Вместимость ковша экскаватора: Объем ковша экскаватора

Объем ковша экскаватора и на что он влияет

Главная

Информация

Статьи

Объем ковша экскаватора

30 окт 2022

Объем ковша экскаватора

Экскаватор — специальная машина для копания грунтов разного типа. И копает он их с применением специального оборудования — ковша. Объем ковша экскаватора является важнейшей характеристикой такой машины. Она определяет экскаваторы по их назначению:

• Вскрышные. Для этих машин применяют большие ковши с объемом не менее 6 кубических метров. Как понятно из их названия, данный тип экскаваторов используют в момент, когда надо вскрыть верхний слой грунта для того, чтобы постепенно добраться до слоев с минеральными ископаемыми. Данный тип работы требует приложения немалых усилий. И вот почему на вскрышных экскаваторах применяют стрелы большой длины и силовые установки немалой мощности.

• Карьерные экскаваторы.

  Объем ковша такого типа экскаваторов варьируется от 3 до 8 кубических метров. Но этот диапазон практически неограничен. Особенно, если мы будем говорить о шагающих «монстрах», применяемых в карьерах. На них могут использовать очень большие ковши с объемом до 100 «кубиков». Как тоже понятно из названия, машины такого типа применяются в открытых рудниках, на месторождениях, при разработке твердых скальных пород.

• Строительная разновидность. Отличаются универсальностью, то есть могут работать с ковшами разного назначения и объема. Но, как правило, функционируют с ковшами с объемом не менее 3 кубических метров. Помимо строительных работ могут использоваться для погрузки-разгрузки. Отличительной чертой такой техники является использование на ней дополнительного навесного оборудования, что расширяет ее функционал.

По данному показателю большинство экскаваторов классифицируют в восьми классах, от нулевого до восьмого.

Естественно, что нулевой класс это самый легкий вариант с объемом ковша менее 0,1 кубического метра. Постепенно объем возрастает до 0,65-1,16 «куба» в четвертом классе и достигает цифр в 5-10 «кубов» к восьмому классу.

Во множественных классификация и таблицах приводится классический, геометрический объем ковша экскаватора. На практике такой показатель, как правило, всегда больше, так как на него влияет так называемая «шапка». Она увеличивает объем на 15-30 %. Это учитывается, и на экскаваторы, которым придется «иметь дело» с тяжелыми грунтами, эксплуатанты ставят ковши с меньшим объемом. Такой подход хотя и приводит к потерям в производительности, но бережет машину. Ведь ей не приходится функционировать в экстремальных условиях на пределе возможностей своей силовой установки и конструкционных составляющих.

Возврат к списку

Как посчитать объем ковша экскаватора. Ответы XCMG

Главная

Информация

Статьи

Как измерить объем ковша экскаватора?

31 янв 2022

Как измерить объем ковша экскаватора?

Иногда эксплуатантов интересует вопрос о том, как измерить объем ковша экскаватора. Расскажем и объясним, причем здесь кабанчик.

Земля или иной сыпучий материал попадают внутрь ковша экскаватора с горкой. Экскаваторщики именуют ее кабанчиком. Вот этот самый кабанчик вносит определенные коррективы в расчет объема ковша. Благодаря ему не стоит учитывать только геометрический объем. Эксплуатанту важно обращать внимание на фактический, номинальный объем. А у каждого ковша он будет своим. На самом деле геометрический объем меньше номинального на 15-20%.

Для эффективного расчета важно использовать специализированные таблицы, в которых учитываются категории грунтов, коэффициенты наполнения.

Эксплуатант экскаватора заинтересован в том, что бы на этой машине использовался ковш с оптимальным объемом. Именно такое устройство поможет с успехом разрабатывать грунты, горные породы, сыпучие материалы и при этом обеспечить должное нормирование нагрузок на стрелу и другие механизмы экскаватора.

Как же посчитать объем ковша экскаватора, который будет оптимальным? Это довольно просто сделать. Фактический объем планируемого для производства работ ковша необходимо умножить на удельную массу разрабатываемой породы. Вместимость ковша экскаватора зависит от ее коэффициента наполнения полости и объемной массы грунта. Такой ее коэффициент определяется вычислением отношения объема собранного за один раз грунта к емкости ковша машины.

Важный совет! Инженеры-эксплуатационщики рекомендуют подбирать объем ковша экскаватора таким образом, чтобы во время практической работы машины она могла бы заполнять кузов самосвала за 4-6 заходов.

Оптимальный номинальный объем ковша вычисляется как сумма объема той самой горки-кабанчика и нормативного геометрического объема ковша. Последняя вычисляется по формулам объема трапеций.

