В общем виде мощность определяется как работа А в единицу времени t:
Вт.
Работа представляет собой произведение силы Р, Н, на путь l, м:
А = Р i∙ l, Дж,
или момента М, Н∙м, на угол поворота φ, рад
А = Мi∙φ.
Следовательно,
, при V, м/с
, при ω, 1/с
Для первого случая , кВт,
где ƞ — КПД трансмиссии;
для второго случая, подставив в место ω частоту вращения n, 1/мин,
, кВт
При определении мощности двигателя тягача бульдозера или скрепера в первую формулу подставляют в числитель сумму сил сопротивления на перемещение машины Pi и на рабочем органе Рр.о, а также действительную скорость передвижения машины
Vg = VT (1 - δ),
где VT — теоретическая (номинальная) скорость тягача, м/с;
δ — коэффициент буксования; δ 0,2.
Для одноковшового и многоковшовых экскаваторов работа одного ковша определяется по известной зависимости:
.
Мощность копания
.
Время резания зависит от вместимости ковша
q, м3 | 0,3 | 0,65 | 1,25 | 2,0 | 3,0 |
tрез, c |
Мощность двигателя, кВт, рассчитывается по формуле
|
|
,
где x — коэффициент использования мощности двигателя;
х = 0,8 при одномоторном приводе;
х = 0,9 при многомоторном приводе;
ƞ = ƞм∙ƞр.о.
где ƞм — КПД трансмиссии, ƞм = 0,8;
ƞр.о — КПД рабочего оборудования, ƞр.о = 0,5 для прямой лопаты; ƞр.о = 0,54 для драглайна; ƞр.о = 0,6 для струга и грейфера.
Для многоковшового экскаватора общая мощность складывается из мощности копания грунта Nк, подъема грунта до точки выгрузки NП, транспортирования грунта NTp и передвижения всей машины Nf.
Мощность копания, кВт,
где ПТ — техническая производительность, м3/ч.
Мощность передвижения машины, кВт,
,
где GЭ — сила тяжести экскаватора, GЭ = mg.
Мощность, затрачиваемая на подъем грунта, кВт,
,
где GГр — сила тяжести поднимаемого грунта;
tПод — время подъема, с;
γГр — плотность грунта, Н/м3 (Табл. 13);
НПод — путь подъема грунта, м;
НПод = H1 + НТр — для цепных экскаваторов (Рис. 10, а),
— для роторных экскаваторов (Рис. 10, б).
Мощность транспортирования грунта транспортером (конвейером) NТр см. курс лекций «Подъемно-транспортные машины».