b) Cỏc thụng số làm việc của mỏy xỳc thuỷ lực
8.9. Năng suất của mỏy xỳc tay gầu
Năng suất hộ chiếu của MXTG xỏc định trờn cơ sở chiều cao gương xỳc bằng chiều cao ổ trục tựa tay gàu, gúc quay của mỏy xỳc trờn mặt bằng là 90o, mỏy dỡ tải trực tiếp vào bói thải, khấu liờn tục trong đất đỏ cú mức độ khú xỳc tương ứng với loại mỏy xỳc, cỏc thao tỏc được phối hợp nhiều nhất và nối tiếp liờn tục (Bảng 11.3).
Qh = n.E =
ct
T 3600
.E , m3/h (8-24)
Trong đú: n - số lần dỡ tải trong một giờ ; Tct - thời gian chu kỳ xỳc theo hộ chiếu, s. Năng suất kỹ thuật là năng suất xỳc búc lớn nhất cú thể trong một giờ khi mỏy xỳc làm việc liờn tục trong điều kiện cụ thể về kỹ thuật mỏ, mức độ khú xỳc của đất đỏ, hỡnh dạng và kớch thước của phương tiện vận tải và cỏc thụng số của gương xỳc.
Qk = r c c đ K . T K . K . E . 3600 , m3/h (8-25)
Trong đú: Kr - hệ số nở rời của đất đỏ; Kđ - hệ số xỳc đầy gầu; Kc - hệ số ảnh hưởng của
cụng nghệ xỳc; Tc - thời gian chu kỳ xỳc, s ; E - dung tớch gàu xỳc, m3. Mối quan hệ giữa năng xuất kỹ thuật với năng suất thực tế là : Qt = Qk .d .Kt .Kg , m3/h (8-26)
Trong đú: d - hệ số để kể đến mức độ khú xỳc thực tế của đất đỏ trong gương; Kt - hệ số để kể đến tổn thất đất đỏ khi xỳc; Kg - hệ số để kể đến sự sai khỏc trong cỏc thụng số thực tế của gương xỳc với tớnh toỏn và trỡnh độ tay nghề của cụng nhõn vận hành.
Quỏ trỡnh xỳc búc của mỏy xỳc tay gàu bao gồm 3 thao tỏc chớnh: xỳc đất đỏ (với thời gian tx), quay gàu từ gương tới vị trớ dỡ hàng và quay ngược trở lại (tq) và dỡ hàng (td). Do vậy thời gian chu kỳ xỳc của mỏy khi phối hợp đồng thời cỏc thao tỏc phụ (hạ gàu khi xỳc và
khi dỡ, co duỗi tay gàu, điều khiển cơ cấu mở đỏy gàu,...) cựng với cỏc thao tỏc chớnh là: Tc = tx + tq + td , s (8-27)
Thời gian xỳc tx cú thể tớnh thụng qua cỏc chỉ tiờu định mức trong hộ chiếu: tx = xt x P P txt Kr , s (8-28)
Trong đú: Px , Pxt - mức khú xỳc của đất đỏ thực tế và theo hộ chiếu; Kr - hệ số nở rời của đất đỏ; txt - thời gian xỳc theo hộ chiếu.
Hoặc tớnh theo cụng thức thực nghiệm: tx = 6 , 0 E 11 , 0 E E d . 194 2 , s (8-29)
Với: d- đ/kớnh trung bỡnh của cục đỏ trong đống, m; E- dung tớch gàu xỳc, m3.
Dung tớch gàu càng lớn thỡ mức độ ảnh hưởng của cỡ hạt đến thời gian xỳc càng nhỏ. Tuy vậy, khi tăng độ cục của đất đỏ d =1530 cm lờn d=150 cm thỡ thời gian xỳc tx của những mỏy xỳc cỡ lớn cũng tăng lờn theo tỷ lệ bỡnh phương.
Thời gian để mỏy xỳc quay tới chỗ dỡ hàng và quay trở lại gương được xỏc định gần đỳng theo cụng thức; tqmin= 3 2 3 5 2 E . ) E . 42 , 0 E . 5 , 3 ( , s (8-30)
Trong đú: - gúc quay trung bỡnh của mỏy xỳc, độ giảm gúc quay đi 15o thỡ cú thể tăng năng suất của mỏy xỳc nờn 10 %. Giảm gúc quay của mỏy xỳc bằng cỏch giảm chiều rộng gương xỳc và ụ tụ vào nhận tải ở vị trớ hợp lý.
