0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 Рис.3.22. Значение коэффициента fi для канатно­блочных экскаваторов

л

0,2...0,5/1...5

_J LJ

3 4 м 5

h

Рис.3.21. Оптимальная глубина копания канатно-блочных экскаваторов с различной вместимостью ковша на грунтах 1...5 категорий по стандартам ФРГ

0,6.. .1,0/1. ..5

0,2...0,5/6...7

ы, но и рукояти, и за счет этого имеет высокую подвиж­ность. Здесь глубина копания не играет такой роли, как для канатных экскаваторов. По дан­ным исследований фирм ФРГ, наиболее благоприятная глубина копания, при работе с обратной лопатой для гидравлических

экскаваторов определяется из формулы

*опт = (1>0.,.2,0)Т^Л_г[м].

Значение коэффициента /j для гидравлических экскавато­ров с ковшом вместимостью до 1 м³ приведено на рис.3.23. Для экскаваторов с обратной лопатой и ковшом вместимостью от 1,0 м³ и выше значение коэффициента f\ приведено в табл.3.3.

Таблица 3.3

Коэффициент fi для экскаваторов с ковшом вместимостью 1 м³и выше

^оптМпп	1,0	0,8	0,6	0,4	0,2
h	1,00	0,97	0,93	0,89	0,82

4

1.1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

___	0,6..	.1,0/6 L ' п
			...7	П/1
		v 0,2	...U,5/	Ь..
0,2..	.0,5/1	...5
1 1

...5

2 3

h —

4 м 5

0

Рис.3.23. Значение коэффициента для гидравлического экскаватора с прямой лопатой:

1. — вместимость ковша 0,6-1 куб.м,

Категория грунтов 1-7

2. — вместимость ковша 0,6-1 куб.м,

Категория грунтов 1-5 3 — вместимость ковша 0,2-0,5 куб.М, категория грунтов 6-7

— вместимость ковша 0,2-0,5 куб.м, категория грунтов 1-5. Обычно в техни­ческой характеристике ма­шины указывается макси­мальная частота вращения поворотной части экскавато­ра, которая равна 6...9 мин^-1. Это значение на практике обычно не реализуется. Соот­ношение между максималь­ной частотой вращения /г_тах и средней частотой вращения п_ср (по данным хронометража времени цикла гидравличе­ских экскаваторов) при ма­лых углах поворота находит­ся в пределах от 2,8 до 3,7; при больших углах поворота это значение уменьшается до 1,4-1,75 соответственно.

Время поворота, мин, в за­висимости от угла его пово­рота можно определить по формуле

f - ^а ГСщах.

360т1_тах п _Ср

где а — угол поворота рабочего оборудования экскаватора, град.

Максимальная частота вращения принимается из техниче­ской характеристики машины, а соотношение л_тах/^лср — табл.3.4.

Таблица 3.4

Соотношение между максимальной лтах и минимальной пср частотами вращения поворотного механизма гидравлических экскаваторов в зависимости от угла поворота

Класс экскава­ тора	Поворот с за­груженным или порож­		Угол поворота, град
	ним ковшом	45	60	90	120	150	180
с массой	с загруженным	3,7	3,2	2,6	2,3	2,0	1,8
до 15 т	с порожним	3,1	2,60	2,05	1,7	1,5	1,3
с массой	с загруженным	3,5	2,95	2,15	1,75	1,45	1,25
от 15 до 25 т	с порожним	2,7	2,25	1,6	1,3	1,1	0,9
с массой	с загруженным	3,5	3,0	2,2	1,8	1,65	1,55
от 25 до 55 т	с порожним	2,85	2,4	1,75	1,45	1,25	1,15

З

Рис.3.24. Значение коэффициента /] для гидравлических экскаваторов оборудованных обратной лопатой. В числителе — значение вместимости ковша, в знаменателе — категория грунтов

начение коэффициента f2 влияния угла поворота на про­изводительность экскаватора при угле поворота 90° принято равным 1, для других значе­ний — приведено на рисунке 3.25.

