книги / Устройство и принцип работы экскаваторов, определение их производительности
..pdfСкорость движения тягача (от 10 до 800 м/ч) и частота вращения ротора (от 7 до 10 об/мин) определяют толщину срезаемой ковшами стружки и степень их наполнения. Размеры траншеи определяются шириной ковшей и степенью заглубления в грунт ротора, подвешенного на тягах подъемного механизма.
Цепные траншейные экскаваторы (рис. 5) выпускают двух типов: многоковшовые с двухрядной цепью, между ветвями которой укреплены ковши, и скребковые с однорядной и двухрядной цепью, снабженной скребками и резцами.
Скребковые двухцепные экскаваторы изготовляют на базе узлов и деталей серийных гусеничных тракторов. Они предназначены для рытья траншей прямоугольного и трапецеидального профиля глубиной до 4,0 м, шириной по дну 0,8 и 1,1 м, шириной по верху до 2,8 м в талых грунтах 1–3-й групп с каменистыми включениями размером до 200 мм. Рабочим оборудованием таких машин является наклонный двухцепной скребковый рабочий орган, оснащенный режущими элементами скребкового типа и транспортирующими заслонками.
11
2.РАСЧЁТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЭКСКАВАТОРОВ
Вобщем случае производительностью называется количество продукции, выдаваемое машиной за единицу времени (час, смена, месяц, год).
Продукцией экскаваторов является объем или масса грунта, выданная экскаватором из выемки (траншеи, котлована).
Произведите расчет производительности экскаваторов согласно своему варианту (табл. 1).
Таблица 1 Исходные данные для расчета производительности экскаваторов
|
Обо- |
Размер- |
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
Параметры |
зна- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чение |
ность |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Группаразраба- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тываемогогрунта |
– |
– |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
4 |
3 |
2 |
Одноковшовый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экскаватор: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вместимость |
q |
м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ковша |
0,25 |
0,63 |
1,0 |
1,25 |
1,6 |
2,5 |
0,63 |
1,6 |
||
время цикла |
Тц |
с |
15 |
16 |
17 |
19 |
20 |
23 |
16 |
20 |
Роторный экс- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
каватор: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вместимость |
qк.р |
м3 |
0,16 |
0,9 |
0,25 |
0,14 |
0,16 |
0,9 |
0,25 |
0,14 |
ковша ротора |
||||||||||
число ковшей |
zp |
шт. |
14 |
16 |
14 |
24 |
14 |
16 |
14 |
24 |
частота вра- |
np |
с–1 |
0,12 |
0,15 |
0,14 |
0,13 |
0,12 |
0,15 |
0,14 |
0,13 |
щения ротора |
||||||||||
Цепной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экскаватор: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вместимость |
qскр |
дм3 |
2,6 |
4,5 |
26 |
37 |
2,6 |
4,5 |
26 |
37 |
ковша-скребка |
||||||||||
шаг скребков |
rскр |
м |
0,1 |
0,15 |
0,18 |
0,2 |
0,1 |
0,15 |
0,18 |
0,2 |
скорость дви- |
vц |
м/с |
2,1 |
1,7 |
1,5 |
1,2 |
2,1 |
1,7 |
1,5 |
1,2 |
жения цепи |
||||||||||
12
Различают три вида производительности для одной и той же машины:
–теоретическая (конструктивная);
–техническая;
–эксплуатационная.
В зависимости от вида экскаватора производительность рассчитывается по приведенным ниже формулам.
2.1.Определение производительности одноковшовых экскаваторов
Теоретическая производительность (м3/ч)
П0 |
q |
3600 , |
(1) |
|
|
Тц |
|
где q – вместимость ковша, м3; Тц – продолжительность рабочего
цикла, с.
Техническая производительность (м3/ч)
П |
т |
П |
0 |
kн |
, |
(2) |
|
|
kр |
|
|
||
где kн – коэффициент наполнения ковша; |
kр – коэффициент раз- |
|||||
рыхления грунта.
