Экскаваторы ЭКГ с емкостью ковша 8-10 м3
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 2 ТЭ-ЭЭТ4-2.0889.2016.КР Содержание Задание 3 1. Назначение, устройство и описание работы оборудования 4 2. Исходные данные 8 3. Расчет механической части электропривода 10 4.Расчет силовой части электропривода 12 5. Расчет и построение нагрузочной диаграммы и тахограммы 14 6. Графическая часть16 Список используемой литературы 19 1. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 4 ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР Назначение, устройство и описание работы оборудования Экскаваторы ЭКГ — собирательное понятие для определенного класса машин. Аббревиатура «ЭКГ» образована из слов «экскаватор», «карьерный», «гусеничный». На отечественном рынке существует несколько производителей подобной техники, каждый из которых выпускает определенные модели машин.
Экскаваторы ЭКГ: применение
Экскаваторная техника используется для разработки карьеров и грунтов различных категорий. Основной сферой применения машин является горнодобывающая промышленность. Здесь ЭКГ выполняют работы по разработке, вскрытию пород и полезных ископаемых с их последующей погрузкой в транспортную технику или отвал.
|
|
|
Экскаваторы ЭКГ: весь модельный ряд
Карьерные экскаваторы ЭКГ выпускаются с ковшами от 4 до 46 м3. Основная масса модификаций производится заводом УРАЛМАШ. По обозначению модели техники можно узнать о ее ключевых характеристиках. Так, цифра после аббревиатуры «ЭКГ» обозначает объем ковша. Буквенный индекс после цифры указывает на специальное назначение техники или на производителя.
Экскаваторы ЭКГ с объемом ковша от 4 м3 до 6 м3
Среди российских потребителей наибольшее распространение получили машины завода УРАЛМАШ. Экскаваторы ЭКГ этого производителя выпускаются в широкой модельной линейке. Особенно популярной стала техника с ковшами от 4 до 6 м3. В первую очередь следует обратить внимание на модель экскаватора ЭКГ-4,6А. Он стал прародителем всей линейки электрических полноповоротных машин УРАЛМАШа.
Техника выпускалась с 1965 по 1967 годы. На смену ЭКГ-4,6А пришел обновленный экскаватор ЭКГ-4,6Б, занимавший конвейер завода с 1967 по 70-е годы. Потребности в модернизации линейки привели к выпуску экскаваторов ЭКГ-5А. В 1980 году первая машина вышла на рынок.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 5 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
|
|
|
двухбалочной рукояти;
реечного напора;
двухгусеничного хода с раздельным приводом на каждую гусеницу;
стандартного оборудования типа прямая лопата.
Экскаваторы ЭКГ-5А получили ковш объемом 5,2 м3 и возможность оснащения другим рабочим оборудованием с объемом до 7 м3. Техника предназначалась для разработки горных и вскрышных пород, а также скальных пород, предварительно разрыхленных взрывом.
Благодаря раздельному приводу на обе гусеницы тяжелая техника с эксплуатационной массой 196 000 кг может разворачиваться с наименьшим радиусом и оставаться на месте во время работы на уклонах. Заводской двигатель экскаваторов ЭКГ-5А выдает 250 кВт мощности.
Особенного внимания заслуживают модификации самой популярной модели ЭКГ — экскаваторы ЭКГ-5УС, ЭКГ-5В, ЭКГ-5Д и ЭКГ-5У.
Экскаватор ЭКГ-5УС оснащается электрическим двигателем с мощностью 250 кВт;
Экскаватор ЭКГ-5В специально разрабатывался для разработки скальных пород без предварительного бурения и взрыва. Машина оснащается ковшом с молотками вместо зубьев. Это позволяет эффективно использовать ее для предусмотренных заводом условий;
|
|
|
Экскаватор ЭКГ-5Д оснащается, в отличие от собратьев, дизель-электрическим мотором и предназначается для погрузки горных пород на транспортные средства после разработки;
Экскаватор ЭКГ-5У оснащается независимым нижним приводом хода. Машина используется для проходки траншей, отработки уступов, погрузки грунтов на высоту выше опорной поверхности.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 6 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
Экскаваторы ЭКГ с емкостью ковша 8-10 м3
В группе экскаваторов ЭКГ-8 всего одна модель — ЭКГ-8И. Машина оснащается двумя ковшами:
ковш для тяжелых грузов объемом 8 м3;
ковш для средних грузов объемом 10 м3.