На время разгрузки влияет вместимость ковша, вид рабо­чего оборудования, тип раз­гружаемого материала. Мини­мальное время на разгрузку грунта затрачивается при рабо­те в отвал. Однако оно изменя­ется с изменением вместимости ковша и типа загружаемого механизма. С увеличением объема ковша от 0,5 м³ до 2,5 м³ время разгрузки в отвал песчано-гравийных материалов увеличивается примерно на 10- 15%. При разгрузке того же

материала в автосамосвал грузоподъемностью до 10 т время уве­личивается примерно в два раза. Это связано с необходимостью определения места разгрузки и точной установки ковша. При раз­грузке связных материалов (глина, суглинок) время разгрузки увеличивается на 30% по сравнению с временем разгрузки песка и гравия. Значительное влияние оказывает и место стоянки транспортного средства под погрузкой. При стоянке ниже уровня

Рис.3.25. Значение коэффициента /₂ влияния угла поворота: 1 — для гидравлических экскаваторов; 2 — для канатно-блочных

нахождения экскаватора время увеличивается, что связано с прочностью кузовов и бункеров, их небольшой загрузочной пло­щадью и значительной высотой расположения. Значение коэффи­циента для гидравлических экскаваторов с различными усло­виями разгрузки приведено в табл.3.5.

Таблица З.о

Коэффициент fз условий разгрузки

Характеристика условий разгрузки
1. Разгрузка в отвал	1,00
2. Разгрузка в транспорт, стоящий на уровне опорной по­верхности экскаватора	0,90
3. Разгрузка в транспорт, стоящий ниже уровня опорной поверхности экскаватора	0,80
4. Разгрузка в воронкообразный бункер	0,67
5. Разгрузка в силосный бункер	0,58

Состояние режущей кромки и зубьев оказывает значитель­ное влияние на сопротивление копанию, а значит, и на время цикла экскаватора. Время копания при сильно затупленных зубь­ях и режущей кромке увеличивается примерно в 1,5-2,0 раза. Значительное влияние на сопротивление копанию и время цикла оказывает форма ковша. Однако ни в отечественной, ни в зару­бежной практике еще не разработаны количественные показатели влияния состояния и формы режущей части ковша и зубьев на время копания. Эти вопросы требуют дальнейших исследований. Поэтому для расчетов при новом рабочем оборудовании или когда режущая кромка и зубья находятся в хорошем состоянии коэф­фициент /₄ можно принимать равным 1.

В экскаваторах используется два вида стрел: моноблочные и составные. Последние отличаются высокой эффективностью ис­пользования рабочего оборудования вследствие его высокой ма­невренности, однако при одинаковой вместимости ковша они не­сколько тяжелее, чем моноблочные.

Установка стрелы может быть короткая, средняя и длинная.

Короткая используется, когда необходимо получить большое отрывное или подъемное усилие. Длинная когда надо работать на большой глубине, или при значительном расстоянии от груди за­боя. Как короткая, так и длинная установки стрелы увеличивают время набора грунта. Значение коэффициента /5 приведено в табл. 3.6.

Таблица 3.6

Коэффициент /₅ установки стрелы

Установка стрелы	U
Короткая	0,95.,.0,98
Средняя	1,00
Длинная	0,98...0,95

Использование экскаваторов с большой вместимостью ковта и автомобилей малой грузоподъемности нецелесообразно, так как увеличивается время простоя экскаваторов в ожидании автомоби­лей. С другой стороны, использование при загрузке малых экска­ваторов с крупными самосвалами также нецелесообразно из-за длительных простоев автосамосвала под загрузкой. Основным критерием в этом случае должен быть критерий минимальной се­бестоимости продукции.

Значение коэффициента /₆ влияния на производительность соотношения вместимостей кузова автомобиля и ковша экскава­тора представлено в табл.3.7. При соотношении между вместимо­стями самосвала V_c и экскаватора V₃ большем или равном 9 коэф­фициент равен 1.

