RU2078877C1 - Dragline-excavator bucket - Google Patents
Dragline-excavator bucket Download PDFInfo
- Publication number
- RU2078877C1 RU2078877C1 RU95103484A RU95103484A RU2078877C1 RU 2078877 C1 RU2078877 C1 RU 2078877C1 RU 95103484 A RU95103484 A RU 95103484A RU 95103484 A RU95103484 A RU 95103484A RU 2078877 C1 RU2078877 C1 RU 2078877C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bucket
- average
- width
- height
- capacity
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Shovels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к землеройной технике, а более конкретно к сменному рабочему оборудованию экскаваторов-драглайнов, предназначенных для производства как вскрышных, так и добычных работ при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. The invention relates to earthmoving equipment, and more specifically to removable working equipment of dragline excavators designed for both overburden and mining operations in the development of opencast mineral deposits.
Известен ковш экскаватора-драглайна, включающий боковые и заднюю стенку, днище с режущей кромкой, основные геометрические параметры которого (длина L, высота H и ширина B выбираются из соотношений
где E геометрическая емкость ковша, м3;
K коэффициент, учитывающий тип разрабатываемых грунтов (пород);
B ширина ковша, м;
H высота ковша, м.Known bucket excavator dragline, including the side and rear wall, the bottom with a cutting edge, the main geometric parameters of which (length L, height H and width B are selected from the ratios
where E is the geometric capacity of the bucket, m 3 ;
K coefficient taking into account the type of developed soils (rocks);
B bucket width, m;
H bucket height, m.
Однако это техническое решение обеспечивает эффективность процесса копания и повышение производительности экскаватора-драглайна при условии, когда величина геометрической емкости ковша экскаватора-драглайна не превышает 10 м3. В случае, когда геометрическая емкость ковша экскаватора-драглайна более 10 м3, выбор основных параметров длина L, высота H, ширина B из указанных выше соотношений приводит к значительному уменьшению геометрической емкости ковша и, как следствие, к снижению производительности экскаватора-драглайна. Например, при экскавации глинистых пород экскаватором-драглайном ЭШ-20/90 выбор геометрических параметров ковша из данных соотношений при E 20 м3, K 0,85 и B/H 3,0 приводит к уменьшению геометрической емкости ковша на 30% При увеличении объема "шапки" грунта на 15 -20% за счет увеличения ширины ковша не позволяет компенсировать потери полезной емкости ковша.However, this technical solution ensures the efficiency of the digging process and increased productivity of the dragline excavator, provided that the geometric capacity of the bucket of the excavator dragline does not exceed 10 m 3 . In the case when the geometric capacity of the bucket of the dragline excavator is more than 10 m 3 , the choice of the main parameters length L, height H, width B from the above ratios leads to a significant decrease in the geometric capacity of the bucket and, as a result, to a decrease in the performance of the dragline. For example, when clay rocks are excavated with an ESh-20/90 dragline excavator, the choice of the bucket geometric parameters from these ratios at E 20 m 3 , K 0.85 and B / H 3.0 leads to a decrease in the bucket geometric capacity by 30% With an increase in volume "caps" of the soil by 15 -20% due to the increase in the width of the bucket does not compensate for the loss of useful capacity of the bucket.
Наиболее близким из известных технических решений по своей сущности и достигаемому результату является ковш экскаватора-драглайна, включающий заднюю, боковые стенки и днище с режущей кромкой (2). The closest known technical solutions in their essence and the achieved result is a dragline excavator bucket, including the rear, side walls and the bottom with a cutting edge (2).
В этом источнике длина ковша 
Однако недостатком данного технического решения является повышенная металлоемкость ковша и значительные затраты энергии в процессе работы ковша экскаватора-драглайна. However, the disadvantage of this technical solution is the increased metal consumption of the bucket and significant energy costs during the operation of the bucket of the dragline excavator.
Целью изобретения является упрощение конструкции, сокращение металлоемкости, энергозатрат, расширение функциональных возможностей и повышение производительности мощных экскаваторов-драглайнов. The aim of the invention is to simplify the design, reduce metal consumption, energy consumption, expand the functionality and increase the performance of powerful dragline excavators.
