5.2. Основные параметры одноковшовых экскаваторов и порядок их выбора.
К основным параметрам экскаваторов относят: вместимость ковша qк, продолжительность цикла tц при повороте на 900 с выгрузкой грунта в транспорт или отвал, массу машины М, мощность привода N, скорость передвижения экскаватора V, удельное давление на грунт qг, касательную и нормальную составляющие Рк и Рн усилия на режущей кромке ковша, а также рабочие размеры экскаватора – максимальная глубина или высота копания (соответственно для экскаваторов, разрабатывающих грунт выше или ниже уровня стоянки),высота и радиус выгрузки грунта и др.
Исходными данными для установления основных параметров экскаватора являются его технологическое назначение и эксплуатационная производительность, которые указываются в задании на проектирование машины. Дополнительными условиями задания являются тип и особенности ходового оборудования и приводов (в том числе их силовой части, передаточных механизмов и систем управления), виды сменного рабочего оборудования, климатические условия использования экскаватора.
Расчет параметров начинают с обоснования конструктивной схемы экскаватора, включая его рабочее и ходовое оборудование, металлоконструкции рабочего оборудования, подвеску ковша, основные механизмы в соответствии с требованиями ГОСТов на одноковшовые экскаваторы и технологическим назначением машины путем изучения условий ее предстоящего использования, конструкций и опыта эксплуатации аналогичных моделей машины.
После этого определяют общие размеры экскаватора, размеры рабочего оборудования, массу, усилия, скорости и мощность основных рабочих движений.
Для выполнения связанных с этим расчетов пользуются теорией подобия, из которых следует, что линейные (А1 и А2), емкостные (q1 и q2), силовые (S1 и S2) и временные (t1 и t2) характеристики, а также массы ( М1 и М2), мощности (N1 и N2) и другие показатели двух геометрически подобных систем связаны между собою определенными зависимостями.
Линейные величины (размеры экскаваторов) обычно подчиняются зависимости:
;
(5.1)
с погрешностью в 5-10% можно пользоваться также зависимостями:
(5.2)
Например, если для проектируемого экскаватора необходимо принять вместимость ковша qпр, а у машины–аналога вместимость ковша равна qан, масса мощность двигателя и линейные размеры соответственно равны Ман, Nан, Аан, то для проектируемого экскаватора эти величины в первом приближении можно считать равными:
Мпр=
Ман
(5.3)
Используя методы теории подобия, следует учитывать факторы научно-технического прогресса. Поэтому по сравнению с аналогом, созданным давно, проектируемый экскаватор при прочих равных условиях должен быть менее металлоемким, более мощным, обладать более высокими рабочими скоростями, иметь более совершенную систему управления.
Посредством теории подобия и в результате статистического анализа характеристик созданных машин получены эмпирические формулы, номограммы, графики и таблицы, отражающие корреляционные связи между характеристиками экскаваторов, которые также могут служить для предварительного установления параметров, размеров масс проектируемого экскаватора.