Глава 14. Роторные экскаваторы поперечного копания

14.1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Роторные экскаваторы поперечного копания, назы-ваемые также роторными стреловыми экскаваторами, применяют для разработки грунтов категорий I—IV однородных или с нали-чием некрупных каменистых включений. Эти машины имеют ши-рокую область применения: на вскрышных работах и карьерной добыче строительных материалов, разработке больших котло-гванов и других выемок в промышленном и мелиоративном строи-тельстве, возведении насыпей, дамб, плотин, на погрузочно-разгрузочных работах на складах насыпных материалов. Мощные модели этих экскаваторов применяют также для разработки более тяжелых грунтов, открытой добычи угля и других полезных' Ископаемых.

Строительные дизель-электрические экскаваторы, изготовлен­ные на базе одноковшовых экскаваторов четвертой и шестой раз­мерных групп, разрабатывают грунты выше уровня стоянки до

7,5 м и ниже этого уровня до 3,5 м при радиусе копания до 11,5 м и технической производительности в грунтах категории 1 до 550 м³/ч. По удельной энергоемкости эти машины находятся на уровне лучших экскаваторов непрерывного действия (0,22— 0,24 кВт ч/м³), но уступают им по удельной материалоемкости [100—140 кг/(м³/ч)].

От базовых одноковшовых экскаваторов в конструкциях при­меняемых в строительстве роторных стреловых экскаваторов сохраняют ходовые 8 (рис. 14.1) и опорно-поворотные устройства, частично или полностью платформу 11, на которой расположены силовая дизель-электрическая установка 12 (обычно в хвостовой части платформы для ее уравновешивания), насосная станция 6, механизмы 10 поворота, кабина 5 с органами управления и две стойки-пилоны 7. В верхней части пилонов шарнирно закреплены стрела 2 с ротором 1 на конце и приемный ленточный конвейер 3, расположенный вдоль стрелы. Для работы на подступах различ­ных уровней стрела может опускаться и подниматься, поворачи­ваясь относительно шарнира на пилоне в вертикальной плоскости посредством гидроцилиндра 4. Отвальный конвейер 13 опирается на центрально установленный подпятник 9 с индивидуальным электрическим приводом, обеспечивающим конвейеру независи­мый поворот в плане относительно поворотной платформы. Вер­тикальное положение верхней секции отвального конвейера в за­висимости от высоты разгрузки регулируется гидроцилиндром 15, шарнирно закрепленным на кронштейнах стоек-пилонов с воз­можностью соосного вращения с отвальным конвейером.

Рабочий орган — ротор — оборудован ковшами 5 (рис. 14.2, а) с режущими козырьками 8, боковыми стенками 6 и цепными дни­щами 7. Ковши закреплены на основании 1 с одной стороны ротора и объединены кольцом 4 с другой его стороны. Цепные днища закреплены в верхней части козырьков и на перемыч­ках 2.

Ротор приводится асинхронным короткозамкнутым электро­двигателем 17 (см. рис. 14.1) через систему карданных валов и зубчатых передач. На рис. 14.2, б представлено конструктив­ное решение этого привода для экскаватора на базе одноковшо­вого четвертой размерной группы. Здесь ротор кольцевой бал­кой 3 закреплен на ступице 11, посаженной на подшипниках на трубчатый хвостовик жестко соединенного с фланцем стрелы 14 двухступенчатого планетарного редуктора 12. К трансмиссии ротор подключен пневмокамерной муфтой 9, внутренняя обе­чайка которой закреплена на ведомом валу редуктора, а наружная на основании ротора. Тарельчатый питатель 10 приводится во вращение от ротора через открытую коническую зубчатую пару 13.