Эти коэффициенты для разных видов экскаваторов приведены в табл. 2.
Эксплуатационная производительность (м3/ч)
Пэ = Пт kв kм, |
(3) |
где kв – коэффициент использования экскаватора по времени, kв 0,8 ; kм – коэффициент учета квалификации машиниста, kм 0,85.
13
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
Коэффициенты загрузки ковшей и скребков экскаваторов |
|||||
|
|
|
|
|
|
Группы |
Виды грунтов |
|
Коэффициент |
Коэффициент наполнения |
|
грунтов |
|
|
разрыхления |
ковша экскаватора kн |
|
|
|
|
грунта kр |
|
|
|
|
для |
для роторных |
||
|
|
|
|
одноковшовых |
и цепных |
1 |
Песок и гравий |
|
1,1 |
1,15–1,23 |
1,0–1,15 |
2 |
Суглинок |
|
1,2 |
1,2–1,32 |
1,15–1,2 |
3 |
Глина средняя |
|
1,25 |
1,3–1,5 |
1,18–1,28 |
4 |
Глина тяжелая |
|
1,35 |
1,25–1,4 |
1,1–1,25 |
5 |
Крупный щебень |
|
1,45 |
0,95–1,02 |
0,8–0,9 |
|
2.2. Определение производительности |
||||
|
роторного экскаватора |
|
|||
Теоретическая производительность (м3/ч) |
|
||||
|
|
П0 3600 qк.р zр nр, |
(4) |
||
где qк.р – вместимость ковша ротора, м3; zр – число ковшей ротора, шт.; nр – частота вращения ротора, с–1.
Техническая производительность (м3/ч)
Пт П0 kн . kр
Эксплуатационная производительность (м3/ч)
Пэ = Пт kв kм.
2.3.Определение производительности цепного (скребкового) экскаватора
Теоретическая производительность (м3/ч)
|
|
П |
0 |
3,6 q |
скр |
|
vц |
, |
(5) |
|
|
r |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
скр |
|
|
где |
q |
– вместимость скребка, дм3; |
v – скорость движения цепи, м/с; |
||||||
|
скр |
|
|
|
ц |
|
|
|
|
rскр |
– шагскребков, м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
14
Техническая производительность (м3/ч)
Пт П0 kн . kр
Эксплуатационная производительность (м3/ч)
Пэ = Пт kв kм.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Из каких операций состоит рабочий цикл одноковшового экскаватора?
2.Виды рабочего оборудования одноковшового экскаватора.
3.Основные составные части одноковшового экскаватора.
4.Для выполнения каких рабочих процессов предназначены экскаваторы непрерывного действия?
5.Для чего предназначены роторные и цепные траншейные экскаваторы?
6.Основные составные части роторных и цепных траншейных экскаваторов.
7.Видыпроизводительностиэкскаваторов. Отчегоонизависят?
15
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Пугин К.Г. Развитие и современное состояние строительнодорожной отрасли: учеб. пособие / К.Г. Пугин, В.С. Юшков, А.М. Бургонутдинов. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн.
ун-та, 2012. – 192 с.
2.Машины для земляных работ. Конструкция. Расчет. Потребительские свойства: учеб. пособие для вузов: в 2 кн. / В.И. Баловнев [и др.]; под ред. В.И. Баловнева; Белгород. гос. технолог. ун-т им. В.Г. Шухова. – Белгород, 2011. – Кн. 1: Экскаваторы и земле- ройно-транспортные машины. – 2011. – 400 с.
3.Машины для земляных работ: учебник для вузов / А.И. До-
ценко [и др.]. – М.: БАСТЕТ, 2012. – 688 с.
16
Учебное издание
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ЭКСКАВАТОРОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
Методические указания
Составитель Пугин Константин Георгиевич
Редактор и корректор Е.В. Копытина
Подписано в печать 07.04.2017. Формат 60 90/16. Усл. печ. л. 1,25. Тираж 30 экз. Заказ № 65/2017.
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета.
Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.
Тел.: + 7 (342) 219-80-33.
17