Розрахунок продуктивності землерийних машин

Вид продуктивності	Розрахункові формули, м3/год
Конструктивна	Пк = 60qn
Технічна	Пт = ПкК = 60qn ∙ Кн
Експлуатаційна	Пе=ПтКв=60qn∙КнКв

де q — геометричний об’єм ковша екскаватора, м³;

n — число циклів роботи машини за 1 хв;

К_н — коефіцієнт, що враховує ступінь наповнення ґрунтом місткості робочого органа (ковша, відвалу і т.д.);

qn∙К_н — об’єм ґрунту, що переміщується робочим органом машини за один цикл її роботи;

К_в — коефіцієнт використання машини за часом під час зміни;

60 — число хвилин в одній годині.

Взявши за основу ці формули, можна отримати з них формули для визначення продуктивності будь-якої землерийної машини. Формули будуть відрізатися між собою лише розрахунком об’єму ґрунту в робочому органі машини і числом циклів за одиницю часу. При розрахунках технічної і експлуатаційної продуктивності об’єм ґрунту в робочому органі приводиться до об’єму ґрунту в природному стані, для цього достатньо його розділити на коефіцієнт розпушування ґрунту.

Для одноківшевих екскаваторів і скреперів об’єм ґрунту, що переміщується за цикл, рівний qК_н. Число циклів екскаватора за хвилину визначається при нормальній висоті забою, що забезпечує наповнення ковша за один прийом, при куті повороту стріли на 90° з вивантаженням ґрунту у відвал і при поєднанні найбільшого числа робочих рухів в одному циклі. Для багатоковшевих екскаваторів замість числа циклів із формули для розрахунку продуктивності підставляють кількість ковшів, що розвантажуються за одиницю часу, наприклад за 1 хв.

Тривалість одного циклу роботи скрепера і бульдозера рівна сумі часу, що витрачається для набору ґрунту, вантажного ходу, вивантаження, порожнього ходу і переключання швидкостей трактора. Об’єм ґрунту перед відвалом бульдозера:

W=bh² /tg φ К_в, (2.8)

де b — ширина відвалу;

h — висота відвалу;

φ — кут природного укосу ґрунту в русі перед відвалом;

К_n — коефіцієнт, що враховує втрати ґрунту при переміщенні ґрунту на відстань L (К_n=1–0,005L).

Об’єм ґрунту, що розробляється грейдером і канавокопачем за один прохід:

q = ωl, (2.9)

де ω — площа поперечного перерізу стружки (виїмки);

l — довжина робочого ходу.

Тривалість циклу роботи грейдера і канавокопача рівна сумі часу, що витрачається на робочий хід, повороти, холостий хід (якщо він є), установку робочого органу.

Шляхи підвищення продуктивності машин поділяються на загальні (для усіх землерийних машин) і індивідуальні (для кожного типу машини і моделі).

Загальні шляхи підвищення продуктивності машини: підвищення коефіцієнта використання машини під час зміни за рахунок ліквідації організаційних і технологічних перерв; організація багатозмінної роботи; ліквідація сезонності в роботі машин; використання машин за прямим призначенням; підвищення кваліфікацій машиністів; своєчасне і якісне проведення планово-попереджувальних ремонтів; хороша організація технічного обслуговування машин; створення спеціальних бригад технічного обслуговування машин і механізмів, що працюють за суворо встановленим графіком; розпушування важких ґрунтів, очищення робочих органів від налипаючих ґрунтів, попереднє осушення водонасичених ґрунтів і забоїв, поливання пересохлих ґрунтів.

Індивідуальні шляхи підвищення продуктивності машин пов’язані з використанням на робочих органах машин різних пристосувань, а також прийомів, що полегшують роботу їх в забоях, зменшують тривалість циклу.

Для одноківшевих екскаваторів це:

• поєднання окремих робочих рухів в циклі (підйом ковша і поворот до місця вивантаження, поворот і опускання ковша); робота з найменшим кутом повороту стріли; при роботі в транспорт місткість кузовів повинна бути рівною 5…7 місткостям ковша екскаватора;

• застосування змінних ковшів в ґрунтах різних груп. Для багатоківшевих екскаваторів: належне налаштування екскаватора (вибір правильного відношення між розмірами виїмки, швидкістю руху ковшів і робочою швидкістю пересування самого екскаватора).

Для скреперів це:

• скорочення циклу (правильно вибрана робоча схема руху скрепера в даних умовах, набір ґрунту виконувався під ухилом до 20°, вибирати трасу шляху з ухилами, що забезпечують найбільші швидкості руху скрепера);

• використання штовхача на важких ґрунтах, використання раціональних прийомів зарізання ґрунту (уступами, шахово-гребінчасте).

Для бульдозерів це:

• використання спеціальних бокових відкрилок, спеціальних відвалів ящикової форми;

• переміщення ґрунту одночасно 2–3 бульдозерами, які рухаються паралельно на відстані 0,3…0,5 м один від одного;

• розробка і переміщення ґрунту по траншеях, які нарізаються на відстані 0,5 м одна від одної, з наступним видаленням перемичок;

• влаштування на початку робіт поперечної траншеї на глибину 1 м, а перпендикулярно їй — поздовжньої траншеї: далі розробка ґрунту здійснюється шляхом зрізання ґрунту боковим краєм відвалу зі стінки поздовжньої траншеї з поступовим її розширенням.

Для грейдерів це:

• збільшення ширини захвату і глибини різання, використання подовжувачів відвалу на легких ґрунтах, найбільш повне використання потужності двигуна машини;

• зменшення числа холостих проходів і поворотів шляхом збільшення гону до 500…1000 м;

• використання найбільших робочих швидкостей пересування машини.

Для канавокопачів це:

• нарізка осушувачів до будівництва каналів вищого порядку; використання робочих ходів в обох напрямках.