Основным параметром ротора является его диаметр (м) по режущим кромкам передних стенок ковшей, который для суще­ствующих роторных экскаваторов связан с расчетной теоретиче-

ской производительностью П₀ (м³/ч) корреляционной зависи­мостью [18]

Dp ~ (0,26 — 0,4) П^0,4₀·

(14.1)

Рис. 14.3. Зависимости производитель­ности роторного экскаватора и числа разгрузок от вместимости ковшей для грунтов:

I — сыпучих; 2 — малосвяэных; 3 — среднесвязных; 4 — связных вязких; 5 — сильно вязких

Требуемую производитель­ность можно получить при различных сочетаниях чисел ковшей и их вместимостей при условии постоянства произве­дения этих величин. Увели­чение ковшей при соответ­ствующем уменьшении их вме­стимости благоприятно влияет на работу ротора в смысле его динамического нагружения. Однако при большом числе ковшей увеличивается диаметр ротора и его масса. В конструкциях современных отечественных и зарубеж­ных экскаваторов малых и средних моделей на роторе устанавли­вают от шести до девяти ковшей. При заданной расчетной произ­водительности вместимость ковшей и соответствующее ей число n_p разгрузок (мин^-1) рекомендуется принимать по диаграммам, представленным на рис. 14.3. Рекомендуемую частоту вращения ротора определяют отношением

п = п_р/z, (14.2)

где г — число ковшей на роторе.

По условиям гравитационной разгрузки ковшей параметр η принимают не более 40—60% критической частоты вращения (мин-¹):

(14.3)

(где g — ускорение свободного падения; R — радиус вращения наиболее удаленных от оси ротора грунтовых частиц), при кото­рой сила тяжести грунтовой частицы уравновешивается центро­бежной силой. При работе в липких грунтах эти пределы пони­жаются. В расчетах принимают R = D_р/2.

По продолжительности разгрузки (t_p ~ 1 с) частота η не должна превышать значения

η = 30α/(πt_ρ), (14.4)

где α — угол разгрузки, α = 1,75—1,9 рад.

Для работы верхним и нижним копанием ротор устанавли­вают на стреле с помощью поворотного звена 1 с его ориентацией, как показано на рис. 14.4. При этом для обеспечения возмож­ности транспортирования грунта круто наклоненным приемным конвейером при нижнем копании использую т прижимной кон-

вейер 2 (см. также поз. 18 на рис. 14.1), который устанавливают над приемным конвейером. Грунт перемещается между лентами двух конвейеров, движущимися в одном направлении. Если эк­скаватор предназначен только для верхнего копания, то его не комплектуют прижимным конвейером, а ротор устанавливают на стреле без поворотного звена.

Ленточные конвейеры принципиально не отличаются от ана­логичных устройств общего назначения. Благодаря наклонно установленным промежуточным роликоопорам рабочие ветви конвейерных лент получают желобчатую форму, вследствие чего они обладают большей выносной способностью, чем кон­вейеры с плоской поверхностью ленты. Приводными в этих кон­вейерах служат барабаны 14 и 16 (см. рис. 14.1) на разгрузочных концах соответственно отвального и приемного конвейеров. Бара­баны приводятся во вращение от встроенных в их корпуса электро­двигателей через планетарные редукторы. Через цепные пере­дачи от этих барабанов приводятся приводные барабаны при­жимного конвейера и щетки для очистки нерабочей ветви ленты от налипшего грунта.

Как будет показано, для обеспечения наибольшей производи-тельности экскаватора по условиям полного использования мощ­ности установленного на экскаваторе двигателя привод поворот­ной платформы должен обеспечивать ее движение с переменной скоростью. Для этого применяют многоскоростные электродви­гатели переменного тока или электродвигатели постоянного тока с независимым возбуждением. Последний питается от генератора постоянного тока, приводимого асинхронным короткозамкнутым электродвигателем. Частоту вращения поворотной платформы регулируют вручную или автоматически по системе генератор— двигатель с магнитными усилителями.

