2.2.2. Расчет производительности экскаватора

При изучении и совершенствовании рабочего процесса машины главной целью является повышение ее производительности. Различают конструктивную (теоретическую), техническую и эксплуатационную производительность.

Формула для расчета теоретической производительности имеет вид: П_К = 3600 q / t_Ц, (2.1)

где q – вместимость ковша, м³; t_Ц – минимальная продолжительность рабочего цикла при заданных условиях работы, с.

Техническая производительность экскаватора определяется из выражения: П_Т = 3600 q K_H / t_Ц K_P, (2.2)

где К_н – коэффициент наполнения ковша (табл. 2.7); К_Р – коэффициент разрыхления грунта; t_ц – продолжительность цикла (для данных условий), с.

Таблица 2.7

Значения коэффициентов К_н и К_Р для грунтов I–IV групп

Группа грунта	Наполнение ковша экскавтора, Кн		Коэффициент разрыхления грунта, Кр
	механического	гидравлического
I	0,9…1,06	1,05…1,17	1,08…1,16
II	0,96…1,1	1,09…1,23	1,14…1,28
III	1,05…1,15	1,12…1,28	1,24…1,3
IV	1,1…1,2	1,18…1,3	1,26…1,36

Расчетные значения продолжительности цикла одноковшовых экскаваторов приведены в табл. 2.8.

Таблица 2.8

Продолжительность цикла работы экскаватора, с

Угол поворота, , град.	Объем ковша, м3	Работа в отвал			Работа в транспорт
		лопата		драг- лайн	лопата		драг- лайн
		механи- ческая	гидрав- лическая		механи- ческая	гидрав- лическая
40	0,65 1 1,6 2,5	20 21 25 28	18 20 23 25	23 27 30 34	21 25 28 32	19 23 25 27	25 29 33 36
60	0,65 1 1,6 2,5	18 20 23 26	17 19 22 24	22 25 28 31	20 23 26 30	18 22 24 26	24 28 32 34
80	0,65 1 1,6 2,5	17 19 22 24	16 18 21 23	20 24 27 31	19 23 26 30	17 21 23 25	23 27 31 33
100	0,65 1 1,6 2,5	16 18 20 23	15 17 21 22	19 24 27 31	18 22 25 29	16 20 22 24	22 26 30 32
120	0,65 1 1,6 2,5	17 19 23 25	16 18 22 23	21 25 28 32	19 23 26 30	17 21 23 25	23 27 32 34
140	0,65 1 1,6 2,5	18 20 24 27	17 19 23 25	22 26 30 34	20 24 27 31	18 22 25 27	24 28 33 36
160	0,65 1 1,6 2,5	19 22 25 28	18 20 24 26	23 27 31 35	21 26 28 32	19 23 26 29	25 30 34 36
180	0,65 1 1,6 2,5	20 23 26 29	19 22 25 28	24 28 32 36	22 27 29 33	20 25 27 29	26 31 35 38

Эксплуатационная производительность (м³/ч; м³/см.; м³/год) определяется за час, месяц, год по формуле:

П_э = П_т Т_p К_в, (2.3)

где П_т – техническая производительность, м³/ч; Т_р – длительность периода работы, ч; К_в – коэффициент использования машины по времени за соответствующий период. В таблице 2.9 приведены значения К_в для определения среднечасовой эксплуатационной производительности.

Таблица 2.9

Коэффициенты использования экскаваторов в течение смены, К_в

Экскаватор	Объем ковша м3	Группа грунта
		I	II	III	IV
Драглайн	0,4–1,0 1,5–3,0	0,66 0,68	0,68 0,71	0,7 0,72	0,63 0,75
Прямая лопата	0,25–1,5 2,0–4,0	0,71 0,74	0,75 0,76	0,76 0,77	0,78 0,8
Обратная лопата	0,25–0,65 1,0–2,5	0,64 0,65	0,65 0,66	0,66 0,67	0,67 0,69

Повышение значений коэффициента использования экскаваторов по времени К_в, например, за счет вахтового метода строительства земляного полотна, позволяет увеличить фактическую выработку машины в 1,5…2 раза [11].