Экскаватор ЭКГ-8И оснащается электромотором мощность 520 кВт и имеет эксплуатационную массу 373 тонны. Тяжелая машина может преодолевать подъемы до 12 градусов, сохраняя при этом работоспособность.
|
|
|
Еще один экскаватор ЭКГ-8 с маркировкой УС является модификацией более поздней версии ЭКГ-10. Машина оснащается удлиненной стрелой для погрузки породы на уровне стоянки транспортной техники. ЭКГ-8УС предназначен также для отработки уступов большой высоты и для перемещения железнодорожных путей.
Экскаваторы серии ЭКГ-10 оснащаются ковшами объемом 10 м3. В основную линейку входит три модификации:
ЭКГ-10;
ЭКГ-10Р;
ЭКГ-10М.
Экскаватор ЭКГ-10 является базовой моделью и выпускается для разработки горных пород на открытых карьерах с их последующей погрузкой в транспортные средства. Модификация ЭКГ-10Р оснащается ковшом объемом 8 м3 и отличается от базовой версии увеличенным усилием подъема. Здесь показатель равняется 110 тоннам.
Версия экскаватора ЭКГ-10М оборудована широким ковшом вместимостью 11,5 м3. Основное назначение техники — разработка угольных разрезов. Для этого производитель предусмотрел специальную конструкцию рабочего оборудования для его лучшей наполняемости.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
Экскаваторы серии 12-18 ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР
Линейка особо тяжелых машин ЭКГ начинается с экскаватора ЭКГ-12,5. Техника предназначалась для разработки открытых карьеров и оснащалась независимым нижним приводом хода. Эксплуатационная масса машины составляет 668 000 кг. Объем стандартного ковша равняется 12 м3. Техника может разрабатывать горные породы в радиусе 21 метра на уровне стоянки.
Экскаватор ЭКГ-15 является закономерным продолжением линейки с увеличенным ковшом и улучшенными эксплуатационными показателями. Базовая версия ЭКГ-15 предназначена для работы с горными и вскрышными породами, образования отвалов и погрузки ископаемых на автомобильный и железнодорожный транспорт. Экскаваторы ЭКГ-15 оснащаются ковшами вместимостью 15 м3.
На базе ЭКГ-15 был создан модифицированный ЭКГ-18. Экскаватор получил увеличенное усилие подъема. Показатель достиг 170 тонн против 150 тонн у ЭКГ-15. Также техника могла похвастать 85 тоннами напорного усилия против 65 тонн у предшественника. Емкость ковша у обновленной модели достигла 20 м3, а эксплуатационная масса — 800 000 кг.
Экскаваторы серии 20
Экскаваторы ЭКГ-20 вошли в историю как самые мощные гусеничные карьерные экскаваторы отечественного производства. Машины оснащаются ковшами объемом 20 м3 и предназначаются для работы в особо тяжелых условиях. Технику применяют для разработки скальных пород при температурах до -50 градусов. Мощность сетевого мотора экскаваторов ЭКГ-20 достигла 2250 кВт. Рабочая масса машины равняется 1050 т.