Рис. 14.4. Схема установки ротора на стреле с поворотным звеном для верхнего (а) и нижнего (б) копания

Для привода механизма поворота отвального конвейера ис­пользуют асинхронные короткозамкнутые электродвигатели. Трансмиссии поворотных механизмов подобны аналогичным уст­ройствам одноковшовых экскаваторов.

14.2. РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС

Совершая сложное движение, составленное из двух простых вращательных движений ротора относительно стрелы в вертикальной плоскости (относительное движение) и стрелы вместе с поворотной платформой относительно нижней рамы экскаватора в горизонтальной плоскости (переносное движение), каждая точка режущего периметра (козырька) какого-либо ковша описывает пространственную (винтовую) траекторию по торовой поверхности.

В зависимости от направления переносного движения одна из боковых частей козырька 8 (см. рис. 14.2, а) будет передней, а другая задней. При взаимодействии рабочего органа с забоем траектории режущей кромки передней боковины будут пересе­кать поверхность грунта на входе в забой и выходе из него. Если участки траектории между этими точками располагаются в пер­вом квадранте ротора с отсчетом угловой координаты от нижнего положения в направлении вращения, то отделяемую от забоя стружку грунта называют вертикальной (рис. 14.5, а). Если же этот участок располагается в четвертом—первом квадрантах ротора, то стружку называют горизонтальной (рис. 14.5, б). Передние боковины козырьков взаимодействуют с забоем только в пределах этих участков, а задние боковины с ним не взаимодей­ствуют вовсе.

По форме стружек различают следующие схемы разработки забоя роторными экскаваторами: вертикальными (рис. 14.6, а и б), горизонтальными (рис. 14.6, в) и смешанными (рис. 14.6, г и д) стружками. Первая схема реализуется в двух вариантах. По первому варианту (см. рис. 14.6, а) рабочее оборудование устанавливают на уровень верхнего яруса подуступа и одновре­менным вращением ротора и поворотной платформы разрабаты­вают грунт на дуге проходки с центральным углом 50—130°, определяемым проектом организации работ. В конце проходки рабочее оборудование опускают на нижележащий ярус и разра­батывают его реверсивным движением поворотной платформы и т. д. до нижнего яруса на уровне стоянки экскаватора. Далее перемещают экскаватор к забою на расстояние, равное макси­мальной толщине стружки с_max, измеренное по оси забоя на уровне оси вращения ротора на любом ярусе и, начиная с верхнего яруса, разрабатывают грунт в прежнем порядке по высоте всего уступа.

По второму варианту (см. рис. 14.6, б), называемому также блочным или торцовым, после первой проходки на верхнем ярусе, не опуская рабочего оборудования, перемещают экскаватор на расстояние с_mах и реверсивным движением поворотной платформы разрабатывают грунт на том же ярусе и т. д. до полной отработки этого яруса (6—10 проходок). После перемещения экскаватора назад на исходную позицию в таком же порядке отрабатывают все остальные ярусы уступа.

Рис. 14.5. Формы стружек

Рис. 14.6. Схемы разработки забоя роторным экскаватором

Горизонтальными стружками (см. рис. 14.6, в) с одной стоянки экскаватора отрабатывают весь уступ, после каждой проходки опуская рабочее оборудование на толщину стружки, измеренной в вертикальном сечении ротора, и реверсируя движение поворот-ной платформы. При работе смешанными стружками обычно верхний ярус отрабатывают по блочной схеме, а остальную часть уступа горизонтальными стружками до уровня стоянки экскава­тора (см. рис. 14.6, г) или, не доходя до этого уровня примерно на высоту вертикальной стружки, нижний ярус (на уровне сто­янки экскаватора) отрабатывают блочным способом (см. рис. 14 6, д).