Указанная цель достигается тем, что ковш экскаватора-драглайна, включающий заднюю, боковые стенки и днище с режущей кромкой, соотношение средней ширины ковша к средней высоте боковых и задней стенок ковша составляет 1,7 -2,4, а произведение средней высоты боковых и задней стенок ковша, средней ширины ковша и средней длины ковша 0,9 0,98 емкости ковша. При разработке песка произведение средней высоты боковых и задней стенок ковша, средней ширины ковша и средней длины ковша составляет 0,9 0,98 емкости ковша. При разработке глин произведение средней высоты боковых и задней стенок ковша, средней ширины ковша и средней длины ковша составляет 0,8 0,92 емкости ковша. При разработке скальных пород произведение средней высоты боковых и задней стенок ковша, средней ширины ковша и средней длины ковша составляет 0,75 0,85 емкости ковша, где
E геометрическая емкость ковша, м3;
B средняя ширина ковша, м;
H средняя высота боковых и задней стенок ковша, м;
L средняя длина ковша, м.This goal is achieved by the fact that the bucket of the dragline excavator, including the rear, side walls and the bottom with a cutting edge, the ratio of the average width of the bucket to the average height of the side and rear walls of the bucket is 1.7 -2.4, and the product of the average height of the side and rear the walls of the bucket, the average width of the bucket and the average length of the bucket 0.9 0.98 capacity of the bucket. When developing sand, the product of the average height of the side and rear walls of the bucket, the average width of the bucket and the average length of the bucket is 0.9 0.98 bucket capacity. When developing clay, the product of the average height of the side and back walls of the bucket, the average width of the bucket and the average length of the bucket is 0.8 0.92 bucket capacities. When developing rock formations, the product of the average height of the side and rear walls of the bucket, the average width of the bucket and the average length of the bucket is 0.75 0.85 bucket capacities, where
E geometric bucket capacity, m 3 ;
B average bucket width, m;
H is the average height of the side and rear walls of the bucket, m;
L average bucket length, m.
На фиг. 1 изображен общий вид ковша экскаватора-драглайна; на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг.3 то же, вид сверху; на фиг. 4 график изменения времени черпания ковша от величины отношения ширины к высоте боковых стенок. In FIG. 1 shows a general view of a dragline excavator bucket; figure 2 is the same side view; figure 3 is the same, a top view; in FIG. 4 is a graph of the variation in bucket digging time versus the ratio of the width to the height of the side walls.
Ковш экскаватора-драглайна включает заднюю стенку 1, боковые стенки 2 и днище 3 с режущей кромкой 4. The bucket of the dragline excavator includes a rear wall 1,
Параметры ковша определяют следующим образом. The parameters of the bucket are determined as follows.
Предварительно устанавливают требующуюся емкость ковша (E) в зависимости от типа разрабатываемых пород и величину концевой нагрузки, действующей на стрелу экскаватора (Φ) зависящей от веса самого ковша и находящегося в нем грунта
E = (0,23-0,48)Φ.
После этого устанавливают длину ковша по следующей зависимости:
Отношение ширины ковша B к высоте его стенок H и пределы уменьшения геометрической емкости ковша E в зависимости от типа разрабатываемых пород определяют по таблице.The required bucket capacity (E) is pre-set depending on the type of rocks being developed and the value of the end load acting on the excavator boom (Φ) depending on the weight of the bucket and the soil in it
E = (0.23-0.48) Φ.
After that, set the bucket length according to the following relationship:
The ratio of the width of the bucket B to the height of its walls H and the limits for reducing the geometric capacity of the bucket E, depending on the type of rocks being developed, are determined by the table.
Приняв конкретное значение коэффициента, характеризующего уменьшение геометрической емкости ковша для заданного типа разрабатываемых пород, а также значение величины B/H и выразив один из параметров B или H через другой, находят основные параметры ковша. Having taken the specific value of the coefficient characterizing the decrease in the geometric capacity of the bucket for a given type of developed rocks, as well as the value of B / H and expressing one of the parameters B or H through another, the main parameters of the bucket are found.
