Производительность экскаваторов

К основным факторам, влияющим на производительность экскаватора, относятся следующие:

• трудность разработки горной массы, которая оценивается категорией породы и ее состоянием. При разработке, например, влажной глинистой породы, которая налипает на ковш, уменьшается полезный объем последнего и увеличивается продолжительность цикла из-за более длительной разгрузки ковша. В зимних условиях плохо раздробленный мерзлый грунт также снижает коэффициент наполнения ковша;
• технические данные, состояние и надежность экскаватора;
• квалификация машиниста;
• качество забоя, оцениваемое его высотой, условиями подхода транспорта к месту погрузки, освещенностью;
• организация работ, зависящая от достаточности транспортных средств, состояния дорог, своевременного снабжения топливом, энергией, запасными частями и т.п. Различают теоретическую (паспортную), техническую и эксплуатационную производительности экскаватора.

Теоретическая производительность экскаватора – количество продукции (в тоннах или кубических метрах), которое может быть выработано в единицу времени (обычно за час) при непрерывной его работе. Условия работы берутся предположительно одинаковыми для всех машин, коэффициенты наполнения ковша (£н) и разрыхления породы (КР) принимаются равными единице. У одноковшовых экскаваторов при расчете теоретической производительности принимаются: одинаковыми угол поворота на выгрузку (90° у лопат и 135° у драглайнов), высота черпания (до уровня напорного вала – для лопат) и номинальными скорости рабочих движений и удельные сопротивления породы копанию.

У многоковшовых экскаваторов расчет ведется по числу ковшей, разгружающихся в 1 мин при номинальном режиме (скорости резания), сопротивлении породы копанию и коэффициентах КР и К_п, равных единице. Теоретическая производительность для данной машины всегда одинакова и повысить ее можно только внесением усовершенствований в ее конструкцию. Поэтому теоретическая производительность позволяет сравнивать различные машины и оценивать их совершенство. Теоретическая производительность машины указывается в ее паспорте. Техническая производительность – максимальная производительность для данного экскаватора при его непрерывной работе в данном забое за единицу времени.

Рассчитывается с учетом конкретных условий работы: категорий пород, разрыхления породы и наполнения ковша при непрерывной работе, а также с учетом перерывов в работе, неизбежных для данного типа машины (например, у одноковшового экскаватора при его передвижении, а у роторного – при изменении направления поворота стрелы и передвижении при подходе к забою). Сравнивая техническую производительность экскаваторов, рассчитанную для одинаковых условий, можно выяснить, какая машина лучше подходит для данных условий.

Эксплуатационная производительность экскаваторов– это действительный объем горной массы, отработанный экскаватором за определенный период эксплуатации. Она рассчитывается с учетом неизбежных организационных и технологических простоев: потерь времени на приемку смены и осмотр машины, смазку, замену подвижного состава. Эксплуатационная производительность численно меньше технической. Ее величина отражает совершенство организации работы экскаватора и всех обслуживающих его машин.

Эксплуатационная производительность экскаваторов может быть сменной, месячной и годовой (в последних случаях учитываются потери времени на ремонтные осмотры, текущие и капитальные ремонты). В наибольшей мере характеризует организацию работы на данном предприятии (не только по добыче полезного ископаемого, но и по обслуживанию экскаваторов, снабжению их запасными частями) годовая производительность экскаватора. Теоретическая (часовая) gr.4 (м³/ч) производительность экскаватора по рыхлой массе определяется по формуле Q_т.ч = 60 Е nz,(9.1) где Е – вместимость ковша, м³; nz– число разгружаемых в минуту ковшей, мин-1.

Для многоковшовых экскаваторов пz указывается в технической характеристике, для одноковшовых экскаваторов в технической характеристике дается длительность цикла t_ц, а пz рассчитывается по формуле nz = 60 / t_ц. Продолжительность цикла обычно указывается для угла поворота, равного 90°. Для углов поворота, отличных от 90°, время цикла умножают на коэффициент корректировки, который приводится в справочниках.

Техническая производительность экскаваторов Q_тех(м³/ч) определяется, как Q_тех = Q_т.ч.K_н.t_р/(t_p+ t_п) K_p= 60 Enzt_pK_эк/(t_p+ t_п) , (9.2) где К_н и К_р – коэффициенты соответственно наполнения ковша и разрыхления породы (берутся из справочника К_н = 0,8 ¸ 1,1 и К_р = 1,1 ¸ 1,5); t_р – длительность непрерывной работы экскаватора с одного места установки или при одном направлении движения рабочего органа (для многоковшовых экскаваторов); t_п – длительность одной передвижки (для одноковшовых экскаваторов) или перемены направления движения рабочего органа (для многоковшовых); К_эк = К_н/К_р – коэффициент экскавации.

Эксплуатационная производительность Q_э (м³/смену) определяется по формуле Q_т.ч = Q_тех Т_сК_в = 60 t_р K_эк K_в Т_с Enz / (t_p+ t_п), (9.3) где Т_с – длительность смены, ч; К_в – коэффициент использования экскаватора по времени. Для экскаваторов, работающих с погрузкой в железнодорожные вагоны, К_в = 0,55 ¸ 0,8, с погрузкой в автосамосвалы, на конвейеры и в отвал K_в = 0,8 ¸ 0,9. Годовая производительность Q_эг (м²/г.) экскаватора определяется, как Q_э.г = Q_эnс, где пс – число рабочих смен в год.