2.2 Расчет производительности автогрейдера [6]

Производительность является важнейшей выходной характеристикой машины. Ее определяют количеством продукции, произведенной машиной в едини­цу времени. Различают расчетную (теоретическая или конструктивная), техни­ческую и эксплуатационную производительность. Под расчетной (теоретической, конструктивной) производительностью по­нимают производительность за 1 ч непрерывной работы при расчетных скоростях рабо­чих движений, расчетных нагрузках на рабочем органе и расчетных условиях работы. Теоретическую производительность рассчитывают на стадии разработки конст­рукторской документации на машину, используя для этого нормативные значения рас­четных параметров и расчетных условий. Под технической производительностью понимают максимально возможную в данных производственных условиях производительность при непрерывной работе машины. Под эксплуатационной производительностью понимают фактичес­кую производительность машины в данных производственных условиях с учетом ее простоев и неполного использования ее технологических возможностей.

Таблица 2.4 - средние значения коэффициента разрыхления k_p

Категория породы по трудности разработки	Разновидность горной породы	kp
I	Песок, супесок, растительный грунт, торф	1,05...1,12
II	Легкий и лессовидный суглинок, влажный рыхлый лёсс, мягкий солончак, гравий мелкий и средний, песок, супесок и растительный грунт, смешанные со щебнем и галькой, насыпной слежавшийся грунт с примесью щебня или гальки	1,12....1,20
III	Жирная мягкая глина, тяжелый суглинок, гравий крупный, галька мелкая, щебень крупностью 15...40 мм, суглинок со щебнем пли галькой	1,20...1,25

Таблица 2.5 - коэффициент призмы k_пр

Грунты	Значение kпр при отношении H/B
	0,15	0,3	0,45
Связные	0,75	0,78	0,85
Несвязные	1,15	1,20	1,50

Таблица 2.6 – параметры автогрейдера ДЗ-143

Скорости движения, м/с						Ширина отвала, мм		Высота отвала, мм
I	II	III	IV	max	В		Н
1,9	3,5	6,4	11,7	11,7	3740		620

Производительность определяем по формуле (м³/ч):

П = 3600V_пp × k_y × k_и /(t_цk_p),

где V_пp – объем грунта в разрыхленном состоянии (объем призмы волочения), находящийся перед отвалом в конце транспортирования, м³;

t_ц – продолжительность цикла, с;

k_y – коэффициент уклона (k_у=1, так как участок горизонтальный);

k_и – коэффициент использования автогрейдера во времени(k_и =0,85);

k_p – коэффициент разрыхления грунта, т.е. отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта такой же массы в естественно плотном состоянии ( k_p =1,085 табл. 2.4).

Объем призмы волочения (м³):

V'_пр = BH²/(2k_пр),

где В и Н – ширина и высота отвала, м (табл.);

k_пр – коэффициент призмы, установленный экспериментально и зависящий от свойств грунта и соотношения размеров отвала (табл.2.5 ).

k_пр =,

V'_пр =

Продолжительность цикла (с):

t_ц = l₁/u₁ + l₂/u₂ + l₃/u₃ + l₄/u₄ + n_пt_п + n_оt_о + n_повt_пов ,

где l₁, l₂, l₃, l₄ – длины пути резания, перемещения, укладки грунта и обратного хода, м;

l₄= l₁+ l₂+ l₃=10+40+15=65 м

u₁=1,9, u₂=u₃=3,5, u₄=u_мах=11,7 – скорости движения на соответствующих участках пути, м/с (табл. 2.6);

t_п – время на переключение передач (t_п ≈2,5с);

t_о – время опускания и подъема отвала (t_о ≈ 4,5с);

t_пов – время разворота автогрейдера на 180° (t_пов ≈ 12,5с);

n_п=3, n_о=5, n_пов=2 – соответственно количество переключений передач, подъемов и опусканий отвала и разворотов на 180°.

t_ц=≈81,5 с,

П = 3600V_пp × k_y × k_и /(t_цk_p)=34,6 м³/ч