В
1991 г. ВНИИземмаш
создал щелерезые
экскаваторы МЭ-8006Б (фото
внизу) и МЭ-801 (фото
вверху) с глубиной
копания до 4 м на
базе трактора
"Кировец", у
которого полурамы в
вертикальной
плоскости сочленены
шарнирно, а высокая
энерговооруженность и
мобильность дополняют
это основное
преимущество.
Режущая цепь от
врубовой машины
"Урал-33"
доработана: на
соединительных
звеньях установлены
съемные скребки
полукруглой формы для
повышения выносной
способности цепи;
горизонтальные
выступы в нижней части
кулаков срезаны;
направляющие
звездочки закреплены
в раме жестко;
механизм натяжения
цепи размещен в
верхней части рамы.
 |
 |
Проведены в
натурных условиях
исследования
экскаваторов МЭ-8006Б и
МЭ-801.
Цель исследований -
определение
зависимости от
глубины копания и
скорости движения
режущей цепи (скорости
резания) следующих
показателей;
технической
производительности и
факторов, ее
лимитирующих;
удельной
энергоемкости
копания; соотношения
между тягой
экскаватора и усилием
резания; рациональных
скоростей резания. При
этом устанавливали
конструктивную
прочность, полный или
частичный ресурс
удлиненного режущего
органа, соответствие
трактора
"Кировец"
условиям применения
его в качестве шасси
для щелерезного
экскаватора,
эффективность
гидравлического
(МЭ-8006Б) и
механического (МЭ-801)
приводов режущей цепи.
Экспериментальные
исследования
экскаваторов МЭ-8006Б и
МЭ-801 проведены в
известняках IV - V
категорий.
Установлена
наименьшая скорость
резания 1,1 м/с.,
при которой возможно
заглубление режущей
цепи, при меньшей
скорости цепь
заклинивается. При
скорости 2,6 м/с
режущая цепь
экскаватора МЭ-8006Б
заглубляется на 4 м
за 8 мин.
Разработка щелей
глубиной 0,7 - 4 м
при скорости резания 2
- 2,65 м/с
осуществляется
экскаватором МЭ-8006Б
устойчиво и
качественно: цепь в
щели и по раме
движется свободно и не
заклинивается, в том
числе при наличии на
местности неровностей
и косогоров; вся
измельченная порода
поднимается цепью, и
на дне щели
практически нет
просыпи; колебания
экскаватора
вследствие упругой
деформации шин
незначительны и
практически не
ощущаются машинистом,
движение экскаватора
непрерывное,
буксования колес нет,
как и сдергивания
экскаватора назад при
заглублении режущей
цепи и в процессе
копания.
Известняк
разрабатывается на
мелкие фракции, но
пылеобразование в
зоне разгрузки
режущей цепи и
скребкового конвейера
незначительное.
Техническая
производительность
экскаватора МЭ-8006Б при
глубине копания 3 и 4 м
составляет 67 и 48 м/ч,
а удельная
энергоемкость 2,7 и 3,2 кВт-ч/м3
соответственно,
соотношение между
тягой экскаватора и
усилием, реализуемым
режущей цепью, 3,45 - 4.
Установлено, что щели
глубиной до 3 м
можно разрабатывать
без перемещения
породы в отвал
конвейером, при этом
конвейер должен быть
демонтирован. При
глубине же копания
более 3 м конвейер
необходим, так как без
него потребная тяга
увеличивается в 2 - 3
раза, достигая 200 кН,
а производительность
экскаватора снижается
до 10 - 20 м/ч.
На привод рабочего
хода в среднем
расходуется 2 - 2,5 кВт,
на привод скребкового
конвейера - до 10 кВт.
Наибольшая мощность,
реализуемая в приводе
режущей цени,
составляет 75 кВт
и лимитирована
выносной способностью
режущей цепи. Еще
одним фактором,
ограничивающим
производительность
экскаватора МЭ-8006'Б и
реализуемую мощность,
является
разгерметизация
соединений
гидросистемы и выход
из строя рукавов
высокого давления при
пиковом давлении 20 МПа
и более.
Техническая
производительность
экскаватора МЭ-801 при
скорости резания до 5,5 м/с
и глубине копания 2,3 и 4
м составляет
соответственно 117,6 и 48 м/ч
и также ограничена
выносной способностью
режущей цепи.
Сопоставление
производительности
двух экскаваторов
свидетельствует о том,
что увеличение
скорости резания с 2,64
до 5,5 м/с превышает
выносную способность
цепи только на 1 %, да и
то при меньшей глубине
копания (2 м у
экскаватора МЭ-801 и 3 м
у экскаватора МЭ-8006Б).
Сопоставляя
техническую
производительность
экскаваторов МЭ-8006Б и ЭТЦ-208Д
(с аналогичным режущим
органом), можно
отметить, что при
глубине копания 2 м
и скорости резания 2,65 м/с
выносная способность
скребковой цепи
экскаватора МЭ-8006Б
превышает на 22%
выносную способность
цепи экскаватора
ЭТЦ-208Д. Поэтому по
выносной способности
режущей цепи
рациональной следует
считать скорость
резания 2,5 - 3,5 м/с
и только в тех случаях,
когда форсирование
скорости диктуется
технологическими
требованиями
(например, улучшением
потребительских
качеств блоков
скальной породы),
скорость можно
увеличить до 5 - 5,5 м/с.
Такие породы, как
известняк и туф,
являются
малоабразивными,
поэтому форсирование
скорости резания до
этих значений не будет
существенно
сказываться на
ресурсе цепи.
Следует отметить, что
после разработки
экскаватором МЭ-8006Б
более 1000 м щелей
средней глубиной 2 м
режущий орган
оставался в
работоспособном
состоянии и был
повторно использован
для экскаватора МЭ-801.
Прочность удлиненного
режущего органа
оказалась
достаточной, отказов
не было.
Трактор "Кировец"
полностью
удовлетворяет
требованиям,
предъявляемым к
базовому шасси для
щелерезного
экскаватора, прежде
всего благодаря
хорошей адаптации к
дорожным условиям,
достаточной тяге,
маневренности и
управляемости. Однако
даже при глубине
копания 4 м
мощность двигателей
тракторов К-701 и К-703 не
используется
полностью. Это
позволяет считать
целесообразным
установку на
экскаваторе
одновременно двух
режущих органов от
врубовой машины
"Урал-33". Наиболее
эффективным было бы
применение трактора
К-703 с двигателем
мощностью 220 кВт
или трактора К-701, но с
колесами ДФ-16А от
трактора К-703.
Следует отметить
работоспособность
гидропривода режущего
органа экскаватора
МЭ-8006Б. Однако без
радикального
изменения конструкции
и повышения качества
изготовления
соединений
гидросистемы и
рукавов высокого
давления пока следует
воздерживаться от
применения
гидропривода большой
мощности или
использовать его при
давлении до 10 - 12 МПа.
|