Ремонт поворотной платформы

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Ремонт поворотной платформы

Ремонт поворотной платформы

Введение

Горные работа на карьерах тяжелой промышленности полностью механизированы и одной из основных машин на открытых горных разработках являются одноковшовый экскаватор.

Для вскрытия и добычи полезного ископаемого при погрузке породы, угля и руды в железнодорожные вагоны и автосамосвалы применяются одноковшовые электрические экскаваторы.

Карьерные одноковшовые экскаваторы являются сложными машинами, имеющими несколько главных и вспомогательных механизмов. Электрическое оборудование экскаваторов, при требовании большой надежности с точки зрения эксплуатации и техники безопасности, является также довольно сложным вследствие высокого технического уровня применяемых электроприводов и концентрации машин и аппаратов на незначительной площади.

При эксплуатации электрического оборудования существует повышенная опасность поражения электрическим током. Наличие на экскаваторах различных напряжений усложняет защиту от поражения электрическим током. Повышенная опасность поражения электрическим током требует особого внимания к выбору напряжения, режиму работы нейтрали, устройству заземлений, контролю изоляции и т.п. Большая разбросанность работ, применение, наряду со стационарными, передвижных подстанций и киосков создают большие трудности устройства защитных заземлений, контроля состояния сети, защитных средств.

1. Общий раздел

1.1 Характеристика предприятия

Златопольский завод по производству щебня находиться в 5 км. от г. Щучинска, занимает земли Златопольского совхоза.

Завод начал функционировать с 1975 г. Проект составлен ГГПН «Каздорпроект» в 1975 г. Общий объем запасов полезных ископаемых - 37159,55 т.м3. Добыча полезных ископаемых в год 12550000 м3, вскрыша 20000 м3.

Ширина карьера 330 м, длинна карьера 1250, угол откоса карьера 80 градусов, схема транспортировки горной массы тупиковая.

Основной деятельностью завода является переработка горных пород и производством следующих строительных материалов: песок, щебень 3 фракций:

1) щебень диаметром 5х10 мм

2) щебень диаметром 10х20 мм

3) щебень диаметром 20х40 мм

Также на предприятии имеется асфальтный завод, на котором делают горячий асфальт для строительство дорог.

1.2 Краткая техническая характеристика и описание основных узлов

Экскаватор типа ЭКГ - 4,6 предназначен для разработки и погрузки горных масс в транспортные средства, находящиеся на одном уровне с экскаватором. Поэтому его оснащают только одним видом рабочего оборудования - прямой лопатой, состоящей из: ковша для черпания грунта 1; рукоятки 2, передающей закрепленному на ней ковшу напорное усилие, в результате чего зубья ковша врезаются в грунт; стрелы 3 с головным блоком 4 и подъемным канатом 5 для ковша, а также напорного механизма 6 и механизма открывания днища 7. Экскаватор имеет поворотную платформу 8 и ходовую тележку 9. Питание энергией осуществляется по силовому кабелю 10.

На экскаваторе имеется основные и вспомогательные механизмы. К главным рабочим механизмам относятся механизмы, непосредственно участвующие в процессе экскавации: напорный механизм, подъемная лебедка и поворотный механизм.

Рис. 1 Общий вид экскаватора типа ЭКГ - 4,6

1.3 Технические особенности и кинематические схемы

Для каждого механизма - подъемного, поворотного, ходового и напорного применены отдельные приводы электрических двигателей постоянного тока, эти двигатели питаются от пятимашиного агрегата, состоящего из электродвигателя который приводит в движение генераторы. Генераторы постоянного тока предназначены для питания двигателей постоянного тока.

Рис. 2 Кинематическая схема механизма хода

Рис. 3 Кинематическая схема подъемной и стреловой лебедки

Рис. 4 Кинематическая схема механизма поворота

Рис. 5 Кинематическая схема механизма открывания днища ковша

Рис. 6 Кинематическая схема механизма напора

1.4 Описание режимов и циклов работы отдельных узлов

Процесс экскавации слагается из отдельных циклов работы экскаватора. В свою очередь цикл работы экскаватора-лопаты состоит из следующих операций: опускание ковша в забой; копание, во время которого производится подъем ковша; поворот платформы к месту выгрузки; открывание днища ковша и разгрузки; возвращение в забой с закрыванием ковша. Во время копания величина снимаемого слоя породы и скорость заполнения ковша регулируются увеличением или уменьшением усилия напора, вследствие чего рукоять с ковшом подается в забой или выдвигается из него, изменяя величину снимаемой стружки.

