ВВЕДЕНИЕ 8
1 Анализ выемочного рабочего оборудования 10
1.1 Экскаватор с прямой лопатой 10
1.2 Сфера применения экскаваторов с прямой лопатой 10
1.3 Назначение прямой лопаты 11
1.4 Преимущества и недостатки 12
1.5 Принцип работы экскаватора прямая лопата 13
1.6 Технические особенности экскаватора ЭКГ 10 16
2 Анализ конструкций и методов исследования рабочих органов одноковшовых экскаваторов 18
2.1 Анализ существующих конструкций 21
2.2 Механизм открывания днища ковша (МОДК) карьерного экскаватора P&H 2300XPC Joy Global (США) 21
2.3 МОДК карьерного экскаватора Caterpillar CAT 7495HF (США) 23
2.4 МОДК карьерного экскаватора ЭКГ-10 24
2.5 Ковш ЭКГ- 10 25
2.6 Достоинства и недостатки конструкции механизма открывания днища ковша ЭКГ-10 34
2.7 Техническое обслуживание механизма открывания днища ковша (МОДК) 35
2.8 Описание и конструктивные особенности, внедряемые входе модернизации МОДК 36
2.9 Обзор методов определения усилий копания 39
3 Расчет основных узлов механизма открывания днища ковша 40
3.1 Расчет вместимости ковша 40
3.2 Расчет механизма ОДК 42
3.3 Прочностной анализ рычага и корпуса МОДК 50
3.4 Результаты прочностного анализа 52
3.5 Результаты анализа работы до и после модернизации 53
4 Экономическая часть 56
4.1 Теоретические основы построения сетевой модели выполнения ВКР. 56
4.2 Расчет показателей сетевого графика выполнения ВКР 61
5 Безопасность жизнедеятельности 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 75
Все возрастающие объемы добычи полезных ископаемых открытым способом призывают использовать высокопроизводительную экскаваторную технику, особенно карьерных экскаваторов.
Было выявлено стремление постоянного роста использования основных видов твёрдых полезных ископаемых на основе анализа международного рынка. В связи с экономическими ростом и спадом, в разные периоды развития мировой промышленности, наблюдалась востребованность на минеральное сырьё. За последние 50 лет общая тенденция потребления полезных ископаемых неизменно растёт, данный рост определен устойчивым промышленным развитием и увеличением численности населения планеты.
Большая часть эксплуатируемого экскаваторного парка морально и физически устарела. Однако горные предприятия из-за экономических трудностей имеют ограниченные возможности для замены действующих типов на машины последних проектов. Поэтому основным, а зачастую, единственным способом улучшения технических характеристик экскаваторов и повышения их производительности, является модернизация.
Анализ выполненных к настоящему времени работ по модернизации карьерных экскаваторов показывает, что основные исследования направлены преимущественно на совершенствование структур управления экскаватором, а также повышения его производительности. [1]
Актуальность данной темы обусловлена тем, что мировой и отечественный опыт работы карьерного выемочно-погрузочного оборудования показывает, что эффективными являются электрические карьерные экскаваторы при разработке крепких скальных пород в сложных забоях. [2]
Объектом исследования является карьерный гусеничный экскаватор ЭКГ - 10, производства ПАО «Уралмашзавод». Предмет исследования: механизм открывания днища ковша.
Механизм открывания днища ковша - один из основных узлов экскаватора, от него напрямую зависит работа экскаватора. Безотказность и надежность данного механизма, позволяет обеспечивать высокую производительность. На основе данных, была произведена модернизация механизма открывания днища ковша, полученных в ходе эксплуатации.
Целю дипломной работы является модернизация механизма открывания днища ковша экскаватора ЭКГ-10, производства ПАО «Уралмашзавод».
В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:
• Анализ работы механизма открывания днища ковша;
• Прочностной анализ рычага и корпуса МОДК;
• Выбор и обоснование новой конструкции;
• Анализ результатов модернизации;
• Технико-экономическое обоснование модернизации.
При создании и модернизации машин особое внимание уделяется повышению скорости и усилий рабочих органов, повышение производительности, снижению массы и металлоемкости.
Механизм открывания днища ковша, один из основных узлов экскаватора, поэтому от него напрямую зависит работа данной машины. Высокую производительность экскаватора позволяет обеспечивать надежность и безотказность данного механизма. На основе данных, полученных в ходе эксплуатации, была произведена модернизация механизма открывания днища ковша.
В процессе выполнения дипломной работы был произведен анализ существующих конструкции и на его основе была выбрана оптимальная конструкция и расположение рычагов механизма открывания днища ковша. В результате модернизации были учтены и устранены все недостатки, которые были выявлены в ходе эксплуатации. Также был произведен расчет на прочность рычагов и корпуса рычагов, рассчитаны основные параметры механизма и подобраны в соответствии с нагрузками, канат, цепь и электродвигатель, которые удовлетворяют условиям эксплуатации карьерного экскаватора. На основе полученных данных, можно сделать вывод об успешном проведении модернизации механизма, так как было увеличено время основной работы на 6%, а также увеличен объем выполненных работ приблизительно на 1000 м3/мес добытой породы.
