3. Визначення величини роботи, необхідної для переміщення елементів робочого обладнання.

У практиці проектування гідравлічних екскаваторів затвердилась методика визначення енергетичних параметрів через роботу актив­них сил, затрачувану на подолання опору грунту копанню, підйом заповненого ґрунтом ковша і елементів робочого обладнання

,

де – робота затрачувана на копання;

–робота затрачувана на підйом ґрунту і елементів робочого обладнання.

3.1.Визначення сили опору копанню поворотом ковша.

У цьому випадку траєкторія копання має велику кривизну, товщина стружки змінна, дуже даються взнаки різні довжини і кути нахилу площадок ковзання.

Найбільша товщина стружки може бути визначена за формулою

,

де – кут повороту ковша за одну операцію копання, приймається , або .

Силу опору копанню можна наближено визначити за формулою

,

де – питомий опір ґрунту копанню, приймається як найбільше зна­чення для вибраної категорії ґрунту (табл.4);

–ширина ковша;

=0,4…1,4 – коефіцієнт, що враховує зміну довжини і кута нахилу площадок ковзання, для реальних умов його значення можна прийняти рів-ним 1,3;

–найбільша товщина стружки.

3.2.Робота при копанні поворотом ковша.

При копанні ґрунту поворотом ковша дуже мала тому її враховують поправочним коефіцієнтом .

;

,

де – місткість ковша;

–поправочний коефіцієнт, =1,25 – для середніх умов роботи.

Копання ковшем звичайно виконується при повороті останнього на

кут .

Повну роботу здійснювану гідроциліндрами ковша при повороті його на кут , визначимо як

,

де .

З іншого боку, при подачі масла в поршневу порожнину, ця робота рівна

,

де – число гідроциліндрів повороту ковша;

–площа поршня гідроциліндра, мм²;

–хід поршня гідроциліндра, м;

–площа штокової порожнини , мм²;

–тиск рідини в робочій порожнині гідроциліндра, рівний номі­нальному тиску на виході із насоса за вирахуванням гідравлічних втрат в трубопроводах і розподільчих установках (номінальний тиск для насосів серії 200 і 300 з бронзовими блоками циліндрів - 20 МПа);

–втрати тиску в зливній лінії, в першому приближенні можна прийняти 1 МПа;

–ККД гідроциліндра, який враховує механічні втрати при виході поршня і штока;

–ККД механізму, що приводиться гідроциліндром, ;

–ККД одного шарніра (підшипника ковзання - 0,96);

k - кількість шарнірів, в шестиланковому механізмі повороту ков-

ша k=6.

Укажіть прийнятий тиск в гідроциліндрі.

–робочий об'єм гідроциліндра, який можна визначити за формулою

.

Рекомендоване значення відношення .

Із табл. 2 додаток вибрати групу гідроциліндрів, робочий об'єм яких не менше розрахованого і виписати їх параметри , ,,,.

3.3. Визначення сили опору копанню поворотом рукоятки.

Розрахункову товщину стружки в цьому випадку приймають однаковою по всій дузі траєкторії ковша

,

де – ширина ковша, м;

–кутове переміщення рукоятки за одну операцію копання, рад, для зворотних лопат приймають ;

–місткість ковша, м³.

Звідси

,

де – кут повороту рукоятки відносно стріли в градусах.

Сила опору копанню

,

де – питомий опір ґрунту копанню, приймається як найбільше зна­чення для вибраної категорії ґрунту (табл. 4).

Таблиця 4

Категорія ґрунту	І	II	III	IV
К1, кПа К1 серед. , кПа	18. . .80 50	70. . . 180 125	160. . . 280 220	220. . . 400 310