ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГОЗАТРАТ ПРИ ЭКСКАВАЦИИ ГРУНТА

Показано, что процесс экскавации грунта одноковшовым экскаватором с рабочим оборудованием прямая лопата характеризуется повышенной энергоемкостью. Рост энергоемкости обусловлен как затратами энергии на подъем груженого ковша при экскавации, так и увеличением мощности двигателей главных механизмов при их совместном действии ввиду рассогласования движущих сил (усилий подъема и напора). С целью оценки уровня энергопотребления при экскавации грунта выполнен вычислительный эксперимент на основе имитационной модели рабочего процесса одноковшового экскаватора на примере ЭКГ-20А производства ПАО «Уралмашзавод». Уровень развиваемых двигателями мощностей оп-ределяется значениями мгновенных и цикловых коэффициентов полезного действия общего передаточного механизма, состоящего из главных механизмов и механизма рабочего оборудования. Установлена степень влияния закона движения ковша на величину коэффициентов полезного действия. В качестве основного направления повышения энергоэффективности экскавационного оборудования определено создание и внедрение технологии и средств отработки блоков грунта, исключающих подъем рабочего оборудования.

Ключевые слова

Одноковшовый экскаватор, энергозатраты, экскавация грунта, мощности двигателей главных механизмов, мгновенный и цикловой коэффициенты полезного действия, повышение энергоэффективности, энергосберегающая концепция проектирования.

Номер: 6
Год: 2018
ISBN:
UDK: 622.271
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-6-0-113-118
Авторы: Лукашук О. А., Летнев К. Ю.

Информация об авторах: Лукашук Ольга Анатольевна — кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой, e-mail: oldim96@mail.ru, Летнев Константин Юрьевич — аспирант, старший преподаватель, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина.

Библиографический список:

1. Лагунова Ю. А., Комиссаров А. П., Шестаков В. С. и др. Машиностроение. Энциклопедия. Т. IV-24 Горные машины / Под общ. ред. В. К. Асташева. — М.: Машиностроение, 2011. — 496 с.: ил.

2. Беляков Ю. И. Экскаваторные работы. — М.: Недра, 1992. — 288 с.: ил.

3. Подэрни Р. Ю. Механическое оборудование карьеров. — М.: Изд-во МГГУ, 2007. — 680 с.

4. Анистратов Ю. И. Эффективность буровзрывных технологий разработки крепких горных пород на карьерах // Горная промышленность. — 1997. — № 2.

5. Рехтман А. П., Крагель А. А. Комплексные изыскания экскаватора ЭКГ-12 // Механизация строительства. — 2001. — № 1.

6. Zweiri Y. H., Seneviratne L. D., Althoefer K. Parameter Estimation for Excavator Arm Using Generalized Newton Method // IEEE Transactions on Robotics, Vol. 20, No. 4, August 2004. Pp. 762—767.

7. Yoo W.-S., Kim O.-J., Kim K.-S. et al. Estimation of Maximum Lifting Load Capacities of a Hydraulic Excavator via Multibody Computer Modeling and Simulation // KSME International Journal, Vol. 12, No. 6, 1998. Pp. 1090—1096.

8. Geu Flores F., Kecskemethy A., Pottker A. Workspace analysis and maximal force calculation of a face-shovel excavator using kinematical transformers / 12th IFToMM World Congress, Besancon, June 18—21, 2007, 6 p.

9. Гафурьянов Р. Г., Комиссаров А. П. Взаимосвязи режимных параметров главных механизмов карьерного экскаватора с технологическими параметрами процесса экскавации горных пород // Горное оборудование и электромеханика. — 2010. — № 6. — С. 7—10.

10. Komissarov A. P., Lagunova Y. A., Lukashuk O. A. Evaluation of Single bucket Excavators Energy Consumption // Procedia Engineering, 2016, Vol. 150, Pp. 1221—1226.

11. Лукашук О. А., Летнев К. Ю., Комиссаров А. П. Определение режимов работы двигателей главных механизмов одноковшового экскаватора // Известия вузов. Горный журнал. — 2017. — № 5. — С. 52—58.

12. Гафурьянов Р. Г., Комиссаров А. П., Шестаков В. С. Моделирование рабочего процесса карьерных экскаваторов // Горное оборудование и электромеханика. — 2009. — № 6. — С. 40—45.

13. Комиссаров А. П., Шестаков В. С. Имитационная модель функционирования рабочего оборудования гидравлического экскаватора // Горное оборудование и электромеханика. — 2013. — № 8. — С. 20—24.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.