2.2 Определение сопротивления грунтов копанию

В данном варианте принимается 2-я категория грунта. После предварительного выбора размеров элементов рабочего оборудо­вания, гидроцилиндров и гидронасосов проводят уточненный проверочный расчет рабочего оборудования, основными задачами которого является опре­деление усилий копания на режущей кромке (зубьях) ковша и работы копания обеспечиваемой машиной, категории грунта, который может разрабатывать экскаватор, а также нагрузок на рабочее оборудование, поворотную платформу, ходовое оборудование и др. Данные этих расчетов используются также для расчета конструкции машин на прочность. В общем случае при копании на рабочее оборудование действуют сопро­тивление грунта отделению от массива и гравитационные силы - собственные, присоединенных элементов и транспортируемого в ковше фунта.

Главной рабочей нагрузкой является сопротивление грунта копанию, кН,

P_0.1=k_kB_h=k_kF,

где, k_к - удельное сопротивление грунтов копанию, кПа;

В_к и h - ширина и толщина среза грунта, м.

Исходя из равенства объемов ковша и снимаемой стружки q _кk_н= l_кол F k_p площадь поперечного сечения срезаемой стружки грунта (м²) при криволинейной траектории движения ковша

F=q_kk_H/l_колk_p =0,5*0,95/ 2,086* 1,08= 0,25 м²

Путь копания поворотом ковша его гидроцилиндром

l_кол.к = 2l_к_р/360.

Принимаем _р=95⁰

l_кол.к=

Путь копания (м) поворотом рукояти определится из выражения,

l_кол.р = 2(l_р+ l_к)_р /360.

l_кол.р =

2.3. Определение производительностей одноковшового экскаватора

2.3.1.Определение технической производительности экскаватора

Техническую производительность одноковшового экскаватора, м³/ч оп­ределяют по формуле

П _т = 3600 q k _н / t _ц k _рых = 3600*0,5*0,95/1,08*17,1= 92,6м³/ч

где,q - геометрическая вместимость ковша, м³;

к_н ,к_рых - коэффициенты на­полнения ковша и разрыхления грунта;

t_Ц - продолжительность рабочего цикла, с.

t_ц=K_i ;

где t _к – продолжительность поворота ковша при копании; t _р – то же, рукояти при копании; t _с – то же, подъема стрелы; t _п – то же, поворота платформы к месту разгрузки; t _в – то же, разгрузки ковша; t^'_п – то же, поворота плат­формы в забой; t^'_с – то же, опускания стрелы в забой; t^'_р – то же, поворота рукояти в рабочее положение; t^'_к – то же, ковша в рабо­чее положение.

В гидравлических экскаваторах благодаря многопоточной системе привода машинист может включать одновременно два или три движения, совмещая их по вре­мени, например, подъем стрелы и поворот рукояти, подъем стрелы и поворот платформы. При этом операции, продолжительность которых меньше про­должительности совмещаемых с ними операций, можно не учиты­вать. В частности, если продолжительность поворота ковша меньше, чем поворота рукояти, а время подъема стрелы – меньше времени поворота, общую продолжительность цикла при совмещении этих операций можно выразить так:

t _ц = t _р + t _п + t^'_п + t^'_с + t^'_р + t^'_к

Продолжительность (с) отдельных операций цикла может быть найде­на по эмпирической зависимости

₃ ___ ₃ ____

t _ц = К _i √ m _э = 6,3*√ 20=17,1 с

где m _э – масса экскаватора, т; К _i – коэффициент пропорцио­нальности, принимаемый по таблице 4 [3].

Таблица 4. Коэффициент пропорциональности К _i .

Наименование операции	Масса экскаватора, т
	6	12	20	30	45	60	90	120	190
	К i
Копание Поворот на выгрузку Выгрузка Поворот в забой Продолжитель-ность цикла	1,79 1,65 1,85 1,21 6,60	1,76 1,72 1,97 1,36 6,81	1,67 1,56 1,81 1,26 6,30	1,68 1,36 1,82 1,34 6,25	1,65 1,54 1,83 1,38 6,40	1,59 1,49 1,72 1,35 6,15	1,47 1,38 1,62 1,33 5,80	1,7 1,8 1,5 1,3 6,0	1,24 1,15 1,34 1,12 4,85