Проектирование электропривода подъема экскаватора карьера

Реферат

Данная дипломная работа состоит из пояснительной записки  и 8 демонстрационных листов. Пояснительная записка включает в себя 5 разделов: введение, горно-технологический раздел, общий раздел, специальный раздел, организационно-экономический раздел, охрана труда. Состоит 107 страниц, 7 таблиц, 10 рисунков, 20 использованных источников.

Ключевые  слова: электромеханика, электропривод, структурная схема, функциональная схема, нагрузочная диаграмма, тахограмма,

t

моделирование, автоматизация, система управления, регулирование.

Объектом исследования работы является электропривод подъема экскаватора.

Целью данной дипломной работы является проектирование электропривода механизма подъема экскаватора.

Используются стандартные  методы анализа.

В данной дипломной  работе осуществляется проектирование электропривода подъема экскаватора карьера.

По   результатам   выбора   электродвигателя,   построена   нагрузочная

<

диаграмма и  тахограмма электродвигателя.

По расчетам электродвигателя подъема экскаватора получена угловая характеристика синхронного двигателя.

Полученные  результаты моделирования выражаются в графиках зависимости W=f(t), M=f(t) и I=f(t).

Рассчитаны заземление и освещение.

По расчетам экономической эффективности была проведена сравнительная оценка между двумя двигателями привода подъема, предназначенных для экскаватора.

 

 

 

 

The abstract

The Given degree operation consists of an explanatory note and 8 demonstration sheets. The explanatory note includes 5 sections: introduction, mountain - technological section, the general section, special section, organizational - economic section, a labour safety. Consists 107 pages, 7 tables, 10 figures, 20 used sources.

Key words: electromechanics, the electric drive, the block diagram, a function chart, the loading diagram, tagus of gramme, modelling, automation, a control system, regulation.

The Present degree operation is devoted to analysis of electromechanics of the main drive of hoisting of hoisting of an excavator of opencast.

Object of research of operation is the electric drive of hoisting of an excavator.

The Purpose of the given degree operation is designing the electric drive of the mechanism of hoisting of an excavator.

The general(common) methods of the analysis Are used.

In the given degree operation the electromechanics of the main electric drive of hoisting of an excavator of opencast is designed.

By results of a choice of the electric motor the loading diagram and tagus of gramme the electric motor is constructed.

By calculations of the electric motor of hoisting of an excavator the angular characteristic of the synchronous engine is received.

The received results of modelling are expressed in profiles of dependence W=f (t), M=f (t) and I=f (t).

Grounding and illumination are designed.

By calculations of economic efficiency the comparative estimation between two engines of a drive of the hoisting, intended for an excavator was carried out.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание.

Стр.

Введение 7

1.    Горно-технологический  раздел 9

1. Общие сведения об экскаваторе 10
2. Организация работы экскаватора на карьере 10
3. Основные части экскаватора 14
4. Конструкция механизма 15
5. Производительность экскаватора 17

6. Выбор и проверка двигателя по нагреву. Нагрузочная 20 
   диаграмма и тахограмма.

2     Общий раздел. 32

1. Электрооборудование экскаватора. 33
2. Электроснабжение экскаватора. 34
3. Электропривод механизма подъема     . 35
4. Управление экскаватором. 38
5. Система электропривода. 41
6. Расчет электрических нагрузок. 46
7. Выбор числа и мощности трансформатора. 47
8. Выбор колебательной сети участка по потере напряжения. 49
9. Проверка кабеля по допустимой потере напряжения. 51

3. Специальный раздел. 53

1. Анализ САУ с приводом моделирования. 54

2. Построение структурных моделей и расчет элементов 58 
   электропривода.

3. Результаты моделирования. 70
4. Анализ результатов моделирования. 72

4. Охрана труда. Электробезопасность. 73 
4.1.     Заземление экскаватора. 74

 

4.2      Расчет заземляющего устройства. 77

3. Освещение. 80
4. Расчет заземления. 81 
   5.    Организационно-экономический раздел. 83

 

1. Направление экономии электроэнергии. 84
2. Расчет экономической эффективности. 89 
   Заключение. 97 
   Список библиографических источников. 99 
   Приложение.                                                                                                           102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Объектом  исследования дипломной работы на тему: «Электромеханика главного привода подъема экскаватора карьера МГОКа» является электропривод подъема экскаватора.

Целью данной дипломной работы является проектирование электропривода механизма подъема экскаватора. Это включает следующие задачи:

• выбор и проверка двигателя по нагреву;
• построение нагрузочной диаграммы и тахограммы;
• построение механических характеристик;

• синтез САУ;

• построение структурных моделей;
• расчет заземления и освещения;

• расчет экономической эффективности электропривода.

В дипломном проекте  используются стандартные методики анализа [1-20].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     1. Горно-технологический раздел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1. Общие сведения об экскаваторе.

На карьере  Дачный, при разработке рудных месторождений полезных ископаемых, применяется одноковшовый экскаватор ЭКГ-8И (расшифровывается следующим образом: Э-экскаватор, К-карьерный, Г-гусеничный, 8-емкость ковша)

Экскаватор  ЭКГ-8И с ковшом емкостью 6-8 м³ оборудуется прямой лопатой; силовой привод этого экскаватора электрический, по системе генератор-двигатель.

Экскаватор предназначен для зачерпывания (экскавации) горной массы, перемещение ее на относительно небольшие расстояния и погрузки на транспортные средства или в отвал.

Рабочий цикл ковша складывается из четырех операций: наполнения ковша (черпание), перемещение его к месту разгрузки, разгрузки и перемещения порожнего ковша к месту наполнения. После нескольких циклов, когда вся горная масса, находящаяся в радиусе действия экскаватора, будет выработана, экскаватор перемещается ближе к забою.

