экскаватора, оборудованного обратной лопатой

Одноковшовые экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, в промышленном и гражданском строительстве применяют при устройстве выемок и насыпей [Е2-1-9], при разработке грунта в котлованах (Е2-1-11), в траншеях (Е2-1-13).Принимают транспортные и бестранспортные схемы разработки. Рабочее место экскаватора с обратной лопатой (рисунок 2.2) имеет аналогичные технологические параметры, как и для прямой лопаты. В то же время, в связи с принципиально иной кинематической схемой его рабочих органов, методика определения параметров рабочего места для этого типа машин имеет свои особенности.

Наименьший радиус копания на уровне стоянки определяется радиусом габаритной установки и минимально допустимым расстоянием = 1м крайней точки опоры экскаватора до верхней бровки откоса по формуле

. (2.9)

Наибольший радиус копания определяется расстоянием между осью вращения экскаватора и зубьями ковша, установленными на уровне стоянки при наибольшем угле поворота рукояти относительно стрелы. Принимается по технической характеристике экскаватора.

Длина рабочей передвижки также может приниматься по техническому паспорту машины, но должна быть откорректирована по заданной глубине копания и коэффициенту выноса откоса.

Глубина копания функционально зависит от наибольшего и наименьшего радиусов копания, длины рабочей передвижки и коэффициента выноса откоса , т.е.

. (2.10)

Учитывая особенности кинематической схемы рабочих органов экскаватора, для раскрытия функциональной связи (2.10) мы примем следующие решения, которые в итоге позволят нам получить достаточную достоверность расчетов.

Рассмотрим расчетную схему (рисунок 2.2). Заметим, что при развитии забойных работ на заданную глубину копания () с учетом кинематической схемы перемещения ковша отрезок (МО), равный , всегда будет больше отрезка (MN). В ходе отработки массива S точка М переместится в точку М₁,а глубина копания к этому моменту (если коэффициент выноса откоса = 0) будет наибольшей,т.е. (M₁ N₁) = . Это положение позволяет нам принять условие, по которому отношение отрезков

(M₁ О)/(M₁ N₁) = > 1, (2.10.1)

где - безразмерный параметр, который по технической характеристике экскаваторов, оборудованных обратной лопатой, больше единицы.

Но отрезок (M₁ О) = , а отрезок (M₁ N₁) = ,

тогда , (2.10.2)

где - наибольшая глубина копания грунта по технической характеристике экскаватора, м.

С введением в расчет параметра , с некоторыми допущениями, можно записать, что

( МО) = (MN), (2.10.3)

где (MN) = ;

- расчетная (или принятая) глубина копания, м.

Теперь мы можем составить следующие уравнения относительно точки М -

, (2.11)

откуда

или = . (2.12)

Полученные формулы по своей математической модели просты и позволяют наглядно увязывать основные параметры забоя и экскаватора. При заданной глубине копания параметр мы будем принимать по формуле

. (2.13)

Следует обратить внимание, что наибольшая (предельная) глубина копания, указанная в технических характеристиках экскаваторов, дана при = 0 и m = 0.Но это будет критическое положение, при котором разработка грунта может быть произведена только в пределах одной рабочей позиции. Поэтому при выборе экскаватора, оборудованного обратной лопатой, и проектировании технологических параметров его работы глубину копания следует принимать меньше максимальной, увязывая ее с другими параметрами приведенной функциональной зависимости (2.10).

Наибольший радиус копания грунта на уровне стоянки определяется расстоянием между осью вращения экскаватора и точкой , фиксирующей место выхода зубьев ковша на торцевой кромке забоя в начальный момент выемки массива по площади . Этот параметр рассчитывается по формулам

, или . (2.14)

Радиус копания на заданной глубине определяется расстоянием на уровне подошвы забоя от оси вращения экскаватора до нижней кромки забоя в точке и уменьшается с увеличением глубины разработки. Его следует рассчитывать по формулам

),или . (2.15)

Основные размерные характеристики экскаваторов, оборудованных обратной лопатой, приведены в таблицах 2.3. и 2.4.