Экскаваторы ЭКГ: цена
Экскаваторы ЭКГ можно купить от 2 900 000 рублей за технику б/у. Такая стоимость устанавливается на модели ЭКГ-5А. Доступные для перепродажи машины реализуются по средним ценам 3 800 000- 4 500 000 рублей. В основном предлагаются модели ЭКГ-5А и ЭКГ-12,5.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 8 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
Экскаваторы ЭКГ служат примером «вечно» советской техники. Со времени выпуска первой машины в 1965 году в конструкции ЭКГ мало что изменилось. Все модификации, дошедшие до наших дней, сохранили свои эксплуатационные характеристики и почти первозданное устройство.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 9 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
Экскаватор ЭКГ-8И, расчет механизма поворота экскаватора.
Генератор ПЭМ-141-4К
Двигатель ДЭВ-812
Таблица 1.1 – технические данные генератора ПЭМ-141-4К
| Наименование параметра | Обозначение | Величина |
| 1. Номинальная мощность, кВт | Pн | 250 |
| 2. Номинальное напряжение, В | Uн | 630 |
| 3. Номинальный ток, А | Iн | 397 |
| 4. Номинальная частота вращения, об/мин | nн | 1000 |
| 5. Число пар полюсов | 2p | 4 |
| 6. Напряжение возбуждения, В | Uв | 30,5 |
| 7. Ток возбуждения, А | Iв | 12,5 |
| 8. Сопротивление при 15˚ С, Ом; обмотки якоря, 10-3 дополнительных полюсов, 10-3 обмотки возбуждения компенсационной обмотки, 10-3 | Rя Rдп Rв Rко | 33,50 5,4 3,84 13,9 |
| 9. Число витков обмотки независимого возбуждения | W | 360 |
| 10. Магнитный поток одного полюса, Вб 10-2 | Фн | 6,64 |
Таблица 1.2 – технические данные двигателя ДЭВ-812
| Наименование параметра | Обозначение | Величина |
| 1. Номинальная мощность, кВт | Pн | 100 |
| 2. Номинальное напряжение, В | Uн | 305 |
| 3. Номинальный ток, А | Iн | 360 |
| 4. Номинальная частота вращения, об/мин | nн | 750 |
| 5. Напряжение возбуждения, В | Uв | 80 |
| 6. Ток возбуждения, А | Iв | 12,7 |
| 7. Число пар полюсов | 2p | 4 |
| 8. Сопротивление при 15˚ С, Ом; обмотки якоря, 10-3 дополнительных полюсов, 10-3 компенсационной обмотки, 10-3 | Rя Rдп Rко | 14 9 - |
| 9. Момент инерции якоря, кг∙м2 | Jдв | 7,0 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 10 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
Таблица 1.3 – параметры карьерного экскаватора ЭКГ-
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 11 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
| Наименование параметра | Обозначение | Величина |
| 1. Емкость ковша, м3 | Е | 8,0 |
| 2. Длина стрелы, м | Lс | 13,4 |
| 3. Длина рукоятки, м | Lр | 11,5 |
| 4. Угол наклона стрелы, град. | ψ | 47 |
| 5. Масса рукоятки, т | mр | 10,4 |
| 6. Масса ковша, т | mк | 15,6 |
| 7. Геометрические размеры ковша, м: длина ширина высота | lк bк hк | 3,15 2,95 3,35 |
| 8. Высота оси пяты стрелы, м | В | 5,01 |
| 9. Высота напорного вала, м | Hв | 8,31 |
| 10. Диаметр каната, м | dк | 45 |
| 11. Высота экскаватора, м | H | 11,55 |
| 12. Максимальная высота черпания, м | Hmax | 14,72 |
| 13. Вылет рукояти максимальный, м | lmax | 11,50 |
| 14. Диаметр барабана подъемной лебедки, м | Rп | 1,400 |
| 15. Диаметр кремальерной шестерни напорного механизма, м | Rш | - |
| 16. Диаметр напорного барабана, м | Rн | 1,2 |
| 17. Передаточное отношение механизма поворота | iн | 268,693 |
| 18. Номинальная скорость м/с подъема ковша движения рукоятки | Vп Vн | 0,94 0,41 |
| 19. Расчетная продолжительность цикла, с | Тц | 26 |
| 20. Максимальное усилие на блоке ковша, кН | Fпmax | 784,0 |
| 21. КПД механизма поворота | Ηв | 0,87 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 12 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 13 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
Определяем количество электродвигателей в приводе: согласно данным [1], табл. 1 на электропривод поворота экскаватора карьерного ЭКГ-8Иприходится 1 привод.