После завершения цикла операции повторяются и совершаются новые циклы, пока не будет полностью разработан слой грунта в зоне копания, что определяется полным выдвижением рукояти. Затем экскаватор передвигается ближе к забою.

Режим работы электроприводов основных рабочих механизмов экскаватора характеризуется большим числом включений, резкими изменениями нагрузки, частыми изменениями направления вращения.

2. Практический раздел

2.1 Требование к электроприводу механизмов экскаватора

Основным требованием к электроприводу механизма поворота является обеспечение протекания переходных процессов в минимально возможное время с ограниченным ускорением или замедлением, в особенности при торможении. Такое требование вызвано тем, что механизм поворота работает исключительно в переходных процессах пуска, реверсирования и торможения, так как он обладает значительной массой, которая в несколько раз превышает маховую массу двигателя. Кроме того, вследствие большого передаточного отношения редуктора механизма поворота могут быть значительные люфты в передачах, что тоже требует плавного разгона во избежание резких ударов в передачах.

Механизм подъема работает в условиях резко переменной нагрузки, значительно превышающей номинальную. В отдельных случаях нагрузка может быть настолько велика, что возникает опасность разрушения отдельных звеньев механической передачи. Еще тяжелее условия работы механизма напора. Наиболее характерной особенностью работы этого механизма является возможность его вынужденной остановки во время работы в случае встречи ковша с непреодолимым препятствием. Такой режим работы называется работой на упор или стопорением. Следовательно, для обеспечения надежной и безаварийной работы рабочего механизма требуется снижение момента до допускаемых пределов при стопорении и известная податливость его приводного двигателя.

2.2 Выбор рода тока и величины питающих напряжений

На экскаваторах средней мощности применяются многодвигательный электропривод постоянного тока, который имеет преобразовательную установку, состоящую из трехфазного сетевого двигателя и нескольких генераторов постоянного тока - для питания двигателей главных механизмов. Для вспомогательных механизмов применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

В качестве приводного двигателя и для вспомогательных механизмов применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Энергия к экскаватору, находящемуся в забое, подводится гибким четырехжильным кабелем, подключаемым через передвижной приключательный пункт к внутрикарьерной линии электропередач на напряжение - 6 кВ. По трем жилам кабеля осуществляется питание электрооборудования, а четвертая жила служит для надежного заземления корпуса экскаватора.

Питание двигателей вспомогательных механизмов осуществляется на напряжение 0,4 кВ, получаемое от трансформатора собственных нужд, установленном в передвижном приключательном пункте.

2.3 Выбор системы электропривода и методов регулирования скорости

Требуемые механические экскаваторные характеристики приводов главных рабочих механизмов экскаватора легче всего осуществить, когда каждый главный рабочий механизм: подъем, поворот, напор или тяга, оборудуются двигателем постоянного тока независимого возбуждения, питающихся от отдельного источника питания - генератора постоянного тока, напряжение которого можно плавно регулировать от нуля до полной величины ±Uг с помощью реостата. Такая система регулируемого электропривода называется системой генератор - двигатель и сокращенно обозначается Г-Д.

Генераторы приводятся во вращение приводным двигателем, частота вращения которого не изменяется. В качестве приводного двигателя, на карьерных экскаваторах применятся асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

2.4 Расчет мощности двигателей привода механизма экскаватора

Расчет мощности двигателей главных приводов механизмов выполняются на основе кинематической схемы с использованием эмпирических формул.

Мощность двигателя подъемного рассчитывается по формуле:

, кВт

, кВт

где Gк - вес порожнего ковша, кг

Gr - вес грунта в ковше, кг

Gp - вес рукояти, кг

F - сила сопротивления грунта копанию, кгс

?ч - скорость копания грунта, т.е. скорость подъема ковша при копании, мм2

V - емкость ковша, м2

kp - коэффициент разрыхления грунта

h - высота копания, м

Определяется мощность двигателя исходя из того, что давление ковша экскаватора на забой Fн, создаваемое напорным механизмом, ровно 0,6 от тягового усилия на подъемном канате, т.е.

=15170,4

Скорость перемещения рукоятки определяем исходя из перемещение рукояти при копании на 0,75 ее длины за время копания:

, мсек

где - длина рукояти, м

tk - время копания, сек

Таким образом, мощность двигателя напорного механизма:

, кВт

, кВт

где ?н - к.п.д. напорного механизма.