1.2. Организация  работы экскаватора на карьере.

Разработка месторождений открытым способом включает в себя подготовку поверхности, осушение и вскрытие месторождения, удаление вмещающих пустых пород для обнажения пласта полезного ископаемого (вскрышные работы) и выемку полезного ископаемого (добычные работы).

Вскрышные и добычные работы, в свою очередь, состоят из ряда производственных процессов: отбойки пород и полезного ископаемого от массива (буровзрывные работы), погрузки (экскавации) взорванных пород и полезного ископаемого (при некрепких породах и ископаемых буровзрывные работы не применяются и отделение пород и полезного ископаемого от массива производится экскаваторами), транспортировки пустых пород в отвалы, а полезного ископаемого на обогатительные фабрики.

 

Рис. 1.1. Рабочее  место экскаватора.

При открытой разработке толща покрывающих пород и полезного ископаемого разделяется на горизонтальные слои, отрабатываемые в нисходящем порядке. Каждый слой представляет собой уступ с верхней и нижней площадками, верхней и нижней бровками и углом откоса уступа. Уступы разрабатываются отдельными лентами, или заходками, высота Н и ширина А заходки определяются в основном рабочими размерами экскаватора (высота уступа или заходки на карьерах колеблется от 10 до 15 м).

На уступах  различают предохранительные, откаточные и рабочие площадки. Размер предохранительных площадок определяется Правилами безопасности, откаточных - количеством путей под транспортное оборудование, а рабочих - размерами экскаваторов и транспортных средств.

Чтобы обеспечить доступ к месторождению с поверхности, а также к отдельным его рабочим горизонтам, проводятся капитальные и разрезные траншеи. По этим траншеям производится откатка колесным транспортом или в них устанавливают канатные или ленточные конвейерные подъемники. Кроме того, разрезная траншея предназначается для подготовки месторождения к добычным работам.

 

 

Работы одноковшовых экскаваторов. Экскаваторы, оборудованные прямой лопатой, устанавливают на почве уступа. Разработка уступа при этом ведется отдельными заходками. Во время работы прямая лопата черпает породу снизу вверх, впереди и с боков, перемещаясь по мере отработки уступа в продольном и поперечном направлениях.

Под забоем экскаватора  понимают место его работы, его  рабочую зону. Сюда относится площадка, на которой размещен экскаватор, часть поверхности, с которой вынимают породу, а также площадка для установки транспортных средств, подаваемых под погрузку. Когда разработка ведется отвал, к забою относится также площадка для размещения выгружаемой из ковша породы. По мере работы экскаватора забой перемещается.

При всех экскаваторных  работах забой проектируют так, чтобы можно было      лучше      использовать      оборудование,      добиваться      высокой производительности труда и снижения стоимости работ.

Забой экскаватора - прямой лопаты.

Прямая лопата конструктивно приспособлена для выемки породы выше уровня стоянки экскаватора. Жесткое крепление ковша позволяет работать как в отвал, так и с погрузкой в транспортные средства. Рабочие размеры экскаватора рассматриваемого типа определяются емкостью ковша, длиной стрелы и рукояти, а также углом наклона стрелы.

Основными рабочими размерами экскаватора, оборудованного прямой лопатой, являются:

радиус копания - горизонтальное расстояние от оси  вращения до зубьев ковша при копании;

высота копания - вертикальное расстояние от уровня стоянки экскаватора до зубьев ковша при копании (наибольшая высота копания соответствует максимально поднятой рукояти);

радиус выгрузки - горизонтальное расстояние от оси  вращения экскаватора до середины ковша при разгрузке;

 

 

высота выгрузки - вертикальное расстояние от уровня стоянки экскаватора до нижней кромки открытого днища ковша в процессе выгрузки (наибольшая высота выгрузки соответствует максимально поднятому ковшу); глубина копания - расстояние от уровня стоянки экскаватора до зубьев ковша при копании ниже уровня стоянки.

 

 

Радиус копания при наиб. высоте выгрузки

 

 

Наибольшй радиус  копания

Рис. 1.2. Рабочие  размеры экскаватора с прямой лопатой Для сокращения передвижек экскаватора и числа горизонтов выгодно увеличивать высоту забоя. Однако это увеличение ограничивается соображениями безопасного ведения работ. Рациональная высота забоя определяется также длиной пути, который должен проделать ковш, снимая нормальную стружку, до полного наполнения.

Ширина забоя, как правило, определяется размерами рабочего оборудования; расстояние между экскаватором и транспортными средствами выбирается таким, чтобы создавались условия для работы с наименьшими углами поворота.

1.3. Основные части экскаватора.

Современный одноковшовый экскаватор состоит из следующих основных частей: ходового оборудования, поворотной платформы с механизмами и силовым оборудованием, рабочего оборудования.

Ходовое оборудование гусеничное, обеспечивающее хорошую проходимость экскаватора.

Поворотная  платформа опирается через ролики опорно- поворотного устройства на раму ходового оборудования, относительно которого платформа может поворачиваться в горизонтальной плоскости.

Рабочим оборудованием  называется та часть, с помощью которой  они копают грунт, поднимают груз, зачерпывают и перегружают. Рабочее оборудование расположено в передней части поворотной платформы экскаватора.

Рассмотрим  принцип действия рабочего оборудования. Оборудование прямой лопаты является наиболее распространенным видом рабочего оборудования, так как оно позволяет разрабатывать породы любой крепости и обеспечивает наименьшую продолжительность экскаваторного цикла.

Рабочее оборудование прямой лопаты состоит из стрелы , шарнирно соединенной с поворотной рамой, рукояти , ковша, жестко закрепленного на рукояти, и напорного механизма.