Предлагаемое техническое решение отличается от прототипа рядом существенных признаков, влияющих на достижение указанного выше технического эффекта, в связи с чем можно сделать вывод о его соответствии критерию изобретения "новизна". The proposed technical solution differs from the prototype in a number of essential features that affect the achievement of the above technical effect, and therefore we can conclude that it meets the criteria of the invention of "novelty."
По сравнению с прототипом предлагаемый ковш выполнен большей шириной при одинаковой фактической емкости (вместимости) и уменьшенной высоте боковых стенок за счет увеличения объема "шапки" 5 грунта и имеет меньшую площадь поверхности, а следовательно, и требует меньше металла на изготовление (при одинаковой толщине стенок). Compared with the prototype, the proposed bucket is made wider with the same actual capacity (capacity) and a reduced height of the side walls due to the increase in the volume of the “cap” 5 of the soil and has a smaller surface area and, therefore, requires less metal for manufacturing (with the same wall thickness )
Ковш предлагаемой конструкции, имеющей одинаковую вместимость с ковшом прототипом, характеризуется меньшим сопротивлением перемещению в процессе его заполнения грунтом. The bucket of the proposed design, having the same capacity as the prototype bucket, is characterized by less resistance to movement during its filling with soil.
Таким образом, по сравнению с прототипом затраты энергии, необходимые для заполнения ковша, будут меньше. Thus, in comparison with the prototype, the energy required to fill the bucket will be less.
При работе экскаватора-драглайна с верхним черпанием зона пространственного перемещения ковша в верхней части забоя сокращается, что ведет к уменьшению длины пути копания. When working with a dragline excavator with top scooping, the area of spatial movement of the bucket in the upper part of the face is reduced, which leads to a decrease in the length of the digging path.
Применение ковша заявленной конструкции позволит повысить эффективность и производительность работ при верхнем черпании в связи с уменьшением сил сопротивления копанию и длины пути заполнения по сравнению с ковшом базовой конструкции (прототипом). The use of the bucket of the claimed design will improve the efficiency and productivity of work during top scooping due to the reduction of digging resistance forces and the length of the filling path compared to the bucket of the basic design (prototype).
Скорость перемещения ковша предложенной конструкции в процессе его заполнения грунтом не будет меньше, чем ковша прототипа, так как уменьшается сопротивление перемещению ковша это связано с тем, что сопротивление заполнению ковша пропорционально ширине ковша и квадрату высоты его боковых стенок. The speed of movement of the bucket of the proposed design in the process of filling it with soil will not be less than the bucket of the prototype, since the resistance to movement of the bucket is reduced due to the fact that the resistance to filling the bucket is proportional to the width of the bucket and the square of the height of its side walls.
С другой стороны с увеличением ширины и уменьшением высоты боковых стенок ковша предложенной конструкции увеличивается проходное сечение ковша и при прочих равных условиях это приводит к сокращению продолжительности заполнения ковша породой, снижению энергозатрат, увеличению производительности машины. On the other hand, with an increase in the width and a decrease in the height of the side walls of the bucket of the proposed design, the passage section of the bucket increases and, all other things being equal, this leads to a reduction in the duration of filling the bucket with rock, lower energy consumption, and increased machine productivity.
Использование предлагаемого ковша позволяет повысить эффективность работ по зачистке и планировке поверхности при экскавации грунта. Увеличенная ширина и уменьшенная высота стенок ковша сокращает намерзание и налипание грунта в процессе работ. The use of the proposed bucket can improve the efficiency of work on cleaning and leveling the surface during excavation of the soil. The increased width and reduced height of the walls of the bucket reduces freezing and adhesion of the soil during work.