Схемы разработки грунта вертикальными стружками требуют наибольшего числа перестановок рабочего оборудования, а гори­зонтальными стружками — наименьшего их числа. При блочном способе, кроме того, после отработки каждого яруса экскаватор отодвигают от забоя на исходную позицию, а общее число его передвижек по одному и тому же месту на единицу меньше удво­енного числа ярусов. При таком режиме работы возрастают сопротивления передвижению из-за образования глубокой колеи, в общем случае не одинаковой для каждой гусеницы, нарушается горизонтальность поворотной платформы, в связи с чем требуется постоянное корректирование высотного положения рабочего обо­рудования вручную или корректирование программы автоматиче­ского управления.

Количество и длина передвижек могут быть сокращены в ре­зультате перехода на работу горизонтальными стружками. В то же время при этом способе, а также при работе смешанными струж­ками по схеме на рис. 14.6, г на дне забоя остаются гребни, кото­рые требуют планировки подошвы забоя. Кроме того, при раз­работке крепких грунтов горизонтальными стружками вследствие врезания ковша на максимальную толщину стружки возрастают динамические нагрузки.

При таком способе увеличиваются также затраты энергии на подъем грунта к месту разгрузки. Их доля в общем энергети­ческом балансе работы ротора более ощутима при разработке мягких грунтов (до 40%), где их сопротивление отделению от массива меньше, чем у крепких грунтов. Схему разработки грунта выбирают с учетом изложенных факторов, а при разработке креп­ких грунтов, особенно слагаемых пластами, кроме того, учиты­вают направление последних, которому должна соответствовать большая часть траектории движения режущих периметров.

Вращательная форма переносного движения обусловливает при постоянной длине роторной стрелы переменный характер тол­щины стружек при работе вертикальными стружками или ширины полосы разработки при работе горизонтальными стружками Если в первом случае две смежные проходки 1 и 2 (рис. 14.7) на каком-либо ярусе выполнялись поворотами платформы отно-сительяо вертикальных осей 0₁ и 0₂ с расстоянием между ними

C_max, то такое же значение будет иметь толщина стружки по оси забоя на уровне оси вращения ротора. При повороте плат формы от оси забоя на угол β толщина стружки на том же уровне

Со =Cmax [COS β + С_mах Sin²p/(2R)], (14.5)

где R — радиус копания на данном ярусе. Второе слагаемое в этой формуле мало по сравнению с первым слагаемым, что позволяет принять

С₀ = Cmax COS β. (14.6)

Аналогично определяется изменение ширины полосы проходки при работе

горизонтальными стружками. На концах проходок значения этих величин могут уменьшиться до 40% их значений на оси забоя. При этом большее их снижение будет при отработке нижнего яруса, где по мере опускания рабочего оборудования радиус горизонтального поворота оси ротора уменьшится, а для разработки забоя той же общей ширины, что и на верхних ярусах, потребуется увеличить угловое перемещение поворотной платформы. По той же причине работа верхним копанием предпо­чтительна нижнему копанию, поскольку в последнем случае потребуется увеличивать угловое перемещение возможно за пре­делы его оптимальных значений (выше 130°).

При постоянной угловой скорости поворотной платформы неравномерность толщины стружки или ширины поярусной проходки приводит к недогрузке привода ротора, снижению наполняемости ковшей и, в итоге, к снижению производитель­ности экскаватора. Для устранения этих недостатков привод механизма поворота платформы должен обладать способностью изменять угловую скорость последней ω_π обратно пропорцио­нально изменению толщины стружки (ширины полосы проходки при работе горизонтальными стружками):

ω_π = ω_no/cos β (14.7)

(где ω_πο — угловая скорость платформы, соответствующая поло­жению ротора на оси забоя) или близко к этому соотношению. Заметим, что такое регулирование скорости подачи приводит к значительным изменениям размеров поперечного сечения струж­ки и колебаниям удельного сопротивления грунта копанию (до 15—20%).

Обычно переносная скорость колеблется в пределах 5—30 м/мин при исходном значении, соответствующем расчетному заполнению ковша при положении ротора на оси забоя. Увеличение этой скорости требует изготовления боковых режущих кромок ковша выступающими наружу для устранения трения боковых стенок ковша о забой.