На что еще обращать внимание

В первую очередь, во время расчетов объемов ковша важно учитывать технические характеристики самой машины. На сегодняшний день у эксплуатанта есть возможность подбора наиболее оптимальных моделей экскаваторов, которые разработаны специально для использования в горнодобывающей и строительной сфере.

Учитывайте и тип разрабатываемой породы. Так, в песчаном карьере можно применять большие ковшы, а в карьерах, где разрабатывается скальная порода, нужно оснащать экскаваторы очень прочными, но не отличающимися большим объемом ковшами. Помните, что от плотности разрабатываемого грунта или породы зависит их вес в ковше. И если он будет превышать технические характеристики экскаватора, то он может просто опрокинуться.

Возврат к списку

Как рассчитать вместимость ковша экскаватора

Вместимость ковша — это мера максимального объема материала, который может быть размещен внутри ковша экскаватора с обратной лопатой. Вместимость ковша может быть измерена вместимостью при ударе или вместимостью с кучей, как описано ниже:

Вместимость при ударе определяется как: объемная вместимость ковша после удара по плоскости удара. Плоскость удара проходит через верхнюю заднюю кромку ковша и режущую кромку, как показано на рис. 7.1 (а). Эту ударную мощность можно непосредственно измерить с помощью 3D-модели одноковшового экскаватора с обратной лопатой.

С другой стороны, расчет емкости с «кучей» выполняется в соответствии со стандартами. Во всем мире для определения грузоподъемности с «шапкой» используются следующие два стандарта: (i) SAE J296: «Объемный объем ковша мини-экскаватора и обратной лопаты», американский стандарт (Мехта Гаурав К., 2006 г.), (Komatsu, 2006 г.) (ii) CECE ( Комитет европейского строительного оборудования) европейский стандарт (Мехта Гаурав К., 2006 г.), (Комацу, 2006 г.).

Вместимость с шапкой определяется как: Сумма нагруженной емкости плюс объем избыточного материала, сваленного на ковш при угле естественного откоса 1:1 (согласно SAE) или при угле естественного откоса 1:2 (согласно CECE ), как показано на рис. 7.1 (б). Это никоим образом не означает, что мотыга должна нести ковш, ориентированный в этом положении, или что весь материал естественным образом будет иметь угол естественного откоса 1:1 или 1:2.

Как видно из рис. 7.1, емкость с кучей Vh может быть задана как:
Vh=Vs+Ve                             ….

(7.1)

Где, Vs — емкость при ударе, а Ve — емкость избыточного материала, насыпанная либо при угле естественного откоса 1:1, либо при угле естественного откоса 1:2, как показано на рис. 7.1 (b).

Сначала из рис. 7.2 будет представлено уравнение ударной емкости Vs, затем с использованием двух методологий SAE и CECE будут представлены два уравнения избыточного объема материала или емкости Ve из рис. 7.2. Наконец, вместимость ковша с «шапкой» можно найти из уравнения (7.1).

Рис. 7.2 Вместимость ковша (a) Согласно SAE (b) Согласно CECE

• На рис. 7.2 используются следующие термины:
• LB: отверстие ковша, измеренное от режущей кромки до конца задней пластины основания ковша.
• Wc: Ширина резания, измеренная по зубьям или боковым резцам (обратите внимание, что 3D-модель ковша, предложенная в этой диссертации, предназначена только для легких строительных работ, поэтому боковые резцы в нашей модели не установлены).
• WB: Ширина ковша, измеренная по бокам ковша у нижней кромки без прикрепленных зубьев боковых резцов (так что это также не будет важным параметром 108 для предлагаемой 3D-модели ковша, поскольку она не содержит боковых резцов).
• Wf: Внутренняя ширина спереди, измеренная по режущей кромке или боковым протекторам.
• Wr: Внутренняя ширина сзади, измеренная в самом узком месте в задней части ковша.
• PArea: Площадь бокового профиля ковша, ограниченная внутренним контуром и простиранием плоскость ковша.

На рис. 7.3 показаны важные параметры для расчета вместимости ковша для предлагаемой трехмерной модели ковша. Выполненный расчет основан на стандарте SAE, так как этот стандарт является общепринятым и используется во всем мире.

Как видно из левой части рис. 7.3 PArea – это площадь, ограниченная пораженными плоскости (синяя линия) и бокового протектора (красная кривая), а это 66836 мм2.

Используя уравнения (7. 1), (7.2) и (7.3), вместимость ковша для предлагаемого 3D модель ковша обратной лопаты получается 0,02781 м3 = 0,028 м3.

Как правильно выбрать размер ковша экскаватора

Правильный выбор размера ковша экскаватора очень важен для качественного выполнения работы. Тем не менее, разные размеры ковша и номера вместимости, публикуемые производителями, делают эту задачу непосильной. Мы здесь, чтобы облегчить вам задачу.

