацьовуванні блоку вертикальними стружками або кут при відпрацьовуванні блоку горизонтальними стружками).

Рисунок 4.5 – Розрахункові схеми для визначення кутів і , що обмежують перетини ротора

Розташування привода ротора в прийомній частині конвеєра характеризується в плані кутом (рис. 4.6 – 4.7). Величина кута приймається рівною або трохи менше кута , що характеризує підхід екскаватора до вибою при висоті вибою Н и куті укосу . Кут знаходять із вираження [4, 5]:

, (4.29)

де – кут підйому стріли ротора нагору, = 25°;

L – довжина стріли ротора;

R_p – радіус ротора, м;

– кут укосу вибою;

– кут нахилу стріли вниз, = 20°;

– кут повороту стріли в плані вибою;

Н – висота вибою.

Рисунок 4.6 – Розрахункові схеми для визначення діаметра ротора з умови розміщення головки стріли

Рисунок 4.7 – Розрахункова схема для визначення діаметра ротора

Діаметр ротора пов'язаний з параметрами вузла компонування наступною залежністю [4, 5] (рис.4.7):

, (4.30)

де – коефіцієнт пропорційності характеризує ширину рами конвеєра;

,

– ширина рами конвеєра, м;

– ширина стрічки конвеєра, м;

– відстань між площиною ротора або найбільш виступаючої частини до рами конвеєра, м;

– кут нахилу ротора в площині конвеєра;

– відношення розмірів ротора по обичайці й зубам;

;

n – коефіцієнт пропорційності характеризує довжину прийомної частини роторного конвеєра залежно від розміру ротора.

Для екскаватора з роторами безкамерного типу n коливається в межах n =0,4…0,7,

– коефіцієнт зменшення товщини стружки

.

Ширина стрічки конвеєра може бути визначена по формулі:

. (4.31)

тут П₀ – теоретична продуктивність екскаватора в м’якому тілі, м³/год;

V_л — швидкість стрічки, м/с;

– коефіцієнт, що показує зниження продуктивності залежно від кута нахилу конвеєра (при α_н = 20°, = 0,9);

– коефіцієнт, що враховує зниження продуктивності у зв'язку з кусковатістю матеріалу, що транспортується, = 0, 6…0,7;

с – коефіцієнт, що враховує лотковість стрічки, її матеріал, абразивність порід, що транспортують, і т.д.

Для екскаваторів с = 390…450.

Положення несучої гілки конвеєра по відношенню до осі ротора визначається величинами h_л; l; і , згідно (рис. 4.8).

Рисунок 4.8 – Розрахункова схема до визначення кутів розміщення встаткування

, (4.32)

де ; .

За даними конструкцій існуючих роторних вузлів можна прийняти [5] α_н=0,32 рад; β_н = 0,21; µ = 0;52; ∆ = 0,22 м; ∆₁ = 0,1 м; ρ = 0,1 м.

Відносні величини по ширині ротора ;

;

; .

У табл. 4.4 (Додаток 1) наведені усереднені значення h_л; d_в; l₂ і s₀ для розробленого УкрНИИпроектом типажу кар'єрних роторних екскаваторів.