В некоторых конструкциях горно-добычных роторных экска­ваторов роторные стрелы делают выдвижными, что не только позволяет сократить число передвижек экскаватора, заменив часть из них выдвижением стрелы, но и получить концентричные в плане выработки с постоянной толщиной стружки или шириной поярусной проходки. На строительных экскаваторах такие стрелы не применяют из-за сложности и повышенной материалоемкости.

Для работы нижним копанием, кроме того, ротор представляют так, как показано на рис. 14.4, б, его привод переключают на реверсивное движение и включают в работу прижимной конвейер. Сохраняя в целом для этого режима описанные особенности рабо­чего процесса, заметим, что вследствие противоположного преж­нему направлению вращения ротора более плавным будет его нагружение при работе горизонтальными стружками, толщина которых возрастает от нуля на входе ковша в забой, а при работе вертикальными стружками ротор претерпевает динамическое нагружение, обусловленное мгновенными пиками при входе ков­шей в забой.

Выбор схемы разработки грунта определяется конкретными технологическими условиями. При работе вертикальными струж­ками высоту последней назначают так, чтобы она укладывалась целое число раз в высоте забоя (уступа) и составляла 0,5—0,7 диа­метра ротора. Верхнее значение этого отношения предпочтительно, поскольку в этом случае одновременно в забое будет находиться больше ковшей, в связи с чем уменьшатся динамические нагрузки на роторе.

14.3. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ РАСЧЕТЫ

Техническую производительность (м³/ч) роторных стре­ловых экскаваторов определяют по объему приведенного к плот­ному состоянию грунта, разработанного и отгруженного в транс­портные средства или в отвал за 1 ч непрерывной работы:

П_т = 60qR_Hzn/R_p, (14.8)

где q — вместимость ковша, м³; R_H — коэффициент наполнения ковша; R_p — коэффициент разрыхления грунта. ,

Параметры q, z и n назначают в соответствии с изложенными соображениями, коэффициент R_p разрыхления является харак­теристикой грунта (см. табл. 3.1), а коэффициент R_H наполнения в зависимости от вида грунта, правильной организации забоя и иных факторов, характеризующих конкретные условия приме­нения экскаватора, изменяется в пределах 0,9—1,2.

Теперь проанализируем распределение энергии по потребите­лям и ее использование. В режиме экскавации грунта основными ее потребителями являются механизмы привода ротора с пита­телем, поворотной платформы, приемного и отвального конвейеров и поворота последнего. В транспортном режиме основным потре­бителем энергии является привод ходового устройства. Параметры

этого режима определяются методами, изло-женными в гл. 5, и здесь не рассматри-ваются.

Подаваемая к ротору энергия расходуется да преодоление сопротивлений отделению грун та от массива, его подъем на высоту выгруз-ки, на преодоление сил трения грунта о за порную обечайку, разгон грунта и привод питателя. Для определения всех составляющих потерь энергии, кроме последней, пригодна методика, изложенная в п. 13.7, но с учетом особенностей описанного рабочего процесса.

Для определения первой и основной составляющей — затрат энергии на преодоление сопротивлений отделению грунта от мас­сива — предварительно изучим геометрию грунтовой стружки. Толщину стружки для режущей кромки боковины козырька, в дальнейшем называемой режущей кромкой, в ее положении, определяемом текущим углом φ (рис. 14.8), отсчитываемым от нижнего положения, найдем по формуле

c = c₀sin φ+(D_p/2)[l -(1-(2c₀cosφ/D_p)²)^1/2] (14.9)

или приближенно

с = с₀ (sin φ + с₀ cos² φ/Dp), (14.10)

где Dp — диаметр ротора.

