Определение производительности машин

Для машин циклического действия (бульдозеры, скреперы, одноковшовые экскаваторы) техническая производительность, м³/ч, определяется

,

где q — объем работ за 1 рабочий цикл, м³;

n — число рабочих циклов за 1 минуту, ;

здесь Т_ц — время рабочего цикла, с;
К _н — коэффициент наполнения;

К_р — коэффициент разрыхления грунта.

Объем работ за 1 рабочий цикл представляет собой:

• для бульдозера — объем призмы волочения, м³,

где Н_отв — высота отвала, м;

В — длина отвала, м;

α — угол естественного откоса грунта α = 35…45^о.

• для скрепера и экскаватора одноковшового — вместимость ковша, м³.

Время 1 рабочего цикла, с, для бульдозеров и скреперов оп­ределяется расчетным путем:

Т_ц = Т₁ + Т₂ + Т₃ + Т4 + Т₅,

где Т₁ — время резания (набора грунта в призму волочения или в ковш);

(l₁ —длина пути резания, м; V_p — рабочая скорость машины, м∙с^-1);

Т₂ —время перемещения грунта;

(l₂ — длина пути перемещения (транспортирования) грунта» м;

V_Tp — скорость машины при транспортировании грунта, м∙с^-1);

Т₃ — время выгрузки грунта;

(l₃ — длина пути выгрузки грунта, м; V_р — скорость машины при разгрузке грунта, м∙с^-1);

Т₄ — время обратного (холостого) хода;

(l₄ — длина пути обратного хода, м; V_з.х. — скорость движения машины при холостой ездке, м∙с^-1);

Т₅ — время переключения передач и маневрирования при за один рабочий цикл, с.

Для бульдозеров т скреперов l₁ определяется из величины объема призмы волочения или вместимости ковша q, средней ве­личины глубины резания грунта h_{рез. ср.} и ширины резания В; В_к:

Для скреперов рекомендуются следующие величины (в зависимости от вместимости ковша q):

q, м3
hрез. ср., см.	2…3	4…6	8…10	12…14	16…20

Для бульдозеров максимальная глубина резания определяется по тяговому усилию базового тягача:

,

где Т — тяговое усилие трактора;

P_f— сила сопротивления перемещению машины (п. 4.1);

К — удельный коэффициент сопротивления копанию (п. 4.1).

Рабочая скорость машины определяется по данным аналогов, транспортная скорость скреперов — по рекомендациям п. 1.1.

Длина пути транспортирования грунта l₂ для бульдозеров ог­раничена — не более 100 м; для скреперов, прицепных к гусенич­ным тягачам, — не более 200 м; к пневмоколесным тягачам — не более 500 м; самоходных — не более 5 км.

Для бульдозера: Т₃ = 4 с — время на подъем отвала;

Т₅= 5п + 10р,

где п — число переключений передач;

р — число разворотов, поворотов машины.

Значения величин коэффициентов К_н и К_р для различных ви­дов грунтов приведены в табл. 11.

Таблица 11

Грунт	Кр	Кн
Песок сухой	1,1	0.6…0,7
Песок влажностью 12-15 %	1,1... 1,2	0,7...0,9
Чернозём и подзолки влажностью 12-15 %	1,3... 1,35	1,1...1,75
Супеси и суглинки влажностью 4-6 %	1,2... 1,4	1,1…1,2
Глина сухая	1,2..1,3	1,0...1,1
Дресва (выветренная скала)	1,5...1,7	1,0...1,1

Время рабочего цикла одноковшового экскаватора приводит­ся в технических характеристиках машин или может быть опреде­лено по формуле .

Для многоковшовых экскаваторов производительность, м³/ч, определяется по формуле:

,

где q — вместимость ковша, л;

п — число ссыпок (разгрузов) ковшей за 1 мин;

n = z_кn_p — для роторных экскаваторов.

Здесь z_K — число ковшей на роторе;

n_p — частота вращения ротора, 1/мин.

— для цепных экскаваторов,

где V_ц — линейная скорость ковшей цепи, м/мин;

t_к — шаг расстановки ковшей, м.