Основные параметры одноковшовых экскаваторов и порядок их выбора.

К основным параметрам экскаваторов относят: вместимость ковша q_к, продолжительность цикла t_ц при повороте на 90⁰ с выгрузкой грунта в транспорт или отвал, массу машины М, мощность привода N, скорость передвижения экскаватора V, удельное давление на грунт q_г, касательную и нормальную составляющие Р_к и Р_н усилия на режущей кромке ковша, а также рабочие размеры экскаватора – максимальная глубина или высота копания (соответственно для экскаваторов, разрабатывающих грунт выше или ниже уровня стоянки),высота и радиус выгрузки грунта и др.

Исходными данными для установления основных параметров экскаватора являются его технологическое назначение и эксплуатационная производительность, которые указываются в задании на проектирование машины. Дополнительными условиями задания являются тип и особенности ходового оборудования и приводов (в том числе их силовой части, передаточных механизмов и систем управления), виды сменного рабочего оборудования, климатические условия использования экскаватора.

Расчет параметров начинают с обоснования конструктивной схемы экскаватора, включая его рабочее и ходовое оборудование, металлоконструкции рабочего оборудования, подвеску ковша, основные механизмы в соответствии с требованиями ГОСТов на одноковшовые экскаваторы и технологическим назначением машины путем изучения условий ее предстоящего использования, конструкций и опыта эксплуатации аналогичных моделей машины.

После этого определяют общие размеры экскаватора, размеры рабочего оборудования, массу, усилия, скорости и мощность основных рабочих движений.

Для выполнения связанных с этим расчетов пользуются теорией подобия, из которых следует, что линейные (А₁ и А₂), емкостные (q₁ и q₂), силовые (S₁ и S₂) и временные (t₁ и t₂) характеристики, а также массы ( М₁ и М₂), мощности (N₁ и N₂) и другие показатели двух геометрически подобных систем связаны между собою определенными зависимостями.

Линейные величины (размеры экскаваторов) обычно подчиняются зависимости:

; (5.1)

с погрешностью в 5-10% можно пользоваться также зависимостями:

(5.2)

Например, если для проектируемого экскаватора необходимо принять вместимость ковша q_пр, а у машины–аналога вместимость ковша равна q_ан, масса мощность двигателя и линейные размеры соответственно равны М_ан, N_ан, А_ан, то для проектируемого экскаватора эти величины в первом приближении можно считать равными:

М_пр= М_ан (5.3)

Используя методы теории подобия, следует учитывать факторы научно-технического прогресса. Поэтому по сравнению с аналогом, созданным давно, проектируемый экскаватор при прочих равных условиях должен быть менее металлоемким, более мощным, обладать более высокими рабочими скоростями, иметь более совершенную систему управления.

Посредством теории подобия и в результате статистического анализа характеристик созданных машин получены эмпирические формулы, номограммы, графики и таблицы, отражающие корреляционные связи между характеристиками экскаваторов, которые также могут служить для предварительного установления параметров, размеров масс проектируемого экскаватора.