Статическая мощность поворотного двигателя

, кВт

, кВт

где n - наибольшая скорость вращения двигателя, об/мин

Mc - статический момент сопротивления механизма поворота, приведенный к валу двигателя, кгс?м

Статический момент сопротивления определяется по формуле:

, кгс?м

, кгс?м

где Q - суммарный вес поворотной платформы, т.е. вес всех вращающихся частей экскаватора, кгс

? - коэффициент трения втулки катка по цапфе

rц - радиус цапфы катка, см

? - коэффициент трения качения катка, см

Rкат - средний радиус опорного круга, м

rк - радиус катка, см

iпер - передаточное число механизма поворота

?пер - к.п.д. передачи механизма поворота.

Рд ? 3Рс = 3?20,2=60,6, кгс?м

, кгс?м

, кгс?м

Мощность сетевого двигателя определяется суммой мощностей работающих одновременно двигателей. Так как механизм подъема и механизм напора работают одновременно, то суммарная мощность составит ?Р= 159+45,2=214,2 кВт. Поэтому за расчетную мощность сетевого двигателя Ррасч = ?Р=214,2 кВт. Так как расчет мощности вспомогательных механизмов требует дополнительного механического расчета, то за расчетную мощность принимается мощности двигателей механизмов, устанавливаемых комплектно с экскаватором.

2.5 Выбор типов двигателей

Исходя из требований предъявляемых к электроприводам механизмов ЭКГ - 4,6 необходимо применять двигатели постоянного тока, работающие по системе «Г-Д». Следовательно, одновременно с выбором двигателей непосредственно выбираются генераторы постоянного тока.

В качестве приводного двигателя для экскаватора ЭКГ - 4,6 целесообразно использовать высоковольтный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Для привода вспомогательных механизмов применятся низковольтные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Тип выбираемого двигателя определяет его расчетную мощность и требуемой частоты вращения. Данные выбранного двигателя приведенные в таблице.

Таблица 1. Технические данные двигателей

2.6 Выбор передвижного приключательного пункта

Для подключения экскаватора, а также защиты от падения напряжения в сети, короткого замыкания и однофазного замыкания используется передвижная приключательный пункт, выполняемый КРУ тип ЯКНО-6ЭП.

Рис. 7 Комплектное распределительное устройство ЯКНО-6ЭП: 1 - опорно-штыревые изоляторы; 2 - изоляторы проходки; 3 - предохранители; 4 - трансформатор напряжения; 5 - привод; 6 - корпус ячейки; 7 - рама; 8 - разъединитель; 9 - масляный выключатель; 10 - привод пружинный; 11 - трансформатор тока; 12 - трансформатор тока нулевой последовательности; 13 - салазки

Выбор КРУ на 6 кВ для защиты сетевого двигателя экскаватора от токов короткого замыкания которое одновременно могло служить и приключательным пунктом экскаватора. Выбрать также ток установки максимальной защиты КРУ. Выдержка времени защиты tзащ=0. Данные для выбора КРУ и его токовой защиты: приводной двигатель - асинхронный трехфазного тока с коротко замкнутым ротором АЭ-113-4. Мощность 250 кВт, напряжение 60006 мощностью 30 кВ?А, напряжением 6000220 В.

При нормальной работе экскаватора ток в высоковольтном кабеле будет

А

По номинальным параметрам предварительно выбираем КРУ типа ЯКНО-6ЭР с ручным приводом ПРБА-113 на ток Iном =50 А, Uн = 6 кВ с Iамп = 51 кА, Iоткл = 20 кА, Sоткл = 150 000 кВ?А.

Параметры ЯКНО-6ЭР Расчетные величины

UКРУ = 6 кВ Uр = 6 кВ

IКРУ = 50 А Iр = 32 А

Iоткл =20 кА I0,1 = Iк.з. = 3,92 кА

Sоткл =150000 кВ?А S0,1 = S к.з. = 42 720 кВ?А

Таким образом, принятый приключательный пункт ЯКНО-6ЭР на ток Iн =50 А устойчив по отношению к токам короткого замыкания.

Определяем требуемый ток установки максимальных токовых реле мгновенного действия РТМ-1, встроенных в привод ПРБА-113 приключательного пункта ЯКНО-6ЭР.

