Cours sur l'alimentation électrique domestique. Héros en acier du géant Appareil à pièces rotatives
La pelle sur pneus est une machine géante, la plus grande moissonneuse-batteuse de la planète, construite spécifiquement pour l'exploitation minière. Sa longueur est de 220 m et sa hauteur de 94 m. Le mécanisme est capable d’extraire du charbon à des centaines de mètres sous terre. Il y parvient grâce à une énorme roue avec des godets suspendus, soutenus par une flèche d'environ 60 m de long. Pendant que la roue tourne, les godets ramassent la terre et la déversent sur de grands convoyeurs, à travers lesquels elle tombe dans les mines. Ils trient le sable du charbon. Le charbon est transporté par des convoyeurs ferroviaires jusqu'aux centrales électriques, où il est allumé et où de l'électricité est produite.
Description de la pelle sur pneus à godets
Le fonctionnement d’une pelle sur pneus à godets provient de l’électricité, qui est fournie à la machine via des câbles épais. La machine fonctionne 24 heures sur 24 et creuse jusqu'à 245 000 m³ par jour. A titre de comparaison, cette quantité de terre peut remplir un immense stade. Les unités les plus hautes sont plus longues que la Statue de la Liberté et pèsent 13 500 tonnes, soit 1,5 fois plus lourde que la Tour Eiffel.
Caractéristiques de la pelle sur pneus à godets :
- Se déplace sur 12 pistes.
- La hauteur de chaque chenille est de 3 m.
- Largeur - 3,5 m.
- Longueur - 15 m.
- Le prix d'un tel mécanisme est de 100 millions de dollars.
- La durée de vie de la machine est de 70 à 80 ans.
Avec des chenilles plus petites, le véhicule se serait enfoncé dans le sol. Au cours du siècle dernier, environ un millier de roues de différentes tailles ont été créées. Il faut des années pour construire l'unité. La production de pièces individuelles prend 5 ans, et 5 années supplémentaires sont consacrées à l'assemblage et aux tests.
Caractéristiques générales des pelles sur pneus à godets :
- Diamètre de roue - 18 m.
- Capacité du godet - jusqu'à 1600 litres.
- Productivité - 10 000 m³/h.
- Profondeur de creusement - 5 m.
Pelle rotative ERSHRD-5000, ER-1250 et Bagger 293
En 1974, l'entreprise minière de charbon de Bogatyr au Kazakhstan a commencé à produire la pelle rotative ERSHRD-5000 la plus puissante de ces années-là. L'équipe était dirigée par l'électricien A. Shilov. Il était prévu que la productivité de l'équipement soit de 5 000 m³. En 1976, la pelle a été soumise au contrôle technique et en 1978, elle a été mise en service. Un mois plus tard, un record de production de charbon dans toute l'Union a été établi, lorsqu'au lieu des 950 000 tonnes prévues, 1 162 000 tonnes de charbon ont été produites.
La pelle rotative Bagger 293 est un équipement de fabrication allemande construit en 1995. La voiture a été inscrite dans le Livre Guinness des Records en raison de sa taille et de ses performances. Le poids total de tous les équipements est de 14 200 tonnes et est capable de creuser en une seule journée une immense fosse de 10 mètres de la taille d'un terrain de football. Il y a 20 godets d'une taille de 15 m³ installés sur la roue rotative de la machine. Le seul analogue du Bagger 293 est Takraf, opérant dans la ville de Hambach (Allemagne) dans une mine de charbon.
La pelle rotative ER-1250 est une technique de l'ère soviétique conçue pour l'exploitation de carrières dans des zones ouvertes à des fins minières. Elle diffère des machines décrites ci-dessus par sa taille réduite, bien qu'à des fins urbaines, elle soit considérée comme un géant. La longueur de la structure est de 48 m et la hauteur de 22 m et le poids total est de 700 tonnes.
Selon la classification, les excavatrices sur pneus à godets sont divisées en excavatrices de morts-terrains, d'exploitation minière et de tranchées. Si les machines rotatives ci-dessus sont de taille énorme, la pelle, dont nous parlerons plus loin, n'est pas si grande et est destinée aux travaux de tranchées.
La pelle rotative de tranchée ETR-254 est conçue pour le creusement longitudinal de tranchées pour oléoducs ou gazoducs d'un diamètre de : 1220 ; 1420 ; 1620 millimètres. La machine peut travailler sur des sols de la première à la quatrième catégorie, ainsi que sur des sols gelés à une température de -40ºС.
