Устройство и принцип действия экскаватора
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?ЗТМ) были применены среднеоборотные двигатели для привода подъема (?N=2 560 кВт, n = 500 об/мин с редуктором i = 33,7).
Вместе с тем, при создании Ижорским заводом экскаватора ЭКГ-15 были использованы для привода подъема электродвигатели высокооборотные (EN=2 500 кВт, n=900 об/мин с передаточным числом подъемной лебедки
?i= iлебед.?Iканатн.блоков=29.74 2=60).
Это обуславливает увеличение против приведенного к барабану экскаватора (даже ЭКГ-20), движущейся массы силовой цепи в 1.9 раза на экскаваторе ЭКГ-15, что существенно повышает коэффициент динамичности и ухудшает управляемость.
При создании на УЗТМ ЭШ-20.90 в их приводе поворота применяются средне оборотные двигатели (?N=4 240 кВт; n=360 об/мин.), что позволило исключить возникающую при износе зубьев в венцах вибрацию в повороте, и снизить примерно в 1,5 раза инерционность поворота.
С той же целью на УЗТМ была выполнена модернизация электромеханизмов поворота драглайна ЭШ-15/90 с применением среднеоборотных электродвигателей (пн=460 об/мин и 4N=4 210 кВт).
При создании на НКМЗ вскрышной мехлопаты ЭВГ-35/65 (1956-57 гг.), для лебедок подъема и напора, были применены среднеоборотные электродвигатели, соответственно, 220-440 об/мин. и 300 об/мин. (для напора). Это обеспечило снижение динамической составляющей подъема в 1.85 раза и напора в 2.2 раза; эти машины до сих пор успешно работают на Черемховском разрезе.
Исследованиями установлено [9], что основной причиной снижения надежности и долговечности таких машин являлась недооценка (при проектировании) влияния на это значительной кинетической энергии движущихся масс элементов силовой цепи (от электродвигателя и канатов до ковша) и, в основном, т.н. живой силы А электродвигателей и редукторов. Если существующими средствами машинист-оператор экскаватора может достаточно успешно управлять (дозировать) воздействием на рабочий процесс и нагружение электроэнергией на силовую цепь, то это невозможно в отношении аккумулирования и использования кинетической ее энергии. Поэтому величина последней должна быть существенно ограничена в оптимальных пределах ее влияния как на рабочий процесс, так и на нагружение силовой цепи (электродвигатели-ковш).
Так, даже при отключении оператором воздействия электрической энергии значительная кинетическая энергия (накопленная номинальной угловой и линейной скоростями движения массы силовой цепи) может привести к недопустимой аварийной величине нагружения и даже к разрушению последней.
Для иллюстрации рациональности ориентации на применение среднеоборотных электродвигателей в экскаваторной технике цикличного действия в таблице приводятся основные сопоставительные данные для расчета силовых и динамических величин по шести экскаваторам цикличного действия, наиболее широко применяемым в карьерах.
Из таблицы видно, что в ЭКГ-15, ЭШ-11/70, ЭШ-14/50 и ЭШ-15/90 применяются высокооборотные электродвигатели. Это обусловило значительные приведенные движущиеся массы электромеханических приводов и, как следствие, повышение динамической нагрузки в силовой цепи (электродвигатели-редуктор-ковш), а также снижение отзывчивости управляемости в рабочем процессе экскаваторов.
Полученные результаты расчетов величины приведенного веса к окружности барабана или ковшу, дают основание для следующих соображений.
Столь огромный приведенный движущийся вес и величина кинетической энергии (как, например, 735 т у ЭКГ-15 и 653 т у ЭШ-15/90) будет эпизодически, т.е. при стопорении движения силовой цепи вызывать значительные, примерно в 1.5 раза большие, динамические усилия в ней (от электродвигателей до ковша), а также уменьшать отзывчивость в управлении, что непременно скажется в снижении надежности, а, следовательно, в производительности экскаваторов.
Применение среднеоборотных электродвигателей позволит существенно (в 2 раза и более) улучшить этот показатель.
Использование среднеоборотных электродвигателей было впервые реализовано специалистами УЗТМ только в выпущенной партии карьерных мехлопат ЭКГ-20 и в сравнительно маломощных электродвигателях ЭШ-20/90, четырехпоточных электроприводах поворота и при его модернизации у ЭШ-15/90.
К сожалению, это принципиально прогрессивное направление не встретило заинтересованности машиностроителей, так как оно неминуемо вызывало увеличение примерно на 50% удельной материалоемкости электродвигателей. А явную эффективность от применения среднеоборотных электродвигателей за счет снижения динамических нагрузок в силовой цепи экскаваторов; увеличения от этого надежности, долговечности, а, следовательно, снижения потерь фонда рабочего времени машины при ремонтных простоях и, наконец, увеличения отзывчивости в управлении с повышением от этого производительности, при некотором повышении расхода электроэнергии реально ощутят только потребители экскаваторов, но не изготовители электродвигателей.
Это противоречивое обстоятельство, видимо, не может быть разрешено без изменения принципа ценообразования на среднеоборотные электродвигатели. Понятно, что разрешение будет заключаться в повышении цены на них с учетом эффективности их применения в отраслях горнодобывающей промышленности, а не только величины затрат на производство среднеоборотных электродвигателей в электромашиностроении.
Заключение
Я хочу высказать свою мысль на счет двигателей для достижения обозначенной цели необходимо экскавато