При выборе размера ковша экскаватора следует учитывать три основных момента:

1. Ширина ковша
2. Вместимость ковша
3. Типы материалов, с которыми вы будете работать

Эти основные рекомендации помогут вам выбрать правильный размер ковша экскаватора, чтобы максимизировать производительность и получить другие преимущества. Об этих преимуществах мы поговорим позже. Во-первых, давайте обсудим факторы, которые необходимо учитывать при выборе размера ковша экскаватора.

Ширина ковша экскаватора, подходящая для вашей работы

Стандартная ширина ковша начинается от 12 дюймов для компактного траншейного ковша до 96-дюймового чистящего ковша для экскаваторов серии 800 и выше. Размеры ковша обычно увеличиваются с шагом 6 дюймов.

Обычно для машин каждого размера предлагается 2–3 ковшей разной ширины, а также 1–2 ковшей разной ширины для уборки в качестве ковшей стандартного размера. Например, Viking West предлагает следующие стандартные ширины ковша для машин серии 250:

• Ширина копающего ковша: 36 дюймов, 42 дюйма, 48 дюймов и 54 дюйма
• Ширина чистового ковша: 66 дюймов

Это полезно учитывать ширину ковша, когда рабочая зона ограничена определенным размером.

То же самое происходит, если вам нужно контролировать определенную ширину при копании или перемещении на рабочей площадке. Вам не захочется копать 42-дюймовую траншею 48-дюймовым ковшом.

Следует отметить, что важно проконсультироваться с местным дилером, чтобы подтвердить фактическое измерение ширины ковша. Фактическая ширина ковша может отличаться от стандартной выноски размера. Например, ковш размером 42 дюйма может иметь фактический размер 43 дюйма.

Учитывайте вместимость ковша, чтобы максимизировать эффективность

Существует несколько различных способов расчета вместимости ковшей. Viking West использует кучковой метод SAE (Общества автомобильных инженеров), который является распространенным методом, принятым крупными OEM-производителями машин (производителями оригинального оборудования). Этот метод позволяет рассчитать вместимость ковша с учетом внутреннего объема ковша и верхней части ковша в соотношении 1:1 для экскаваторов.

См. пример ниже для 36-дюймового ковша серии 200. Оранжевый объем используется для расчета вместимости ковша.

Иллюстрация расчета вместимости ковша с «шапкой» по SAE. Оранжевый объем — расчетная емкость.

Знание емкости ковша экскаватора поможет вам более эффективно перемещать материалы на рабочей площадке. Как бы ни было необходимо знать вместимость вашего ковша, не менее важно учитывать материал, с которым вы работаете.

С какими материалами вы будете работать?

Ковш большей вместимости обеспечивает более высокую эффективность работы, но также важно не превышать лимит экскаватора при работе с определенным материалом.

Ознакомьтесь с публикацией OEM и проконсультируйтесь с вашим местным дилером о рабочей площадке и материалах, с которыми вы собираетесь работать. Вот пример машины Hitachi ZX250 с предполагаемой вместимостью ковша в зависимости от материала.

Таблица размеров ковша и материалов, опубликованная Hitachi Construction

Принимая во внимание ширину ковша, вместимость и материалы, с которыми вы будете работать, вы не просто примете обоснованное решение. Продолжайте читать, и вы увидите все преимущества выбора правильного размера ковша экскаватора.

Почему необходимо выбрать правильный размер ковша экскаватора

Когда дело доходит до ковшей, больше не всегда лучше. Вам не всегда нужен самый большой доступный размер. Вам нужен ковш экскаватора с размером, подходящим для вашей работы. Только в этом случае вы получите доступ ко всем следующим преимуществам:

Повышение производительности — Правильный размер ковша экскаватора позволит вам сделать больше за меньшее время.

Безопасность – Если не учитывать ширину ковша, вместимость или тип материала, с которым вы будете работать, это может привести к небезопасным условиям труда на рабочей площадке.

Меньший износ — Использование ковша экскаватора неправильного размера может привести к преждевременному износу, что сделает вашу машину небезопасной и ненадежной.

Сокращенное техническое обслуживание . Эффективное использование вашего оборудования приведет к меньшему ущербу от многократного использования и ненужным затратам на техническое обслуживание.

Снижение эксплуатационных расходов . Вы сократите расходы на техническое обслуживание за счет повышения эффективности операций, но при этом уменьшите количество используемого топлива. Давайте не будем забывать о времени, которое вы сэкономите, эффективно управляя своей машиной с правильным размером ковша экскаватора.

Выполняйте работу правильно — Выбор правильного размера ковша экскаватора неразрывно связан с выбором правильного типа ковша экскаватора.