La base de la conception est un tracteur à chenilles. La partie active du mécanisme est un châssis avec un rotor (ou deux rotors) fixé au tracteur. Il s'agit d'une grande roue à rotation longitudinale avec des godets ou des couteaux intégrés, capable de creuser une tranchée de 3,5 m de profondeur.
La conception du mécanisme rotatif est venue à l’esprit de Léonard de Vinci. Au XVIe siècle, il proposa l'idée d'une roue avec des pelles creusant le sol. Au XIXe siècle, une première version d’une telle machine était utilisée pour creuser le canal de Suez. L'ingénieur américain Smith a créé en 1884 un mécanisme de tranchée rotative doté de deux roues rotatives.
En 2001, dans la ville allemande de Juliers, les gens ont vu le géant Bugger 288 en mouvement. Ces équipements sont généralement déplacés sur de longues distances à l'état démonté, mais la carrière vers laquelle l'équipement a été déplacé n'était qu'à 22 km.
Le prix des voitures et des pièces détachées dépend du modèle, de l'état et d'autres nuances. Le coût peut être consulté dans la rubrique « acheter du matériel » sur différents portails sur les pelles (selon les régions).
Pelle rotative ER-1/1,5
La pelle rotative est un type de machine de carrière entièrement rotative et est conçue pour les opérations de décapage et d'exploitation minière à ciel ouvert. Assure le chargement du massif rocheux extrait sur des machines de transport continu (convoyeur de taille, rechargeur, épandeur), dans le transport ferroviaire ou routier. La pelle est adaptée pour des travaux toute l'année dans une plage de températures de -40 à +35°C. La conception des machines avec une flèche rotative de longueur constante (non rétractable) garantit une grande rigidité et fiabilité de la structure avec un poids minimal. La conception de la structure supérieure de la machine avec surcharge centrale (avec un axe de rotation commun pour la plate-forme tournante de la machine et la flèche de déchargement) simplifie l'agencement de la machine et minimise le nombre de convoyeurs à bande. Il n'y a que deux convoyeurs, réception et déchargement, ce qui facilite le maintien du flux de transport. Des équipements de contrôle et de communication sont installés dans les cabines de conduite. Il existe des ateliers pour effectuer les réparations de routine sur la machine. La pelle est équipée du nombre nécessaire d'équipements de levage, permettant les travaux de réparation en cours de fonctionnement : un treuil à tambour, une potence avec palan électrique. L'équipement électrique est situé dans des locaux situés sur la console du contrepoids et le plateau tournant. Les collecteurs de courant sont étanches et fonctionnent de manière fiable dans des conditions poussiéreuses. Tous les équipements et câbles électriques permettent le fonctionnement des pelles dans la plage de température de -40 à +35°C.
Caractéristiques
Pelle rotative ER-1250 17/1,5 (version morts-terrains) :
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1) Productivité théorique du massif rocheux détaché, m3/h : | |
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Maximum | |
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Calculé pour une force d'excavation spécifique donnée : | |
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2) Productivité calculée en masse de matière transportée, t/h | |
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3) Force de creusement spécifique à productivité théorique maximale, N/cm2 | |
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4) Hauteur de creusement, m | |
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5) Profondeur de l'entreprise, m | |
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6) La largeur du chantier à une hauteur de creusement donnée est maximale, m | |
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7) Rayon maximum, m | |
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Creusement | |
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Téléchargements | |
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8) Hauteur de déchargement, m | |
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9) Puissance d'entraînement du rotor, kW | |
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10) Diamètre du rotor, m | |
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11) Nombre de seaux, pcs. | |
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12) Nombre d'éléments de coupe, pcs. | |
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13) Volume estimé du seau, l | |
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14) Nombre de tirs, I/min | |
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15) Vitesse de rotation maximale de la structure supérieure au rayon maximum, m/min | |
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16) Vitesse maximale de levage (descente) de la flèche du rotor le long de l'axe du rotor, m/min | |
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17) Capacité du câble du tambour, m | |
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18) Largeur de la bande transporteuse, m | |
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19) Vitesse de la bande transporteuse, m/s : | |
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Flèches de rotor | |
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Console de vidage | |
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20) Vitesse de déplacement, m/h | |
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21) Pente admissible de la plate-forme de travail, degrés : | |
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Quand on travaille | |
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Lors d'un déménagement | |
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22) Pression au sol spécifique moyenne, MPa | |
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23) Puissance de connexion des équipements électriques haute tension, kVA | |
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24) Dimensions hors tout, mm : | |
AUTOMATISATION DES PELLES À ROTOR
Les pelles rotatives sont largement utilisées dans l'exploitation à ciel ouvert de gisements de charbon et de minerai et se caractérisent par une productivité élevée. Le mouvement de travail d'une excavatrice rotative et le transport des roches ou des minéraux excavés sont assurés par les mécanismes suivants : une roue rotative à plusieurs godets qui excave le sol ; mécanisme de levage de flèche avec roue rotative ; un dispositif rotatif qui permet de faire tourner la flèche avec une roue rotative pendant l'excavation ; un mécanisme de déplacement qui déplace l'excavatrice le long du front de taille ; dispositif de transport - un système de convoyeurs à bande qui acheminent la roche de la roue rotative vers le convoyeur principal ou vers la décharge.
