Производительность одноковшовых экскаваторов

 Техническая производительность экскаватора в заданных условиях находится по зависимости:

где:   q- геометрическая емкость ковша, м3
п- техническое число циклов в минуту

tц   продолжительность одного цикла, сек);

Кп-коэффициент наполнения ковша - отношение объема разрыхленного грунта, набранного в ковш, к геометрической емкости ковша (табл. 6);
Кр- коэффициент разрыхления грунта (табл. 5).

Таблица 5

Значение объемного веса и коэффициент разрыхления грунта

Продолжительность одного цикла

где:

tк  - продолжительность копания
tп –  продолжительность поворота на выгрузку (табл.7)
tв  - продолжительность выгрузки 9табл.8)
tп.з. – продолжительность поворота в забой

Таблица 6

Коэффициент наполнения ковша К н одноковшовых экскаваторов

Таблица 7

Таблица 8

Продолжительность копания ковшом прямой лопаты равны:

где: L1 и  L2 - соответственно расстояние от оси головного блока стрелы    до оси блока на ковше при положении ковша в начале и конце копания, м (рис. 144);

Рис.144 Схема к определению времени копания драглайном

 - скорость подъема ковша, м/сек;
-толщина снимаемой стружки, м;

где: - усилие на зубьях ковша, касательное к траектории движения ковша, кг;
        к - удельное сопротивление копанию, кг/см2 (табл. 9);
        Ь - ширина ковша, см.

Таблица 9

Силу  для каждого положения ковша определяют из уравнения моментов сил, действующих на ковш относительно оси седлового подшипника или оси подвески рукояти (рис. 143):

 Рис.  143. Схема к определению времени копания прямой лопатой.

где - усилие    подъема    (усилие    на    блоке  ковша), кгс;
- вес ковша с грунтом, кг;

 - вес рукояти, кг

;- плечи соответствующих сил, м.

Высота копания, при которой происходит наполнение ковша,

где q, , Ь, Смах и КР обозначают то же, что и в вышеприведеных формулах
Практически наполнение ковша в легких грунтах происходит на высоте (0,3-0,4)  в средних - на высоте (0,5-Об) Hн, а в тяжелых- Hф»HН) где Hн - высота до оси седловых подшипников или оси крепления рукояти (безнапорные лопаты).
Если фактическая высота забоя Hф меньше необходимой для наполнения ковша Нк, то определяют фактическое наполнение ковша Кн.ф по зависимости:

При Кн.ф <0,7 проверяют целесообразность вторичного копания по формуле:

где    tк - увеличение продолжительности копания за счет повторного копания;
t0- продолжительность опускания ковша в забой; приближенно

= (0,15-0,17) tц;

tц - продолжительность цикла при однократном копании;
Кн2 - коэффициент наполнения ковша при вторичном копании;
Kн1 - коэффициент наполнения ковша при первом копании.
Практически   повторное  копание  можно   считать   выгодным, если оно составляет не менее 50% наполнения при первом копании. Продолжительность копания ковшом драглайна

,        

где   L - длина пути набора грунта ковшом, м (рис. 144);
v т  - скорость тягового каната ковша, м/сек.
Длину пути набора грунта ковшом драглайна определяют по формуле:

где   С-средняя толщина стружки, м;
qпр - объем оставшейся в забое призмы волочения, выраженный в долях от емкости ковша (в грунтах легких сыпучих qпр = 0,5; в средних  qпр = 0,2; в тяжелых qпр = 0,05).
Толщина стружки, которую можно снимать по тяговому усилию,

где SТ - усилие в тяговом канате, кгс;
а - угол между траекторией движения ковша и направлением тя­гового каната, град (рис. 144).
Для эффективного использования мощности двигателя выгоднее работать, если снимать большую толщину стружки в начале копания и меньшую - в конце копания. Но такой метод работы можно применять только в сыпучих грунтах, где грунт с откосов осыпается на дно забоя, и в отдельных случаях при разработке связных грунтов. Чаще всего необходимо снимать слой грунта одинаковой, толщины при движении ковша по откосу снизу вверх или по горизонтальной поверхности (очистка каналов и зачистка дна забоя). Поэтому разработку ведут по возможности с одинаковой толщиной стружки, а при очень глубоких забоях комбинируя набор с разной и одинаковой толщиной стружки.

В легких грунтах ковш врезается в грунт быстро и наполняется на расстоянии, равном одной-двум длинам ковша; в средних грунтах - ковш врезается медленнее и наполняется на расстоянии, равном двум-трем длинам ковша; в тяжелых грунтах - очень медленно, и длина пути набора ковша равна четырем-пяти его длинам.

Величину врезания ковша в грунт можно изменять перестановкой тяговых цепей по высоте ковша. Для работы в легких грунтах тяговую цепь нужно крепить дальше, а в тяжелых - ближе к режущей части ковша.