Расчет параметров и производительности экскаватора ЭО-3122

Вот расчет параметров и эксплуатационной производительности экскаватора, оформленный так, чтобы его было удобно переписать в тетрадь школьнику. Расчет параметров и эксплуатационной производительности экскаватора Исходные данные: * Машина аналог: ЭО-3122 * Категория грунта: I-IV * Геометрическая вместимость ковша, \(q\): 0,45 м\(^3\) * Наибольшая глубина копания, \(H_к\): 4,5 м * Удельное сопротивление копанию, \(P_к\): 0,22 МПа Для грунта IV категории (Суглинок крепкий со щебнем, глина крепкая и очень крепкая влажная) принимаем следующие значения: * Удельное сопротивление копанию, \(P_к\): 220-360 кПа (из исходных данных 0,22 МПа = 220 кПа, что соответствует нижней границе) * Коэффициент разрыхления, \(k_{рых}\): 1,26-1,32 (примем среднее значение 1,29) * Коэффициент наполнения ковша, \(k_н\): 1,1-1,2 (примем среднее значение 1,15) 1. Определение вместимости ковша с учетом коэффициента наполнения Фактическая вместимость ковша, \(q_ф\), учитывает, что ковш может быть наполнен с "шапкой" или не полностью. Формула: \[q_ф = q \cdot k_н\] Где: * \(q_ф\) – фактическая вместимость ковша, м\(^3\) * \(q\) – геометрическая вместимость ковша, м\(^3\) * \(k_н\) – коэффициент наполнения ковша Расчет: \[q_ф = 0,45 \text{ м}^3 \cdot 1,15 = 0,5175 \text{ м}^3\] 2. Определение продолжительности рабочего цикла экскаватора Продолжительность рабочего цикла, \(t_ц\), зависит от типа экскаватора, категории грунта и условий работы. Для экскаваторов с ковшом 0,45 м\(^3\) в грунтах IV категории можно принять ориентировочное значение. Для экскаватора ЭО-3122 (обратная лопата) в грунтах IV категории, ориентировочная продолжительность цикла составляет 25-35 секунд. Примем среднее значение. Примем \(t_ц = 30\) секунд. Переведем в часы: \[t_ц = \frac{30}{3600} \text{ часа} \approx 0,00833 \text{ часа}\] 3. Определение технической производительности экскаватора Техническая производительность, \(П_т\), показывает, сколько грунта экскаватор может вынуть за единицу времени при непрерывной работе. Формула: \[П_т = \frac{3600 \cdot q_ф}{t_ц}\] Где: * \(П_т\) – техническая производительность, м\(^3\)/час * \(q_ф\) – фактическая вместимость ковша, м\(^3\) * \(t_ц\) – продолжительность рабочего цикла, с Расчет: \[П_т = \frac{3600 \cdot 0,5175 \text{ м}^3}{30 \text{ с}} = \frac{1863}{30} = 62,1 \text{ м}^3/\text{час}\] 4. Определение эксплуатационной производительности экскаватора Эксплуатационная производительность, \(П_э\), учитывает простои экскаватора во время работы (перерывы, переезды, мелкие ремонты и т.д.). Для этого используется коэффициент использования экскаватора по времени, \(k_в\). Для экскаваторов в грунтах IV категории, \(k_в\) обычно принимается в диапазоне 0,6-0,8. Примем \(k_в = 0,7\). Формула: \[П_э = П_т \cdot k_в\] Где: * \(П_э\) – эксплуатационная производительность, м\(^3\)/час * \(П_т\) – техническая производительность, м\(^3\)/час * \(k_в\) – коэффициент использования экскаватора по времени Расчет: \[П_э = 62,1 \text{ м}^3/\text{час} \cdot 0,7 = 43,47 \text{ м}^3/\text{час}\] 5. Определение производительности экскаватора в плотном теле Производительность в плотном теле, \(П_{пл}\), учитывает, что выкопанный грунт разрыхляется. Формула: \[П_{пл} = \frac{П_э}{k_{рых}}\] Где: * \(П_{пл}\) – производительность в плотном теле, м\(^3\)/час * \(П_э\) – эксплуатационная производительность, м\(^3\)/час * \(k_{рых}\) – коэффициент разрыхления грунта Расчет: \[П_{пл} = \frac{43,47 \text{ м}^3/\text{час}}{1,29} \approx 33,69 \text{ м}^3/\text{час}\] Итоговые параметры: * Фактическая вместимость ковша: 0,5175 м\(^3\) * Продолжительность рабочего цикла: 30 с * Техническая производительность: 62,1 м\(^3\)/час * Эксплуатационная производительность: 43,47 м\(^3\)/час * Производительность в плотном теле: 33,69 м\(^3\)/час Эти расчеты дают представление о потенциальной производительности экскаватора ЭО-3122 при работе с грунтом IV категории.