L’objectif de l’automatisation des pelles rotatives est d’augmenter la productivité de la machine, de réduire les charges dynamiques, de réduire l’intensité énergétique du processus tout en facilitant considérablement les conditions de travail du conducteur.
SYSTÈMES DE CONTRÔLE AUTOMATIQUES
ENTRAÎNEMENT ÉLECTRIQUE DES PELLES À ROTOR
Les principaux entraînements électriques du RE comprennent les entraînements électriques de la roue rotative, la rotation, le levage et l'abaissement de la flèche rotative, l'entraînement des chenilles, les convoyeurs de réception et de déchargement.
Entraînement électrique de la roue du rotor. Actuellement, les plus courants sont les systèmes d'entraînement électrique à deux roues de rotor : avec un moteur électrique asynchrone et un entraînement électrique du système G-D. Le premier système est utilisé sur les pelles de petite et moyenne taille et est réalisé sur la base d'un moteur asynchrone à cage d'écureuil ou d'un moteur asynchrone à rotor bobiné. Sur les pelles de grande capacité, des moteurs à courant continu contrôlés par un système G-D sont utilisés pour entraîner la roue du rotor.
Le système G-D contient une rétroaction négative sur la tension du générateur et le régime moteur pour améliorer les propriétés dynamiques de l'entraînement électrique et assurer la rigidité nécessaire des caractéristiques mécaniques. L'utilisation d'un retour de courant d'induit avec coupure permet d'obtenir une caractéristique « pelle » de l'entraînement électrique.
Mécanisme de balançoire électrique. Sur presque toutes les pelles nationales et étrangères, l'entraînement électrique des mécanismes rotatifs est réalisé selon le système G-D. Sur les machines domestiques produites après 1984, un système convertisseur à thyristors - moteur à courant continu (TP-D) est utilisé.
Les systèmes de contrôle automatique pour les entraînements électriques fabriqués à l'aide du système TP-D sont construits sur le principe du contrôle de coordonnées subordonné. Les structures du système de contrôle sont à deux circuits. La boucle interne est une boucle de contrôle du courant d'induit avec un régulateur de courant d'induit PI, la boucle externe est une boucle de contrôle de tension avec un régulateur de tension d'induit P du moteur électrique. Le signal de sortie du régulateur de tension P est un signal permettant de régler le courant d'induit. La limitation de la tension de sortie du régulateur de tension à l'aide d'une unité de limitation permet d'obtenir une caractéristique « pelle » de l'entraînement électrique.
Entraînement électrique pour monter et descendre la flèche rotative. Selon la classe de la pelle rotative et son objectif, les solutions techniques dans l'entraînement de montée et d'abaissement de la flèche rotative ont leurs propres caractéristiques. L'entraînement de la flèche de la pelle ER-630, qui présente de petits paramètres linéaires, est à commande hydraulique. L'entraînement électrique de la pelle ER-1250 est réalisé en courant alternatif à l'aide de moteurs asynchrones à rotor bobiné. L'entraînement électrique des pelles ER-1600 est réalisé en courant continu à l'aide du système TP-D.
Entraînement électrique des trains roulants les pelles sur pneus à godets de tous types sont équipées de moteurs à courant alternatif de grue avec rotor bobiné. Chaque train de roulement est équipé d'un entraînement monomoteur dont la puissance dépend de la classe de la pelle. Pour former les caractéristiques mécaniques des entraînements électriques, des rhéostats (métal ou induction) sont utilisés.