Thời gian dỡ tải td của mỏy xỳc vào thựng xe tương ứng với tỷ số giữa dung tớch thựng xe và dung tớch gầu V/E 34 phụ thuộc vào loại đất đỏ. Thời gian dỡ tải trung bỡnh khi xỳc đất đỏ nổ mỡn là td = 2,53 s.
Hệ số nở rời và hệ số xỳc đầy phụ thuộc vào tớnh chất cơ lý của đất đỏ, dung tớch và hỡnh dạng của gàu xỳc, tay nghề của thợ vận hành và cỏc yếu tố khỏc. Những cục đỏ cú đường kớnh d > 0,753 E là đỏ quỏ cỡ, cần đập vỡ trước khi xỳc, hoặc để lại trờn mặt tầng để xử lý sau.
Khi tăng đường kớnh trung bỡnh dtb của đất đỏ thỡ hệ số nở rời của nú trong gầu xỳc dung tớch nhỏ tăng lờn rất nhanh. Cũn đối với gầu xỳc cỡ lớn thỡ tăng chậm hơn nhiều, vớ dụ gầu xỳc dung tớch 5080 m3 khi tăng dtb từ 15cm lờn 65 cm thỡ Kr chỉ tăng từ 1,3 lờn 1,35.
Chiều cao gương xỳc theo điều kiện xỳc đầy gầu là: Hd = r max d K . t . b K . E .Kro , m (8-31)
Trong đú: Kdmax - hệ số xỳc đầy gàu lớn nhất; Kr , Kro - hệ số nở rời của đất đỏ trong gầu xỳc và trong đất đỏ; b, t - chiều rộng và chiều dài của dải đất đỏ mà gầu cắt được tớnh gần đỳng, b.t =
xt t
P P
2 với Pt - lực nõng định mức theo hộ chiếu của mỏy xỳc, kG; Pxt - mức độ khú
Hệ số ảnh hưởng cụng nghệ xỏc định theo biểu thức: Kc = p ch ch T T T , m (8-32)
Trong đú: Tch - thời gian hoàn thành cỏc cụng việc chớnh (xỳc chất) trong giới hạn một đoạn gương xỳc, s; Tp - tổng thời gian hoàn thành cỏc khõu phụ trợ của mỏy xỳc khi khai thỏc hết một đoạn gương xỳc, s.
Khối lượng đất đỏ của một đoạn gương xỳc xỏc định theo giỏ trị trung bỡnh của chỉều cao đống đất đỏ Hd, chiều rộng luồng xỳc và chiều dày của đoạn gương P: Vd = Hd.Bl.P, m3; P = t , m ; t - chiều dày của một dải xỳc, thụng thường chiều dày một đoạn gương xỳc của MXTG t=3050 % chiều dài ra vào tay gầu và thay đổi trong khoảng 0,58 m, trung bỡnh là
1,22 m đối với mỏy xỳc bỡnh thường và 45 m đối với mỏy xỳc cú tay gầu dài. Thời gian
hoàn thành cỏc khõu phụ trợ bao gồm thời gian di chuyển mỏy trong khi xỳc dọn đỏ quỏ cỡ, thu gom đống đỏ, phõn loại,....
Khoảng cỏch di chuyển của một mỏy xỳc thường bằng chiều dài một đoạn gương xỳc P, thời gian di chuyển thường bằng 1540 s đối với mỏy xỳc bỡnh thường và 13 phỳt đối với loại tay gầu dài.
Thời gian thu gọn đỏ quỏ cỡ phụ thuộc vào cỡ hạt của đất đỏ nổ mỡn và loại mỏy xỳc sử dụng.
