3. Розрахунок продуктивності засобів механізації

Перш за все необхідно знати, до якої групи відносяться вибрані два типи механізму (див. розд. 1) відповідно до принципу дії основного робочого органа – до машин циклічної (перервної) або нециклічної дії. Після цього можна приступити до визначення експлуатаційної продуктивності кожного механізму за приведеними нижче формулами [3;4;8].

Розрахунки для вантажно-розвантажувальних машин циклічної дії ведуться у наступному порядку.

Експлуатаційна продуктивність розраховується за формулою:

або ,

де - маса вантажу, т;

- коефіцієнт використання робочого часу;

- коефіцієнт використання вантажності НРМ;

- вантажність крану (або іншого навантажувача), т;

- час одного циклу навантаження (розв.) при роботі НРМ, с.

Час робочого циклу визначається експериментально (хронометражним вимірюванням) або поєднанням хронометражних спостережень з розрахунками окремих операцій за відомими залежностями. У загальному вигляді він визначається таким чином:

,

де - коефіцієнт суміщення операцій, =0,6…0,9;

- кількість рішень, прийнятих оператором машини;

- час прийняття рішення оператором машин, =1…3с.;

- тривалість і-ї операції, с.

Розрахунок часу Т_ц виконуємо в наступній послідовності.

Спочатку малюють схему взаємного розташування засобів механізації, вантажу та транспортних засобів. Потім здійснюють розрахунки Т_ц в залежності від вибраної схеми технологічного процесу проведення вантажних робіт та відповідного засобу механізації.

У реальних умовах експлуатації максимальне значення продуктивності

можливе при мінімальній величині часу циклу Т_ц та застосуванні оптимальної технології НРР.

Нижче приведені типові технологічні процеси НРР для деяких засобів механізації та розрахункові залежності для визначення часу необхідної операції, у залежності від технічної характеристики НРМ та механізмів. Для знаходження значень окремих складових часу циклу обов'язково необхідно схематично навести взаємне розташування учасників транспортного процесу у двох проекціях з позначенням відповідних розмірів (відстані висоти та ін.), шоб показати, звідки їх було взято. Треба мати на увазі, що час Т_ц і визначається у секундах, тому необхідно звернути увагу на одиниці вимірювання па­раметрів технічної характеристики.

Технологія навантаження-розвантаження штучних вантажів кранами

1. Застроповка (захоплення) вантажу .

2. Піднімання органа захоплення вантажів (далі гака) на висоту зі

.

Тут і далі час розгорну-гальмування = 5…15с.

3. Поворот гака з вантажем на кут із частотою обертання

.

4. Пересування вантажного візка (тельфера) із вантажем на відстань зі швидкістю

.

5. Пересування крана з вантажем на відстань зі швидкістю зі швидкістю

.

6. Пауза на погашення коливань гака із вантажем та його орієнтування =5…10с.

7. Опускання гака з вантажем на висоту зі швидкістю

.

8. Відстрочування (звільнення) вантажу .

9. Піднімання гака без вантажу на висоту зі швидкістю

.

10. Поворот гака без вантажу на кут із частотою обертання

.

11. Переміщення крана без вантажу на відстань зі швидкістю

.

12. Переміщення вантажного візка (тельфера) без вантажу на відстань зі швидкістю

13. Опускання гака без вантажу на висоту зі швидкістю для застропування (захоплення) чергового вантажу.

Технологія навантаження-розвантаження штучних вантажів вилковими електричними та автонавантажувачами

1. Маневрування, під’їзд до штабеля із вантажем та повертанням по радіусу R на кут зі швидкістю руху .

.

2. Нахил рами без вантажу на кут зі швидкістю піднімання вилок та радіусом обертання рами 0,5 м.

.

3. Піднімання вилок без вантажу із транспортного стану до вантажу в штабелі на висоту зі швидкістю піднімання 1,5 .

.

4. Введення вилок у пази піддону на відстань , де - ширина піддона і 0,1 м – початковий зазор між вилками та піддоном, зі швидкістю .

5. Захоплення піддона з вантажем (піднімання вилок на висоту 0,1 м) зі швидкістю .

.

6. Нахил рами із вантажем назад у транспортний стан на кут зі швидкістю та радіусом обертання 0,5 м.

7. Від’їзд із вантажем від штабеля в проїзд на відстань зі швидкістю 0,8

8. Опускання вилок із вантажем у транспортний стан на висоту розташування вантажу в штабелі зі швидкістю 1,3 .

.

9. Виїзд із вантажем від штабеля з поворотом по радіусу R на кут зі швидкістю 0,8

.

10. Транспортування вантажу на відстань зі швидкістю (зазор між вилками рівнем вантажного майданчика не менше 0,3м)

.

