Параметры и технико – экономические показатели машин для земляных работ

Технический и эксплуатационный уровень машин для земляных работ определяется специальными показателями – параметрами. Для каждой группы машин устанавливается главный и основные параметры. Главный параметр в наибольшей степени характеризует машину, а основные – дают представление о ее техническом уровне.

Для оценки эксплуатационных качеств машины основным показателем является производительность машины, т. е. количество качественной продукции, выдаваемой машиной при определенных условиях в единицу времени (например, количество вынутого, перемещенного и уложенного грунта в м³/ч, площадь уплотненной поверхности в м²/ч, протяженность разработанной траншеи в м/ч и т. д.).

Различают производительность: теоретическую, техническую и эксплуатационную.

Теоретическая (расчетная) производительность машины непрерывного действия

F_p – расчетное поперечное сечение срезаемой стружки или потока материала на ленте конвейера в м²; v_p – расчетная скорость.

Для машины периодического (циклического) действия производительность

где q – геометрическая емкость ковша в м³;

Т_ц = t₁ + t₂ + ... +t_n – продолжительность цикла в сек, которая, например, для скрепера складывается из времени наполнения, хода с грунтом, разгрузки грунта, порожнего хода, времени на выполнение поворотов и подготовки к следующему наполнению.

Техническая производительность машины определяется как максимально возможная производительность в данных условиях при непрерывной работе в течение 1 ч. Для машины непрерывного действия

П_тех=k₁k₂k₃П_р м³/ч,

где k₁ – коэффициент, учитывающий потери грунта при подаче его из забоя на рабочий орган; так, для грейдер-элеваторов k₁ = 0,88 ÷ 0,94; k₂ – коэффициент, учитывающий необходимость снижения используемой мощности двигателя внутреннего сгорания при его непрерывной и длительной работе; k₂ = 0,9 ÷ 0,95; k₃ – коэффициент, учитывающий снижение скорости по сравнению с паспортной. Для машины циклического действия (скреперов, автомобилей-самосвалов и др.) техническая производительность

где k_ц – коэффициент, учитывающий отношение теоретической продолжительности цикла к его продолжительности в данных условиях; для предварительных расчетов k_ц = 0,75 ÷ 0,85. k_р – коэффициент разрыхления грунта, т. е. отношение объема грунта, поступившего в ковш (или на отвал), к его объему в плотном состоянии, k_р = 1,03 ÷ 1,35 (для предварительных расчетов можно принимать k_р = 1,25); k_н – коэффициент наполнения ковша; k_н – 0,9 ÷1,1 (для предварительных расчетов можно принимать k_н = 1); Эксплуатационной производительностью машины пользуются при технико-экономических расчетах, учитывая время работы машины и возможное снижение ее производительности в зависимости от особенностей системы управления.

Обычно пользуются показателем сменной эксплуатационной производительности.

где k_в – коэффициент использования машины по времени;

k_у – коэффициент, учитывающий влияние особенностей системы управления; при ручном управлении k_у = 0,82 ÷0,95; при наличии сервомоторов k_у = 0,96 ÷0,98. Коэффициент использования машины по времени k_в в данном случае учитывает неизбежные перерывы в течение рабочей смены.

Годовая производительность

где Т_год – число смен работы машины в году;

k_год – коэффициент использования машины, учитывающий снижение производительности машины в зависимости от времени года (морозы, снегопад, распутица и т. п.) и от количества укороченных предвыходных и предпраздничных дней. Для землеройных машин принимается 200 – 300 рабочих смен в году.

Придание машине конструктивных качеств, уменьшающих зависимость от климатических условий, ведет к повышению ее технико-экономических показателей.

Уточнение понятия о технической и эксплуатационной производительности машин дает возможность остановиться на удельных показателях энергоемкости, металлоемкости и трудовых затратах при работе машины, т. е. пользоваться такими удельными показателями, которые при сравнении между собой позволяют достаточно объективно судить о преимуществах той или иной машины.

Удельная энергоемкость машины

где N — мощность установленного двигателя (или нескольких двигателей машины с многомоторным приводом).

Удельная металлоемкость машины

где G – вес машины в кГ.