Entraînements électriques de convoyeurs et mécanismes auxiliaires. Tous les entraînements des convoyeurs et mécanismes auxiliaires sont équipés de moteurs asynchrones à rotors à cage d'écureuil. Les entraînements sont contrôlés soit depuis le panneau de commande de la machine, soit depuis le poste de commande local. Pour éviter le remblayage des points de surcharge sur les convoyeurs, leurs entraînements sont démarrés dans le sens opposé au flux de marchandise. La séquence de démarrage est la suivante. Une fois que le conducteur a appuyé sur le bouton « Démarrer la ligne de transport », le signal d'avertissement s'allume et après un certain temps (environ 10 s), l'entraînement du convoyeur de déchargement est activé, ce qui active l'entraînement du convoyeur de réception à l'aide du contact de bloc de le contacteur de puissance. Le contact de bloc de l'entraînement du convoyeur de réception active l'entraînement des roues du rotor.
Dans le cadre des cours du projet, le calcul de l'alimentation électrique de l'atelier de réparation mécanique a été réalisé. Lors du calcul de l'alimentation électrique de l'atelier, les charges électriques de tous les récepteurs électriques ont été calculées selon la méthode des schémas ordonnés. Selon le calcul des charges électriques, un schéma d'alimentation raisonnable a été établi. / Contenu : 2 feuilles de dessins + calcul Excel + PP.
Le projet de diplôme décrit le développement d'une entreprise minière basée sur les caractéristiques minières et géologiques d'un objet réel. Le diplôme précise également les développements de rationalisation utilisés dans la pratique. Le projet de diplôme concerne des machines minières telles que les pelles araignées ESH-20.90, ESH-40.100, les pelles mécaniques EKG-5U, les pelles rotatives ER-1250.
Introduction.
Le projet de diplôme a été rédigé sur les conditions minières, géologiques et techniques minières de la mine à ciel ouvert de Mugunsky, qui mène des opérations d'extraction de charbon sur le gisement de lignite de Mugunsky. Les conditions minières et géologiques de la section n°2 de la fosse à ciel ouvert de Mugunsky sont favorables à l'utilisation d'un système d'aménagement sans transport utilisant de puissantes excavatrices araignées sur les morts-terrains. Les conditions minières et géologiques du tronçon sont favorables à un système de développement sans transport : le taux de découverture est de 2,5...4,7 m3t. Les morts-terrains principaux sont extraits de manière sélective, la partie supérieure du banc de morts-terrains est placée dans l'espace derrière la décharge et la partie inférieure est placée à l'avance le long du chemin vers la pré-décharge.
Les caractéristiques des charbons permettent de les utiliser pour une combustion directe dans les chaudières des centrales thermiques et des chaufferies sans enrichissement préalable. Le charbon est de résistance moyenne, ce qui permet l'utilisation d'équipements d'excavation et de chargement sans relâchement préalable par dynamitage. Pendant les opérations minières, il est possible d'utiliser des excavatrices EKG-4U, EKG-5U pour charger du charbon dans des wagons. La profondeur de l'extraction du charbon permet l'utilisation du transport ferroviaire pour transporter les minéraux. ce qui élimine les coûts supplémentaires de rechargement.
En fonction des conditions d'apparition des couches et de la topographie de la surface, l'ouverture des couches de travail du champ à ciel ouvert est conçue en creusant des tranchées de coupe à travers la roche au niveau de chaque couche et des tranchées de sortie sur les flancs des blocs de production. L'emplacement des tranchées divisées est pris au niveau des affleurements de veines de charbon sous les sédiments le long de la frontière des charbons techniquement appropriés. Le forage des tranchées de coupe et de sortie sur les sites est effectué à l'aide d'un système sans transport utilisant des excavatrices à dragline araignée.
Compte tenu de la nature du relief et de la localisation des décharges internes, l'ouverture des horizons rocheux est réalisée à l'aide de tranchées de sortie en flanc, laissant des bermes de transport le long des limites ouest et est des chantiers. Les volumes de coupe des horizons de transport sont pris en compte dans le plan calendaire d'extraction et de décapage du charbon, et sont réalisés à travers les activités de production de la mine à ciel ouvert.
La largeur de la tranchée fendue a été supposée être de 60 m à partir de la condition d'une transition normale de la période de construction à l'exploitation et de la condition de mise en place des morts-terrains du premier chantier de production et d'une bande libre entre la décharge et le banc de charbon pour l'installation d'une rainure de drainage et la pose d'une voie ferrée. façons. La largeur de la tranchée fendue le long du sommet est déterminée graphiquement et est comprise entre 65 et 147 m.
Conclusion.
