Способы загрузки рабочего органа
В процессе внедрения рабочего органа (например, ковша экскаватора) в массив или штабель горной породы применяются два основных метода загрузки: раздельный и многоступенчатый. Их выбор зависит от физико-механических свойств материала.
Раздельный способ характеризуется полным внедрением рабочего органа в штабель до контакта с его задней стенкой. После этого происходит поворот для захвата материала, его заполнение и последующий подъем (вырыв) в транспортное положение. Данная технология наиболее эффективна для материалов с низкой насыпной плотностью, таких как сланец или шлак, где сопротивление при внедрении относительно невелико.
Многоступенчатый способ является более сложным и предполагает серию последовательных операций: внедрение, частичный поворот для рыхления, затем снова внедрение. Этот цикл повторяется несколько раз до полного заполнения рабочего органа. Такой подход незаменим при работе с плотными и тяжелыми породами, например, при погрузке руды, где прямое полное внедрение потребовало бы чрезмерных усилий.
Физика процесса и энергозатраты
Ключевым процессом при внедрении в горный массив является выдавливание и разрушение породы. Это действие вызывает резкий рост сопротивления, что, в свою очередь, приводит к увеличению действующих на оборудование нагрузок и общей энергоемкости операции. Для наглядности: у современных гидравлических экскаваторов, оснащенных погрузочным оборудованием, усилие, прилагаемое к ковшу в момент внедрения, может достигать 40–60% от полного веса самой машины. Это подчеркивает высокие динамические нагрузки, испытываемые техникой, и важность правильного выбора способа загрузки для оптимизации производительности и снижения износа.