2 Выбор погрузочно-разгрузочного механизма

Технические характеристики ковшей

Что необходимо знать при выборе ковша для экскаватора? Как определить нужный объем ковша экскаватора, и какой объем (а в целом и ковш) подойдет для различных типов грунта? О принципах расчета производительности ковшей нам рассказал технический директор ГК "Интертехника".

Согласно общепринятым мировым стандартам (ISO, SAE, CECE) объем ковша делится на 2 вида: геометрический объем и фактическая (номинальная) вместимость.

Геометрический объем – это величина, которая вычисляется как произведение данных по расстоянию между боковыми стенками и площади внутренней поверхности боковой стенки. Таким образом, геометрический объем – это объем до плоскости геометрической вместимости, которая проходит через режущую кромку ковша и его верхнюю заднюю грань (рис. 1).

Рис.1, геометрический объем

Номинальный объем (или т.н. вместимость с «шапкой») – это совокупность показателей внутренних размеров ковша (геометрического объема) и условного объема «шапки». Номинальный объем ковша (фактическая вместимость) рассчитывается как сумма геометрического объема и объема «шапки» (рис. 1). Номинальный объем всегда выше геометрического. Разница между ними составляет 15-30% и связана с тем, что для разных грунтов имеются разные показатели угла естественного откоса, которые тоже прописаны в мировых стандартах (Таблица 1).

Основываясь на многолетнем опыте проектирования ковшей для экскаваторов, специалисты ГК «Интертехника» рекомендуют подбирать ковш нужного объема, в первую очередь, в соответствии с характеристиками базовой машины.

Например, ковш для экскаватора (в отличие от ковша для фронтального погрузчика) выбирается по параметрам грузоподъемности базовой машины. Конструкторский отдел ГК «Интертехника» в этом случае использует расчеты по рабочей нагрузке ковша (масса ковша и масса грунта) и максимально допустимой грузоподъемности.

Так, экскаватор Hyundai R290 может быть оснащен усиленным ковшом объемом 1,87 м3. Такой ковш используется для разработки грунтов плотностью 1100 кг/м3. Расчеты, произведенные инженерным отделом ГК «Интертехника», показали, что для грунтов плотностью 2000 кг/м3 подойдет уже ковш меньшего объема - 1,5 м3 - при одинаковой с усиленным массе ковша. Это объясняется тем, что масса скальных ковшей может увеличиться из-за оснащения дополнительными защитными элементами и из-за толщины конструкции. В этом случае слишком большой объем ковша станет причиной нарушения устойчивости экскаватора.

Объем ковшей для фронтальных погрузчиков рассчитывается в соответствии с показателями опрокидывающей нагрузки. Так, ковши для перегрузки сыпучих материалов могут иметь увеличенный объем и ширину. Эти материалы достаточно легкие и имеют небольшую плотность. Например, фронтальный погрузчик Volvo L90F, работающий на перегрузке грунта плотностью 1600 – 1800 кг/м3 (г. Краснодар), оснащается ковшом с максимальным объемом 2,7 м3. При выполнении работ на легких грунтах (плотность 1000 – 1200 кг/м3) объем ковша достигнет максимального значения в 4,1 м3.