Hệ số d đặc trưng cho mức độ khú xỳc thực tế của đất đỏ trong gương được xỏc định theo cụng thức: d = 2 1 o Q 1 Q 1 1 (8-33)
Trong đú: o - chỉ tiờu sụt lở của đất đỏ; đất đỏ bở rời cỡ hạt đều (Kr = 1,5) thỡ o = 4,0; trong đất đỏ bở rời - dớnh kết vỡ vụn khụng đều (Kr=1,21,35) thỡ o =1,8 và trong đất đỏ tơi vụn, hạt khụng đều và dớnh kết (Kr =1,021,1) thỡ o = 0,22; Q1, Q2 - năng suất kỹ thuật của mỏy xỳc khi xỳc đất đỏ trong đống và đất đỏ sụt lở, m3/h.
Khi xỏc định năng suất làm việc của mỏy xỳc theo ca, thỏng, quớ, năm thỡ ngoài cỏc thụng số là số giờ làm việc trong ca, số ca làm việc trong ngày, số ngày làm việc trong năm,.... cũn phải quan tõm tới mức độ sử dụng thời gian
Qca=Qt.T.t , m3/ca (8-34)
Trong đú: T - thời gian làm việc trong ca, h, t - hệ số sử dụng thời gian của mỏy xỳc. Hệ số sử dụng thời gian trong ca làm việc của mỏy xỳc t để kể đến thời gian tiờu hao cho việc ngừng mỏy bắt buộc, cũng như thời gian ngừng do thiếu phương tiện vận tải, do chưa chuẩn bị được gương hay trỏnh nổ mỡn.
Khi mỏy xỳc tay gầu phối hợp làm việc với thiết bị vận tải khụng liờn tục thỡ hệ số sử dụng thời gian thường chỉ đạt t = 0,40,5 và chỉ ớt trường hợp là đạt đựơc 0,60,7.
Cõu hỏi ụn tập chương 8
1. Cú mấy loại gương xỳc? Đặc trưng cơ bản của mỗi loại gương xỳc và điều kiện ỏp dụng chỳng?
2. Sử dụng gương xỳc dọc tầng thỡ cú ưu nhược điểm gỡ về mặt phối hợp với thiết bị vận tải (ụtụ)?
3. Sử dụng gương xỳc ngang tầng thỡ khi đú luồng xỳc là dọc tầng hay ngang tầng? 4. Phõn biệt luồng xỳc và dải khấu!
5. Trường hợp nào thỡ luồng xỳc và dải khấu trựng hợp nhau?
6. Thế nào là luồng xỳc bỡnh thường? Khi làm việc với luồng xỳc rộng thỡ mỏy xỳc bằng cỏch nào để xỳc hết đống đỏ nổ mỡn?
7. Trong cựng điều kiện kỹ thuật, tại sao khi dựng luồng xỳc thụng tầng thỡ làm giảm gúc nghiờng bờ cụng tỏc?
8. Nhược điểm cơ bản của luồng xỳc thụng tầng là gỡ? Tại sao nú lại ớt được sử dụng hơn luồng xỳc cụt?
9. Ưu nhược điểm của mỏy xỳc tay gàu và điều kiện sử dụng ?
10. Kể tờn cỏc thụng số làm việc cơ bản của mỏy xỳc tay gàu và nờu mối quan hệ của chỳng với cỏc thụng số của hệ thống khai thỏc!
11. Phõn biệt năng suất lý thuyết, năng suất kỹ thuật và năng suất thực tế của mỏy xỳc! 12. Ưu nhược điểm của mỏy xỳc thuỷ lực so với mỏy xỳc tay gàu?
13. Ưu nhược điểm của mỏy xỳc tay thuỷ lực gàu thuận và điều kiện sử dụng ? 14. Ưu nhược điểm của mỏy xỳc thuỷ lực gàu ngược và điều kiện sử dụng ?
15. Chọn loại gương xỳc thớch hợp nhất cho cỏc loại mỏy xỳc: tay gàu, thuỷ lực gàu thuận, thuỷ lực gàu ngược!
16. Yếu tố kỹ thuật cơ bản nào ảnh hưởng lớn nhất đến năng suất mỏy xỳc?
17. Trong cụng thức xỏc định năng suất thực tế của mỏy xỳc tay gầu, những tham số nào đặc trưng cho ảnh hưởng của cỏc yếu tố tổ chức? của cỏc yếu tố kỹ thuật?