Рассчитаем номинальную угловую частоту вращения электродвигателя и номинальный момент.
Задаемся коэффициентом превышения момента двигателя в переходных режимах пуска над номинальным λ = 2
Определяем стопорный момент всех электродвигателей в приводе:
По данным таблицы 1.3 определяем приведенный к валу двигателя момент инерции второй массы
Определим коэффициент передачи передаточной функции звена «вторая масса» в именованных и относительных единицах
Определим коэффициент передачи передаточной функции звена «первая масса» в именованных единицах и относительных единицах
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 14 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
Рассчитаем жесткость упругого звена по известным данным из таблицы 1.3.
Модуль упругости стали: 
Расчетная длина каната:
Площадь сечения проволок:
Рассчитаем жесткость упругого звена, приведенную к валу двигателя
Рассчитаем параметры передаточной функции упругого звена в именованных и относительных единицах. Для этого рассчитаем коэффициент внутреннего демпфирования
Составим расчетную схему двух массовой механической системы, поэлементную алгоритмическую структурную схему и преобразованную структурную схему по каналу M – ω2.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 15 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
| 12 |
Рисунок 2.1 – расчетная схема двух массовой механической системыгде:
J1 = 0,0204кг∙м2
J2 = 0,003 кг∙м2
=0,072 кН∙м
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 16 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
Рисунок 3.1 – структурная схема электропривода
Определим суммарное сопротивление обмоток якоря генератора и двигателя, учитывая схему соединения, по паспортным данным электрических машин (таблица 1.1 и таблица 1.2)
Определим индуктивность якорных обмоток генератора и двигателя:
Рассчитаем постоянную времени обмотки якоря эквивалентных генератора и двигателя как отношение суммарной индуктивности к суммарному сопротивлению
Рассчитаем параметры передаточной функции якорной цепи в именованных и относительных единицах:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 17 |
| ТЭ-ЭЭТ4-2.0889.2016.КР |
Определим коэффициент усиления генератора:
Определим постоянную времени передаточной функции обмотки возбуждения генератора:
Определим параметры передаточной функции обмотки возбуждения генератора в именованных и относительных единицах
Рассчитаем в именованных и относительных единицах коэффициент усиления тиристорного преобразователя для питания обмотки возбуждения генератора
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 18 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 19 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
Рассчитываем и строим нагрузочные диаграммы и тахограммы механизма напора ковша экскаватора ЭКГ-20
1) Расчет режима груженого ковша при напоре
Определим момент инерции двигателя и редуктора:
Определим приведенный момент инерции груженого ковша:
Определим максимальный момент двигателя напора ковша:
Определим момент сил сопротивления груженого ковша:
Определим угловую скорость вала двигателя:
Определим длительность разгона груженого ковша
Определим длительность торможения груженого ковша
Определим расчетный путь напора ковша:
Определим путь пройденный ковшом за время разгона:
Определим путь ковша за время торможения:
Определим путь проходимый ковшом с установившейся скоростью:
Определим время движения ковша с установившейся скоростью:
Определяем общее время напора ковша:
2) Расчет режимапорожнего ковша при втягивании
Определяем приведенный момент инерции порожнего ковша, который принимаем в размере 1/3 от веса груженого ковша:
Определим момент, обусловленный статичным сопротивлением при втягивании порожнего ковша:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 20 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 21 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 25 |
| ТЭ-ЭЭТ4-1.0889.2015.КР |
1. Носырев М.Б., Карякин А.Л. «Расчеты и моделирование САУ главных электроприводов одноковшовых экскаваторов». 1987
2. Ключев В.И., Теория электропривода. 2001
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 978; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!