Размеры поперечного сечения стружки, показанного на рис. 14.8, зависят также от положения ротора относительно оси забоя, определяемого углом β (см. рис. 14.7) и учитываемого в формуле (14.10) соответствующей этому углу толщиной струж­ки с₀ на оси ротора [формула (14.6)]. Наибольшая толщина стружки (на оси забоя) связана с ее шириной b по верху при вер­тикальной стружке или в начале захода ковша при горизонталь­ной стружке высотой разрабатываемого подуступа H_пу и вмести­мости q ковша соотношением

c_maxbH_nyRp = qR_H (14.11)

С изменением толщины стружки на уровне оси ротора по закону (14.6), а скорости подачи, которой пропорциональна ширина Ь, в соответствии с соотношением (14.7) правая часть выражения (14.10) сохранит неизменное значение.

На участке режущей кромки, взаимодействующей с грунтом, выберем произвольную точку А, определяемую радиусом-век­тором р. Перемещение этой точки в тангенциальном направлении за время поворота ротора на шаговый угол φ₀ = 2п/z есть ширина стружки. Она определится так:

b = (R_p + ρ sin φ) φ₀ n_п/n, (14.12)

где R_p — радиус вращения оси ротора в переносном движении; n_п — частота вращения поворотной платформы.

Из этих зависимостей следует, что оба размера поперечного сечения стружки — ее толщина и ширина — величины перемен­ные, являющиеся функциями углового положения режущей кромки в забое. Кроме того, толщина стружки есть функция угло­вого перемещения β поворотной платформы, а ширина — функ­ция радиуса-вектора р.

Заметим, что при описании рабочего процесса траншейных роторных экскаваторов толщину стружки принимали в плоскости подачи, в то время как выше она принята в плоскости относитель­ного движения. При боковой подаче понятия ширины и толщины стружки весьма условны. Однако следует иметь в виду, что если один из этих размеров окажется меньше 0,4 (q)^1/3 (м), то в качестве удельного сопротивления грунта копанию в расчеты следует вводить двухчленную зависимость

R₁ = Ro + (A/c)^1/2 (H.13)

понимая под с меньшую из двух величин с или b, определяемых по формулам (14.10) и (14.12) соответственно. Характеристика грунта А приведена в табл. 3.1. В противном случае значения R1_: принимают постоянными, как и для одноковшовых экскаваторов.

При проведении расчетов это обстоятельство требует постоянно анализировать размеры поперечного сечения стружки и в зави­симости от результатов анализа принимать постоянное или пере­менное по формуле (14.13) значение R1.

Найдем момент сил сопротивления грунта копанию на режу­щей кромке одного ковша в положении, определяемом углом φ:

Форма результата решения в замкнутом виде будет зависеть от того, в какой форме будет принято R1. Опуская выкладки возможных вариантов этих решений, изложим лишь некоторые соображения о порядке расчетов. После интегрирования мо­мент M₀₁ представится функцией двух аргументов — φ и β. По аналогии с приведенными в п. 13.7 соображениями о несоот­ветствии расчетных и фактических значений сил сопротивления грунта копанию на выходе ковша из забоя (см. рис. ]3.21) сле­дует ожидать, что такое же несоответствие будет и при определе­нии момента M₀₁. Поэтому для вычисления работы, затрачивае­мой на преодоление сопротивления грунта копанию, может быть использован принцип, положенный в основу методики определе­ния этой величины для траншейных роторных экскаваторов. На стадии предварительных расчетов для определения окружного усилия на роторе P_OKP (кН) при R₁ = 300—400 кПа может быть использована эмпирическая формула [18]

P_0кр = 24,7(D_p -1,7). (1414)

При скорости ротора (м/с)

Up = (0,9... 1,32)(D_P)^1/2 (14.15)

составляющей 40—60% ее критического значения по условиям гравитационной разгрузки, требуемая для отделения грунта от массива мощность (кВт) определится как

N₀₁ = P_oKPVp (14.16)

Средняя мощность (кВт), затрачиваемая на подъем грунта к месту разгрузки, составит

N_ПоД = (П₀pg/3600)(H_пу/2 + Hв), (14.17)

где По — расчетная теоретическая производительность экскава­тора, определяемая по формуле (14.8) при коэффициенте экска­вации Rэ = r_h/r_p = 1; p — плотность грунта в твердом теле, т/м³; Н_в — высота выгрузки ковша, измеренная от верхнего обреза подступа, м (см. рис. 14.8).