2.7 Выбор коммутационного оборудования и кабелей

Выбор коммутационного оборудования производиться в соответствии с электрической схемой ЯКНО.

Рис. 8 электрическая схема ЯКНО

Условия выбора:

Uн?Uуст

Iн ? Iрасч

IР = 32 А

Выбираем выключатель масляный типа ВМП

Uн=10 кВ

Iн=630 А и разрядник типа РВЗ-6 пл.тар = ЧТС ?Тэф?ЧСП, тенге

где ЧТС - часовая тарифная ставка

Тэф - эффективный фонд рабочего времени одного рабочего в год часов

ЧСП - списочная численность рабочих З100%; тенге

Пр=пл = Зпл = 2258136+451627+1016518+285840=4012121 тенге

Расчет дополнительного фонда заработной платы

ДФЗП = ? число отпускных дней ? ЧСП, тенге

ДФЗП = ? 30 ? 3 = 286967 тенге

Расчет годового фонда заработной платы

Год.ФЗпл + Доп.ФЗпл =4012121+286967=4299088 тенге

2.8 Расчет амортизационных отчислений

Основные фонды ТОО «Казахдорстрой» - это один из важных элементов факторов производства, необходимые для организации процесса производства.

Амортизация - это процесс переноса стоимости основных фондов на себестоимость продукции. Амортизация отражает стоимость износа основных фондов. Амортизация начисляется по нормам амортизации с использованием первоначальной или текущей стоимости основных фондов.

Сумма амортизаций рассчитывается по формуле:

SA=пс?На100%=7708800 тенге

Таблица 4. Амортизационные оборудования выемочно-погрузочного участка

Расчет амортизационных отчисленний на здание для отдыха рабочих

Здание кирпичное размерами 5?10 м, балансовая стоймость которого 200000 тг.

Норма амортизации 2,1%.

Таблица 5. Амортизация здания для отдыха рабочих

При производстве горных работ в воздушную среду поступает значительное количество минеральной пыли в процессе машинного разрушения пород, бурения скважин, вторичного дробления, резки горных пород, транспортировки и выгрузки их на приёмных пунктах или отвалах и т.д.

Источниками пылевыделения карьера являются:

1. Автотранспортные работы.

2. Породные отвалы.

3. Выемочно-погрузочные работы.

4. Буровые работы.

Службами предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых ведётся контроль за нарушением и загрязнением природных объектов, в том числе за выбросами в атмосферу.

Основные контролируемые характеристики динамических атмосферных процессов - температура воздуха, атмосферное давление, относительная влажность, количество атмосферных осадков, скорость и направление ветра, прямая и рассеянная солнечная радиация.

Значения перечисленных показателей определяют степень концентрации или рассеивания загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу, уязвимость природных комплексов зоны поражения.

Запылённость и содержание вредных примесей в атмосферном воздухе карьера не должно превышать их нормативных значений, предусмотренных санитарными нормами и «Правилами безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом».

Для контроля за составом выхлопных газов, выделяемых при работе карьерных машин с двигателями внутреннего сгорания, ежемесячно производится отбор проб газов и их анализ, а также регулировка двигателей с целью снижения выделения вредных газов.

Список литературы

1. Положение о планово-предупредительных ремонтах оборудования и транспортных средств на предприятиях министерства цветной металлургии. - М.: Недра, 2003

2. Волотковский С.А. «Электрификация открытых горных работ», М, Недра, 1979, стр. 44

3. Кноррант Г.М. «Справочная книга по проектированию электрического освещения» М, Энергоиздательство, 1976, стр. 86.

4. Медведев Г.Д. «Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий» М, Недра, 1968, стр. 355.

5. Неклепаев Б.Н. «Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования» М, Энергоиздательство, 1986, стр. 605.

6. Самохин Ф.И. «Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ» М, Недра, стр. 399.

7. Троп А.Е. «Справочник горного электротехника» М, ГНТИ по горному делу, 1962, стр. 400.

8. Фёдоров А.А. «Справочник по электроснабжению промышленных предприятий» М, Энергоиздательство, 1980, стр. 181.

9. Фёдоров А.А. «Электрооборудование и автоматизация», М, Энергоиздательство, 1981, стр. 624.

10. О.И. Волков, Экономика предприятия, учебник. - М: Инфа - М, 2000.

11. Н.Я. Лобанов, В.Г. Торцов, Экономика, организация и планирование производства на предприятии горнорудной промышленности М.: Недра, 1999