Таблица 3.7

Значение коэффициента /₆

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
h	0,65	0,82	0,88	0,92	0,95	0,97	0,98	0,99	1,00	1,00

На практике чаще принимается соотношение V_cjV₉ = 3...5. При этом экскаватор загружен не полностью, однако и время про­стоя автосамосвала под загрузкой невелико.

Учитывать квалификацию операторов при определении производительности машины с помощью коэффициента предло­жил проф. Н.Г. Домбровский и в дальнейшем использовал запад­ногерманский центр по подготовке операторов дорожных машин.

Выполнение планового задания на 100% считается нормальной квалификацией оператора. Значение коэффициента определяется по формуле

fi ⁼ Фд/Фпл>

где ф_я — достигнутая часовая производительность; ф_пл — плано­вая часовая производительность.

Проведенные исследования для экскаваторов различного типов на различных грунтах показывали, что отклонения /7 от единицы в основном составляют ±5%. Максимальное значение равно 1,20. Оно было достигнуто только операторами- испытателями машин, работающими на фирме-изготовителе. Ми­нимальное значение /7 равно 0,75. Оно принимается для операто­ров, работающих на машине первые дни. Квалификация опера­тора зависит главным образом от объема знаний и навыков управления машиной. В современных экскаваторах не требуется значительных мускульных напряжений, созданы хорошие эрго­номические условия в кабине. Квалифицированный оператор вы­бирает оптимальное место стоянки машины, положение стрелы, сокращает время цикла за счет совмещения процессов, например, подъема и поворота рабочего органа, указывает более удобное ме­сто стоянки под погрузкой водителю транспортного средства, под­чищает забой во время отсутствия транспорта и т.д. Согласно ис­следованиям, уровень квалификации оператора можно характеризовать следующими показателями: производительность 120% — высокая 114% — очень хорошая 110% — хорошая 105% — нормальная, плюс 100% — нормальная 95% — нормальная, минус 90% — удовлетворительная 85% — удовлетворительная, минус 75% — плохая

Производительностей транспортных средств зависит от ра­боты погрузочного механизма. Грузоподъемность и количество самосвалов, работающих в карьере, определяется в первую оче­редь типом и производительностью.

Снижение производительности возможно при неудачном выборе глубины или высоты забоя в карьере. При слишком мел­ком забое ковш полностью не наполняется из-за недостаточного пути наполнения, при слишком высоком забое увеличивается опасность обрушения, и поэтому экскаватор устанавливается дальше от места оптимального расположения. Причиной сниже­ния производительности может быть неудачный выбор места ус­тановки автосамосвала.

Названные примеры не охватывают всего многообразия слу­чаев организации работы механизмов на строительной площадке. Они определяются с помощью коэффициента &_в, который учиты­вает условия работы механизма на строительной площадке при помощи фактора времени. Значение коэффициента k_n определено экспериментальным путем и приведено в табл.3.8.

Таблица 3.6

Коэффициент использования экскаватора по времени

Условия эксплуатации	К
	средний	максимальный
Использование экскаватора при опти­мальных условиях, например, разработ­ка гравийного карьера, работа в отвал без ограничений объема строительной площадки, погрузка материала в авто­транспорт.	0,66	0,83
Работа экскаватора с пространственны­ми ограничениями, например, при от­рывке больших траншей, малых выемок под фундаменты с погрузкой в транс­порт.	0,56	0,78
Работа в ограниченном пространстве, например, отрьгтие узких траншей. За­полнение грунтом траншей, погрузка материала из отвала.	0,54	0,76
Использование экскаваторов при пла­нировании площадок, уборке почвы со сбором разрабатываемого материала в отвал.	0,50	0,70
Использование экскаваторов при силь­ных помехах, например, разработка траншей возле зданий со сбором мате­риала в отвал.	0,45	0,58