Затрачиваемую на перемещение грунта питателем мощность приближенно можно определить по формуле

Nпит =(П₀pg/3600)cos ar_cp(π n_пит/30), (14.18)

где α — угол наклона плоскости питателя к горизонту; r_ср — средний радиус диска питателя, r_ср ~ Dпит/4, м; D_Пит — диаметр диска питателя, м; n_ПИт — частота вращения диска, мин-¹, n_пит = (2,5— 3) п.

Суммарная мощность привода ротора

N_Р = (N₀₁ + N_ПОД)/η_ρ + N_ПИТ/η пит, (14. 19)

где η_ρ и η пит — КПД соответственно привода ротора и питателя.

Работа механизма поворота платформы роторного экскава­тора принципиально отличается от таковой для одноковшового экскаватора. Если в процессе поворота платформы одноковшо­вого экскаватора преодолеваются только инерционные нагрузки, а к кинематике движения предъявляется лишь одно требование — обеспечение минимальной продолжительности этой операции при заданном предельном ускорении, то у роторного экскаватора поворотные движения являются составной частью наиболее энер­гоемкого процесса отделения грунта от массива. При этом приво­дом поворотного механизма преодолеваются нормальные соста­вляющие сопротивления грунта копанию.

Скоростные режимы этого движения подчиняются требованиям получения наибольшей производительности и, если это обеспе­чивается приводом, выполняются в соответствии с закономер­ностью (14.7). Связанные с этим инерционные нагрузки весьма Малы. Что же касается инерционных нагрузок в режиме разгона И торможения, то в этом случае они имеют место только при

реверсировании этого движения на концах проходок. К тому же их уровень на порядок ниже, чем у одноковшовых экскаваторов Этим обстоятельством статический вид нагружения принимается за основной при расчете мощности привода поворотного меха­низма.

Точный расчет составляющих сопротивления грунта копанию, преодолеваемых при поворотных движениях, представляет труд-ности не только в методологическом плане, как это было в случае касательной составляющей этого сопротивления, а прежде всего из-за отсутствия четких рекомендаций о соотношениях этих составляющих. Рекомендуемые соотношения ψ = P₀₂/P₀₁ ⁼ 0,2— 0,65 [6] имеют весьма большой разброс и их использование на стадии предварительных расчетов проблематично. В принципе, если эти значения могут быть уточнены, например, по результатам испытаний существующих аналогов в условиях, для которых проектируется экскаватор, то окружное усилие P_n на рабочем органе в переносном вращательном движении может быть прибли­женно определено через окружное усилие на роторе P_OKp по

формуле

(14.20)

Pn = ΨРокр

а мощность привода поворотного механизма

Nп = Р_пω_п/η _п, (14.21)

где η_π — КПД привода поворотного механизма.

Требуемые мощности приводов приемного и отвального кон­вейеров рассчитывают по нормам общего машиностроения.

На основе обобщения ряда работ в области исследования ро­ торных экскаваторов [6 и др. ] предлагается общую мощность привода экскаватора определять приближенно по одной из фор­ мул:

N = 0,026П₀ (0,01R₁ + 0,17H_иу + 0,0013R₁(H_ну)^1/2) или N= 0,.26D²·⁵ (0,01R₁+0,425D_p-0,002R₁(Dp)^1/2) (14.22)

Вопросы динамического нагружения роторных экскаваторов поперечного копания освещены в специальной литературе [9, 10].