Ce projet de fin d'études examine l'efficacité de l'utilisation des foreuses 3SBSh-200-60 et SBSh-250 MNA-32, des excavatrices ESh-20.90 et ESh-11.70 et des excavatrices EKG-5U et ER-1250 OT. Lorsque l'on compare initialement les options, ESh-11.70 présente l'avantage de pouvoir être dispersées sur le fond de la carrière pour une plus grande efficacité dans les opérations minières. Ils peuvent être utilisés dans différentes directions, tant pour les travaux de décapage que de remise en état. Ils sont avantageux à utiliser sur de longues distances, ce qui est souvent utilisé dans les conditions technologiques de la mine à ciel ouvert de Mugunsky.
D'après les résultats des calculs, dans le projet de cours, il est plus rentable d'utiliser les excavatrices ESH-20.90. Cela est dû à plusieurs facteurs :
- prix d'usine élevé des excavatrices ESH-11.70 ;
- livraison plus lointaine des pièces de pelle pour l'installation ;
- des coûts d'exploitation élevés.
Conclusion : à la mine à ciel ouvert Mugunsky, il est préférable d'utiliser des excavatrices ESH-20.90 plus puissantes. Avec l'utilisation massive des excavatrices ESH-20.90, il est possible d'utiliser des schémas de décapage complexes et plus efficaces.
Dans les conditions modernes, on ne peut ignorer la maintenabilité et la fiabilité d'une machine minière. Les pelles ESH-20.90 se sont révélées très performantes : ces machines sont fiables, maniables, économiques et leurs paramètres de fonctionnement conviennent à la plupart des grandes carrières et mines à ciel ouvert.
Le problème spécial développé dans le projet pour rainurer le collecteur du générateur GP-2.5 peut améliorer considérablement la qualité des réparations et éliminer les coûts de transport du générateur vers un atelier de réparation. L'appareil convient à la réparation des générateurs de la plupart des pelles araignées (ESh-20.90, ESh-40.85, ESh-25.100, ESh-40.100). Pour la mine à ciel ouvert Mugunsky, les excavatrices équipées de ces générateurs constituent la majorité absolue.
Les coûts d'exploitation calculés dans le cours pour 3 excavatrices EKG-5U sont supérieurs aux coûts d'exploitation de l'excavatrice ER-1250, mais sur la base des conditions minières et géologiques de la mine à ciel ouvert Mugunsky, l'efficacité de l'utilisation d'une excavatrice rotative est réduit pour plusieurs raisons.
L'utilisation de la pelle ER-1250 selon le schéma de développement classique, lorsqu'une impasse est aménagée dans l'espace exploité, est impossible. Pour cette raison, il est devenu nécessaire d'utiliser une excavatrice EKG-5U dans le schéma de chargement du charbon pour couper la couche de charbon du côté travail. Les performances d'une pelle EKG-5U diffèrent considérablement de celles de la pelle ER-1250 OTs, de sorte que la pelle sur pneus à godets est inactive.
Le prix d'usine de la pelle ER-1250 OTs est relativement élevé, puisqu'il s'agit d'une pelle importée, ou plutôt fabriquée en Ukraine (Donetsk). Les coûts de fonctionnement ont également une forte tendance à la hausse (droits de douane, taxes…). L'utilisation de 3 pelles EKG-5U donne un avantage dans la mobilité des opérations minières. 3 excavatrices permettent de se disperser sur tout le champ de la carrière en fonction des conditions minières et géologiques spécifiques, ainsi que d'organiser le chargement dans plusieurs sections de la tranchée.
Dans une pièce spéciale, un dispositif simple mais efficace a été développé pour empêcher la chute du boulon inférieur de la pelle EKG-5U. Ce dispositif vous permet d'éviter les temps d'arrêt imprévus à vide, qui entraînent de lourdes pénalités de la part des chemins de fer.
L'utilisation de machines minières plus puissantes entraîne une augmentation de la productivité de la mine à ciel ouvert et, en règle générale, une augmentation du volume de production de charbon, ce qui entraîne une diminution du prix du charbon et une diminution de la consommation. Par conséquent, les fabricants d’équipements miniers doivent être tenus de fabriquer des excavatrices avec des paramètres de fonctionnement les plus appropriés pour une utilisation dans des conditions minières spécifiques. Autrement dit, utilisez des équipements miniers sur mesure avec des paramètres intermédiaires. Il est encourageant de constater que les premières conditions préalables à un tel travail apparaissent désormais. L'usine de Rudgormash a notamment fabriqué une plate-forme de forage conformément aux exigences techniques des mécaniciens de la mine à ciel ouvert de Mugun, ce qui a permis d'utiliser la machine plus efficacement et avec des coûts d'exploitation inférieurs.
Date d'ajout : 12/09/2009