11. Під’їзд із вантажем до штабеля із поворотом по радіусу R на кут зі швидкістю 0,8

.

12. Піднімання вантажу в кінці рейсу з транспортного стану на висоту для укладення в штабель зі швидкістю

.

13. Нахил рами з вантажем вперед на кут зі швидкістю та радіусом обертання 0,5м

.

14. Під’їзд із вантажем до штабеля на відстань зі швидкістю 0,8 та орієнтування вантажу для укладки в штабель

.

15. Опускання вантажу на висоту 0,1м в штабель зі швидкістю 1,3

.

16. Вивід вилок із пазів піддону з вантажем та від’їзд від штабеля на відстань швидкістю

.

17. Нахил рами без вантажу назад на кут зі швидкістю та радіусом обертання 0,5м

.

18. Від’їзд без вантажу від штабелю із поворотом по радіусу R на кут зі швидкістю руху

.

19. Опускання вилок без вантажу в ніжний транспортний стан на висоту зі швидкістю 1,5

.

20. Під’їзд до штабелю за вантажем у зворотному напрямі на відстань зі швидкістю

Технологія навантаження насипних (навалочних) вантажів одноківшовими екскаваторами

Тривалість окремих операцій , робочого циклу при роботі одноків­шових екскаваторів у більшості випадків визначається експериментальним шляхом, тобто хронометражними спостереженнями, які звичайно приведені в технічних характеристиках на одноківшові універсальні екскаватори загаль­ного призначення.

У загальному випадку послідовність виконання окремих операцій екс­каватором наступна.

1. Укорінення ковша в масив грунту в забої або в штабель матеріалу, розташованого на складі, його руйнування, одночасне піднімання та напов­нення

4...5 с.

2. Переміщення ковша з матеріалом у горизонтальній площині від сті­нки забою або штабелю

2...З с.

3. Поворот платформи екскаватора в сторону автомобіля-самоскида на кут = 80...90°

2...6 с.

4. Орієнтування навантаженого ковша над платформою автомобіля- самоскида

2...4 с.

5. Звільнення ковша від матеріалу та заповнення платформи самоскида вантажем

2...3 с.

6. Поворот платформи екскаватора в сторону забою або штабеля на кут

2...6 с.

7. Опускання ковша екскаватора до основи забою або штабеля

2...3 с.

Тривалість робочого циклу одноківшових універсальних екскавато­рів загального призначення із штучною підвіскою робочого обладнання наведена в табл. 4.1.

Таблиця 4.1

Значення тривалості робочого циклу

Змінне робоче обладнання	Тривалість робочого циклу , с
	Місткість ковша,
	0,4	0,65	1,0	1,25	2,5
1.Пряма лопата	15	16	17	20	22
2.Зворотна лопата	19	22	25	27	-
3.Драглайн	19	22	25	27	32

Тривалість робочого циклу одноківшових універсальних екскавато­рів загального призначення із жорсткою підвіскою робочого обладнання наведена в табл. 4.2 і 4.3.

Таблиця 4.2

Значення тривалості циклу для екскаватора прямого копання

Параметри	Норми для розмірних груп
	3		4		5		6
Місткість ковша,
копального	0,5		1,0		1,6		2,5
навантажувального		1,0		1,6		2,5		4,0
Тривалість робочого циклу, с,	16	18	17	19	20	25	23	28

Таблиця 4.3

Значення тривалості циклу для екскаватора із зворотною лопатою

Параметри	Норми для розмірних груп
	3			4			5			6
Місткість ковша,	0,4	0,5	0,63	0,63	1,0	1,25	1,25	1,6	2,0	1,6	2,5	3,2
Тривалість робочого циклу, с,	19	18	19	24	22	22	27	25	27	33	29	33

Навантаження насипних (навалочних) вантажів одноківшовими нава­нтажувачами.

Тривалість окремих операцій , що виконуються самохідними однокі­вшовими навантажувачами, залежить від багатьох факторів (висоти підніман­ня ковша з вантажем та без нього, кута повороту поворотної частини наван­тажувача, швидкостей виконавчих механізмів, опору руху, потужності двигуна, кваліфікації водія та ін.). Тому навіть відносно точне визначення всіх еле­ментів робочого циклу практично неможливо, внаслідок чого значення окре­мих операцій беруться за результатами хронометричних спостережень.

Рекомендується наступна тривалість робочого циклу при оптимальному взаємному розташуванні вантажу, автомобіля-самоскида та навантажувача:

• навантажувачі із заднім розвантаженням ковша - = 25...30с;

• навантажувачі фронтальні пневмоколісні - = 50...70с;

• навантажувачі фронтальні гусеничні - = 60...80 с.