Производительность экскаватора

Производительность экскаватора - количество работы, выполняемой агрегатом за определенный промежуток времени. При расчетах ее разделяют на теоретическую, техническую и эксплуатационную.

Теоретическая производительность — это условная часовая выработка, которой машина может достигнуть в нормальных условиях работы при расчетных рабочих скоростях. В общем виде (при угле попорота платформы экскаватора 90°) она может быть представлена формулой:

где: W_теop — теоретическая производительность (в м3/час), q — емкость ковша (в м3), Т_ц  — минимальная продолжительность цикла при средних условиях работы экскаватора (в сек.).

Продолжительность рабочего цикла Тц составляет целый ряд отдельных операций, т. е.

Т_ц= t_к+t_р+t_д+t_т+t_в+t'_р+t'_д+t'_т+t_п+t'_п

где: t_к — продолжительность копания (в сек.), t_р — продолжительность разгона с нагруженным ковшом (в сек.), t_д — продолжительность равномерного движения с нагруженным ковшом (в сек.), t_т — продолжительность  торможения с нагруженпым ковшом (в сек.), t_в — продолжительность разгрузки ковша (в сек.), t'_р — продолжительность разгона с порожним ковшом (в сок.), t'_д — продолжительность равномерного движения с порожним ковшом (в сек.), t'_т — продолжительность торможения с порожним ковшом (в сек.), t_п — полное время поворота в забой (в сек.), t'_п — полное время поворота на выгрузку (в сек.).

Техническая производительность — наибольшая возможная выработка машины за час непрерывной работы в определенных условиях. Отличается она от теоретической производительности учетом свойств грунта и размером забоя, в которых используется экскаватор. Влияние свойств грунта сказывается на том, что во время отделения от массива стружки групт разрыхляется. Поэтому объем ковша заполняется меньшим объемом групта, чем по исчислению в плотном теле. Учитывается влияние свойств грунта па заполнение ковша. Кроме того, если угол поворота платформы экскаватора не равен 90°, то необходимо учитывать изменение длительности никла.

На длительность цикла, а следовательно, и на техническую производительность экскаватора влияет следующее: 

1. категория грунта (чем категория грунта выше, тем труднее его разработка);
2. погодные условия (в зимнее и позднеосеннее время уменьшается наполнение ковша мерзлым грунтом в связи с налипанием его на ковш и намерзанием на нем); 
3. организация работы и квалификация машиниста-экскаваторщика.

Техническая производительность определяется формулой:

где: W_тех - техническая   производительность,  измеряемая  в м3/час в плотном теле, Т_цт — продолжительность цикла работы экскаватора в забое (в сек.); определяется хронометражем или принимается равной Т_ц с учетом условия работы, К_н — коэффициент наполнения ковша грунтом, K_р - коэффициент, которым учитывают увеличение объема грунта вследствие разрыхления, q - емкость ковша.

Коэффициент К_н наполнения ковша — это отношение объема разрыхленного грунта, набранного в ковш, к емкости ковша; он зависит от конструкции ковша и условий работы экскаватора; значение коэффициента наполнения приведено в табл. 11.

Таблица 11. Значение коэффициентов технической производительности одноковшовых экскаваторов

Сменная производительность экскаватора определяется: за смену, месяц или год с учетом вспомогательного времени и всех простоев экскаватора по следующей формуле:

где величины q, К_н, К_р и Т_цт те же, что и в формуле технической производительности, W — эксплуатационная производительность (в м3) п определенный период времени, К_и — коэффициент использования экскаватора по времени за рассматриваемый период работы (за смену, месяц или год).

Работа экскаватора в течение смены сопровождается некоторыми потерями времени Т_пр на передвижки, ремонт, смазку, набор воды и топлива и пр. При определении сменной производительности потерянное время Т_пр вычитается из общесменного времени Т, в результате чего получается чистое время работы экскаватора:  Т_ч= Т-Т_пр.

Коэффициент К_и — отношение чистого рабочего времени Т_ч (и часах), затраченного на экскавацию грунта (копание, поворот, разгрузка в отвал и погрузка на транспорт), к полному времени Т (в часах) за определенный период работы экскаватора; в данном случае К_и получим по следующей формуле:

К_и = Т_ч/Т

Если принять чистое время на экскавацию 6 часов, а длительность смены 8 часов, то:

К_и = 6,8 = (),75.

Эксплуатационная производительность экскаватора  — средняя производительность в данных условиях, при определенных грунте и забое, организации работ и эксплуатации агрегата. Этот показатель служит для назначения производственных норм и расчетов. Эксплуатационная производительность экскватора обычно ниже технической и теоретической. Однако передовики-экскаваторщики, используя все имеющиеся у них возможности, превосходят техническую и теоретическую производительность. Сезонная или годовая производительность экскаватора определяется по формуле:

Q = W∙P_р  м3/сезон или м3/год,

где: Р_р — срок выполнения какой-либо работы по экскавации за определенный период в рабочих сменах или днях. Если в день предусматривается две или три смены, то умножается на 2 или 3.