Считаем целесообразным указать на известность отношения ширины рабочего органа землеройной машины к его высоте в диапазоне от 1,8 до 2,4 см. кн. Н. Г. Домбровский "Строительные машины", 1976, с. 3,47. Однако соотношение этих параметров применено не к ковшу экскаватора-драглайна, а к скреперу, к характеристикам которого "длина" как таковая не применяется. Из приведенного источника не следует, что соотношение упомянутых величин каким-либо образом оказывает влияние на величину "шапки" грунта, что связано с принципиальными отличиями конструктивного исполнения ковша скрепера и ковша экскаватора-драглайна и их функциональных возможностей. Таким образом, нет оснований считать данный прием определения конструктивных параметров ковша известным из указанного источника информации. We consider it appropriate to indicate the popularity of the ratio of the width of the working body of the digging machine to its height in the range from 1.8 to 2.4 cm. N. G. Dombrowski "Construction Machines", 1976, p. 3.47. However, the ratio of these parameters is not applied to the bucket of the dragline excavator, but to the scraper, to the characteristics of which the "length" as such is not applied. It does not follow from the source that the ratio of the mentioned values in any way affects the size of the soil “cap”, which is connected with the fundamental differences in the design of the scraper bucket and the dragline excavator bucket and their functional capabilities. Thus, there is no reason to consider this technique for determining the design parameters of the bucket known from the specified source of information.
Известные решения не направлены на увеличение полезной вместимости ковша при E 10 м3 и объема "шапки" грунта за счет увеличения его ширины, уменьшения высоты боковых и задней стенок при одновременном выполнении условия: H B L (0,75 -0,98) E, определяющего уменьшение величины геометрической емкости ковша в заданных пределах, зависящих от физико-механических свойств пород. Это позволит сделать вывод о соответствии предложения критерию изобретения "изобретательский уровень".Known solutions are not aimed at increasing the useful capacity of the bucket at E 10 m 3 and the volume of the “cap” of the soil by increasing its width, reducing the height of the side and back walls while fulfilling the condition: HBL (0.75 -0.98) E, which determines a decrease in the geometric capacity of the bucket within the specified limits, depending on the physical and mechanical properties of the rocks. This will allow us to conclude that the proposal meets the criteria of the invention "inventive step".
Предложенное техническое решение позволяет получить значительно большую по величине "шапку" 5 высотой H при угле естественного откоса грунта α (фиг. 1). The proposed technical solution allows to obtain a significantly larger “cap” 5 of height H at an angle of repose α (Fig. 1).
В соответствии с Разделом 2 Статьи 4 Закона Российской Федерации изобретению предоставляется правовая охрана, если оно является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо. In accordance with
Данное техническое решение "Ковш экскаватора-драглайна" является новым, так как оно не известно из уровня техники. This technical solution "Dredger-excavator bucket" is new, as it is not known from the prior art.
Оно также имеет изобретательский уровень, так как для специалиста явным образом не следует из уровня техники. It also has an inventive step, since for a specialist it is not obvious from the prior art.
Оно является и промышленно применимым, так как может быть использовано в области горной промышленности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. It is also industrially applicable, as it can be used in the field of mining in the development of mineral deposits in an open way.
Существенными признаками данного технического решения признаются те, которые влияют на достигаемый технический результат, т.е. находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом. The essential features of this technical solution are those that affect the technical result achieved, i.e. are in a causal relationship with the specified result.
Такими признаками являются: соотношение средней ширины ковша к средней высоте боковых и задней стенок ковша составляет 1,7 2,4, а произведение средней высоты боковых и задней стенок ковша, средней ширины ковша и средней длины ковша составляет 0,75 0,98 емкости ковша. При разработке песка произведение средней высоты боковых и задней стенок ковша, средней ширины ковша и средней длины ковша составляет 0,9 0,98 емкости ковша. При разработке глин произведение средней высоты боковых и задней стенок ковша, средней ширины ковша и средней длины ковша составляет 0,8 0,92 емкости ковша. При разработке скальных пород произведение средней высоты боковых и задней стенок ковша, средней ширины ковша и средней длины ковша составляет 0,75 -0,85 емкости ковша. Such signs are: the ratio of the average bucket width to the average height of the side and rear walls of the bucket is 1.7 2.4, and the product of the average height of the side and rear walls of the bucket, the average bucket width and the average bucket length is 0.75 0.98 bucket capacity . When developing sand, the product of the average height of the side and rear walls of the bucket, the average width of the bucket and the average length of the bucket is 0.9 0.98 bucket capacity. When developing clay, the product of the average height of the side and back walls of the bucket, the average width of the bucket and the average length of the bucket is 0.8 0.92 bucket capacities. When developing rock formations, the product of the average height of the side and rear walls of the bucket, the average width of the bucket and the average length of the bucket is 0.75 -0.85 bucket capacity.
