Designing the working tool of the bucket-wheel excavator with spherically shaped buckets

Ya.L. Liberman, O.A. Lukashuk, Maalaoui Hamed
Russian Mining Industry №6 / 2024 p. 30-32

Abstract:

Relevance of research. The Russian Federation currently disposes of enormous coal reserves ranging from lignite to anthracite. At the same time a significant part of coal in Russia is mined by the surface method, more than half of coal mining is done using the bucketwheel excavators. Design and manufacture of advanced bucket-wheel excavators and increasing their productivity is a topical task. The article proposes a design solution for the working tool of the bucket-wheel excavator, that uses spherically-shaped buckets, which makes it possible to increase the fill factor of the bucket at different directions of the bucket loading. This will not only increase the efficiency of the mining operations, but also significantly reduce the cycle time. Methods used. A complex approach that included a system scientific analysis and generalization of previously published studies was used in addressing the tasks set.

Results. The working tool of the bucket-wheel excavator with spherically shaped buckets has been designed and simulated. Practical value. This approach can be implemented in the development of promising designs of the bucket-wheel excavators.

Keywords: multi-bucket excavator, bucket, bucket wheel, productivity, spherically-shaped bucket, bucket wheel parameters

References

1. Программа развития угольной промышленности России на период до 2035 года. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 июня 2020 г. №1582-р (с изменениями на 21.10.2024) [Электронный ресурс] URL: http://docs.cntd.ru/document/565123539 (date of the application: 08.11.2024).

2. Производство и потребление угля в мире и России // Горная промышленность. – 2015. №2 (120). – С. 24-27.

3. Владимиров В.М., Трофимов В.К. Повышение производительности карьерных многоковшовых экскаваторов. – М.: Недра, 1980. – 312 с.

4. Беляков Ю.И., Владимиров В.М. Совершенствование экскаваторных работ на карьерах. – М.: Недра, 1974. – 304 с.

5. Ревазов М.А., Бурчаков В.А. Актуальные проблемы развития угольной промышленности России // ГИАБ. – 2011. – №5. – С. 302-305

6. Тутов С.С. Анализ и пути увеличения производительности роторных экскаваторов / С.С. Тутов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2020. – №12. – С. 234-236. – EDN DJZSIX.

7. Обоснование рациональных параметров инерционного генератора колебаний движущего момента рабочего органа компактного роторного экскаватора: автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.05.06 / Ляпин Дмитрий Геннадьевич; [Место защиты: Нац. исслед. технол. ун-т]. - Москва, 2017. - 24 с.

8. Рабочий орган роторного экскаватора: Пат. RU 213436 U1: IPC E02F 3/18, E02F 5/08 / Либерман Я.Л., Лукашук О.А., Маалауи Х.; заявитель и патентообладатель ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина»; заявл. №2022105650; 03.03.22; опубл. 22.09.12.

9. Бурый Г.Г., Потеряев И.К., Скобелев С.Б., Ковалевский В.Ф. Исследование сил сопротивления резанию на новой конструкции ковша гидравлического экскаватора // Горное оборудование и электромеханика. – 2019. – №2 (142). – C. 46-51. DOI: 10.26730/1816-4528-2019-2-46-51

10. Дырда Н. П., Каслин Н.Д. Экспериментальные исследования налипания и намерзания грунта на рабочий орган роторного экскаватора // Вестник ХНАДУ. – 2005. – №29.