Эксплуатационная производительность одноковшового экскаватора (в м3/ч)
Пэ = (n q KН KВ)/ KР
где q - вместимость ковша, м3; Кн - коэффициент наполнения ковша (Кн = 0,9-1,2); Кн = q'/q (где q' - объем разрыхленного грунта в ковше перед разгрузкой); Кр - коэффициент разрыхления грунта (Кр = 1,15-1,4);n число циклов за час работы; n = 3600/t (где t - продолжительность одного рабочего цикла, с); Кв - коэффициент использования экскаватора по времени (в зависимости от типа экскаватора и условий работы (Кв ~ 0,65-0,80).
Продолжительность рабочего цикла t (с) при совмещении отдельных операций
tц = tк + tпв + tв + tпз
где tK, tпв, tB и tпз - соответственно продолжительность копания, поворота на выгрузку, выгрузки и поворота в забой, с.
Мощность, расходуемая на копание грунта (в кВт),
Nk = (Aуд/103tк) (q/ηд ηп)
где Aуд - удельная энергоемкость копания, Дж/м3; (Ауд = 2·105 Дж/м3 - для грунтов IIIкатегории, Ауд = 2∙105 Дж/м3 - для грунтов IV категории); tK - продолжительность копания, с [ориентировочно tK=(0,25-0,35)t]; ηд - коэффициент использования номинальной мощности двигателя при копании (ηд = 0,75-0,85); ηп - КПД привода и рабочего оборудования (для экскаваторов с механическим приводом ηп = 0,6-0,65,то же с гидравлическим приводом ηп = 0,5-0,65).
Техническую производительность бульдозеров на послойной разработке грунтов определяют в зависимости от вида земляной сооружения. При разработке выемок она равна объему грунта вынутого из выемки за 1 ч непрерывной работы, приведенном к плотному состоянию:
ПTB = 3600Vnp / ( tц kp ),
где Vnp - объем призмы волочения в конце копания в разрыхленном состоянии, м3; tц - продолжительность цикла, с; кр - коэффициент разрыхления грунта.
Объем призмы волочения является функцией ширины В и высоты Н отвала:
Vпр = RH2kпр ,
где кпр - коэффициент пропорциональности, зависящий от крутизны откоса в призме волочения и от отношения Н/В. При Н/В= 0,15...0,45 он изменяется в пределах 0,65...0,6 для связных (глины, суглинки) и 0,45...0,35 для несвязных (пески, супеси) грунтов.
Продолжительность рабочего цикла (в секундах) при движении бульдозера передним ходом с разворотами на концах участка передвижения
где lк и lт - длины участков копания и транспортировки (несовмещенной с копанием), м; υp, υT, υп.х. и υз.х.- скорости рабочего, транспортного, возвратного вперед и возвратного назад ходов, км/ч; tп и ty время, затрачиваемое на повороты и управление машиной в течение рабочего цикла, с.
Все скорости определяют расчетом исходя из условий полного использования тягово-сцепных свойств базового трактора и с учетом буксования, особенно в режиме копания, уменьшая рабочие скорости на 20…30% против расчетных. Так же, на основании расчета определяют продолжительность поворота бульдозера, а затраты времени на управление машиной принимают 7...8 с.
Если работы по копанию и транспортированию грунта полностью совмещены, как, например, при засыпке грунтом траншей, [то последняя зависимость преобразуется к виду:
tц = 3,6 lK(l/υp + l/υз.х.) + ty,
При возведении насыпей техническую производительность вычисляют по объему отсыпанного грунта, приведенного к плотному состоянию, с учетом потерь при его транспортировании через края отвала в боковые валики, которые составляют 3...6 % от текучего объема призмы волочения:
Птн = Птв kп,
где kп коэффициент потерь грунта.
Отвал 5 бульдозера с поворотным в плане отвалом не имеет боковых стенок (см. рисунок 8.5, в). Он соединен с рамой 3 универсальным шарниром 12 в ее центральной части, который позволяет отвалу поворачиваться в плане в каждую сторону на угол 30…36° гидроцилиндрами 11 с последующим закреплением толкателей 70 на раме 3. Наклон отвала в вертикальной плоскости, а также его перекос осуществляется рассмотренными выше способами для неповоротного отвала. Для одновременной планировки откосов и их подошвы отвал дополнительно оборудуют наклонной наставкой 16 (см. рисунок 8.5, д) с жестким или шарнирным соединением с основным отвалом. В последнем случае наклон наставки регулируют специально установленным гидроцилиндром. Наставка 17 соответствующего профиля предназначена для очистки и планировки канав. Для перемещения грунта от стен зданий применяют отвальную приставку 18, двигаясь при этом задним ходом. Эффективность работы бульдозера на расчистке поверхностей от кустарника и мелких деревьев существенно: повышается за счет установки в средней части отвала кусторезного ножа 19.
Рисунок 8.8. Схема формирования призмы волочения на поворотном в плане отвале
Поворотные отвалы, применяемые как вспомогательное рабочее оборудование на машинах иного назначения, обычно устанавливают с постоянным углом захвата (угол наклона режущей кромки к направлению движения машины), жестко закрепляя на подъемной раме.
Бульдозеры с поворотным отвалом, выполняющие планировочные работы, а также очистку поверхностей от строительного мусора, снега, работают в непрерывном режиме. Отделенный от массива грунт (или другие материалы) перемещается по отвалу вверх и в сторону его наклона в плане по винтовым траекториям 1 (рисунок 8.8). При этом призма волочения, увлекаемая потоками грунта, непрерывно перемещается в сторону наклона отвала (направление 2) за его край и укладывается в виде валика параллельно направлению движения машины. Такое взаимодействие рабочего органа с грунтом, которое приводит к сдвигу грунта вдоль режущей кромки, называют косым резанием. При косом резании возникают дополнительные сопротивления перемещению грунта вдоль отвала.
Техническая производительность бульдозера на планировочных работах
ПT = 3600 L·[Bn-b(n-1]/t∑,
где Пт - техническая производительность бульдозера, м2/ч; L - длина планируемого участка, м; В - ширина захвата, м; n - число полос планировки; b - ширина полосы перекрытия между смежными полосами планировки; t∑ - суммарная продолжительность планировки участка, с.
При движении для последующих проходов с разворотами машины
t∑ = [3,6L/υp + ty)n + tn (n - l)]z,
а при холостом заднем ходе (челночная схема)
t∑ = 3,6 L (1/υp + 1/υз.х) + ty] n·z
где z - число повторных проходов по одному следу.
Из сравнения этих выражений следует, что работа по челночной схеме производительней работы с разворотами машины при условии