Chương 9
XÚC BểC BẰNG MÁY XÚC GÀU TREO 9.1. Đặc điểm cụng nghệ của mỏy xỳc gàu treo
Mỏy xỳc gàu treo (MXGT) cú khả năng xỳc đất đỏ ở khoảng cỏch lớn, được sử dụng cú hiệu quả để xỳc đất mềm, đất đỏ tơi vụn khi khai thỏc khoỏng sàng trọng sa, khoỏng sàng cú đất đỏ ngậm nước, khi đào hào, xỳc chuyển, đỏnh đống đất đỏ… Do khụng cú lực tựa nờn hiệu quả xỳc búc chủ yếu phụ thuộc vào khối lượng và dung tớch của gàu. Đối tượng xỳc bốc của MXGT là đất đỏ tơi vụn cú mức độ khú xỳc Px 68. MXGT được sử dụng nhiều ở cỏc mỏ than nõu, đặc biệt sử dụng cú hiệu quả khi chất trực tiếp đất đỏ vào bói thải trong. Cỏc hóng mỏy mỏ thế giới sản xuất MXGT gồm cú Raston Bussirus Ransoms and Rapir (Anh), Bussirus Erie, Marion, Peidj Inngenering Co., Hannisfeger (Mỹ), НКМЗ, УЗТМ, Крастяжмаш,...(LB Nga),... với đủ cỏc loại dung tớch gàu (từ 0,51 m3 đến hàng trăm m3) như ЭШ 40-130 (40 m3), ЭШ 65-100 (65 m3), ЭШ 100-125 (100 m3), 2570-W (87,9 m3), 4250-W (168,2 m3), 3270-W (134,5 m3), 8850 (106,4 m3), 8950 (138 m3),...
Sau 3 năm nghiờn cứu thử nghiệm, năm 2001 hóng chế tạo mỏy mỏ P&H (Hannisfeger) đó cho ra đời chiếc MXGT mó hiệu 2570-WS chạy bằng động cơ dẫn động cơ khớ cú trang bị hệ thống chẩn đoỏn điện tử phỏt tớn hiệu khi cú sự cố hỏng húc và hệ thống điều khiển hiện đại với dung tớch gầu 120 m3, chiều dài cần tới 128 m. Trọng lượng tổng cộng của mỏy tới 7271 tấn.
Hỡnh 9.1-. Minh họa chiếc MXGT 2570-WS của hóng P&H
Cỏc thụng số chủ yếu của MXGT là bỏn kớnh xỳc lớn nhất Rxmax tương ứng với vị trớ quăng gàu xa nhất, phụ thuộc vào tay nghề của người điều khiển; bỏn kớnh xỳc nhỏ nhất Rxmin tại vị trớ gàu được kộo được kộo vào gần mỏy nhất; bỏn kớnh dỡ hàng Rd phụ thuộc vào chiều dài và gúc nghiờng của cần; bỏn kớnh quay của mỏy Rq; chiều sõu xỳc Hx, chiều cao dỡ Hd hạn chế bởi chiều dài và gúc nghiờng cần, chiều cao thõn mỏy Hm và chiều cao lớn nhất Ht của thỏp mỏy (Hỡnh 9.1).
Gúc quăng gàu phụ thuộc vào kiểu mỏy và trỡnh độ tay nghề của thợ vận hành mỏy.
Chiều dài quăng gầu cú thể đạt từ 2,515 m. Gúc nghiờng của cần =2035o thay đổi theo thụng số làm việc cần thiết.
Bộ phận di chuyển của những chiếc MXGT cỡ lớn thường theo kiểu bước, cũn loại nhỏ thỡ di chuyển bằng xớch. Độ dốc vượt được khi mỏy di chuyển là 712o. Áp lực riờng lờn nền
là 0,10,2 MPa. MXGT thường được dựng để xỳc đất đỏ mềm, đất đỏ ngậm nước. Loại cú
trung bỡnh. Do đặc điểm cú thụng số làm việc lớn, MXGT được dựng để chất đất đỏ trực tiếp vào bói thải trong trờn cỏc mỏ than nõu.
Hỡnh 9.2. Sơ đồ xỏc định cỏc thụng số làm việc của MXGT