Все вышеприведенные признаки, которые приведены и в формуле изобретения, в своей совокупности, позволяют упростить конструкцию, сократить металлоемкость, энергозатраты, расширить функциональные возможности и повысить производительность мощных экскаваторов-драглайнов. All of the above features, which are given in the claims, together, can simplify the design, reduce metal consumption, energy consumption, expand functionality and increase the performance of powerful dragline excavators.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95103484A RU2078877C1 (en) | 1993-03-13 | 1993-03-13 | Dragline-excavator bucket |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95103484A RU2078877C1 (en) | 1993-03-13 | 1993-03-13 | Dragline-excavator bucket |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95103484A RU95103484A (en) | 1997-01-20 |
| RU2078877C1 true RU2078877C1 (en) | 1997-05-10 |
Family
ID=20165523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95103484A RU2078877C1 (en) | 1993-03-13 | 1993-03-13 | Dragline-excavator bucket |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2078877C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2014227457B2 (en) * | 2008-06-26 | 2015-11-19 | Cqms Pty Ltd | Heavy duty excavator bucket |
| US10422103B2 (en) | 2008-07-10 | 2019-09-24 | Cqms Pty Ltd | Heavy duty excavator bucket |
-
1993
- 1993-03-13 RU RU95103484A patent/RU2078877C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин. - М.: Машиностроение, 1977, с. 171, табл. 27. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2014227457B2 (en) * | 2008-06-26 | 2015-11-19 | Cqms Pty Ltd | Heavy duty excavator bucket |
| AU2015203529B2 (en) * | 2008-06-26 | 2015-11-26 | Cqms Pty Ltd | Heavy duty excavator bucket |
| US10422103B2 (en) | 2008-07-10 | 2019-09-24 | Cqms Pty Ltd | Heavy duty excavator bucket |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95103484A (en) | 1997-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4476641A (en) | Strata rock bucket | |
| US7992329B2 (en) | Single pointed ripper bucket excavation tool | |
| Tyulenev et al. | Estimation of Hydraulic Backhoes Productivity for Overburden Removing at Kuzbass Open Pits. | |
| USRE33198E (en) | Strata rock bucket | |
| Maciejewski et al. | Study on the efficiency of the digging process using the model of excavator bucket | |
| WO2017142829A1 (en) | Ground engaging wear member | |
| RU2078877C1 (en) | Dragline-excavator bucket | |
| US3888028A (en) | Digger tooth | |
| CN102733446A (en) | Digging bucket and bucket teeth thereof | |
| Rai et al. | Cycle time and idle time analysis of draglines for increased productivity—a case study | |
| Komissarov et al. | Evaluation of single-bucket excavators energy consumption | |
| RU2047694C1 (en) | Dragline bucket | |
| RU2010922C1 (en) | Bucket of dragline excavator | |
| CN212129276U (en) | Vibrating excavator bucket on excavator | |
| CN211421228U (en) | Excavator excavating bucket tooth mounting structure of loader | |
| CN205636856U (en) | Loading shovel | |
| Cheskidov et al. | Methodological basis for calculating parameters of direct dumping flowsheets in open pit mining of gently dipping coal beds | |
| RU2060392C1 (en) | Method for dump formation on sloping base | |
| SU433275A1 (en) | BUCKET ON ONE BUCKET EXCAVATOR | |
| CN213709683U (en) | Scraper bucket of underground scraper | |
| SU1161664A1 (en) | Excavator bucket | |
| Iakupov et al. | Working parts of means of minerals excavation | |
| SU1454919A1 (en) | Excavator bucket tooth for working frozen soil | |
| RU2700855C1 (en) | Method for formation of external dump overburden during trenching | |
| Erdem, B.*, Duran, Z.* & ï¿ ½elebi | A model for direct dragline casting in a dipping coal-seam |