Продолжительность одного цикла определяется по формуле

,

где t_К - время копания, с;

t_П - время подъема ковша, с;

t'_ПОВ - время поворота груженого ковша, с;

t_РАЗ - время разгрузки, с;

t"_ПОВ - время поворота порожнего ковша, с;

t_ОП - время опускания ковша в забой, с.

Время подъема и поворота груженого ковша, а также поворота и опускания порожнего может быть полностью или частично совмещено.

Техническая производительность экскаватора Пт (м³/ч) определяется по следующей формуле

,

где Кн - коэффициент наполнения ковша;

Кр - коэффициент разрыхления грунта;

Кт - коэффициент влияния трудности разработки.

Эксплуатационная производительность Пэ (м³/ч) может быть определена по формуле

,

где Кв - коэффициент использования экскаватора по времени;

Ку - коэффициент условий работы (ночное время, зараженная мест-

ность).

В настоящее время ведутся работы по созданию и внедрению экскаваторов третьего поколения. Решаются следующие основные задачи: дальнейшее повышение производительности экскаваторов; увеличение их рабочих параметров и количества используемого сменного рабочего оборудования; снижение металлоемкости; улучшение условий труда.

Повышение производительности экскаваторов предусматривается за счет улучшения энергетических и рабочих параметров двигателей, обеспечивающих в соответствии с ростом рабочего давления высокие напорные усилия, позволяющие увеличить вместимость ковша; внедрения автоматизированных систем управления трудоемкими операциями (копанием), позволяющих сократить продолжительность отдельных этапов рабочего цикла.

Кроме того, повышение производительности экскаваторов достигается за счёт рациональной организации работ.

1. Совмещение рабочих операций. Поворотное движение на выгрузку совмещается с подъемным и поступательным движением ковша, опускание ковша в положение набора грунта – с поворотом в забой.

2. Применение сменных ковшей увеличенной вместимости. В легких грунтах экскаватор может быть снабжен ковшом двойной вместимости, а в средних – полуторной. Объясняется это тем, что двигатель машины рассчитан на работу нормальным ковшом в тяжелых условиях (грунтах).

3. Высота забоя при работе прямой лопатой должна быть не меньше определенного значения. Это позволяет обеспечить максимальное наполнение ковша. Высота забоя, рекомендуемая для различных размерных групп экскаваторов, дается в справочниках. Приближенно можно считать достаточной высоту забоя немного более половины высоты напорного вала (шарнира).

4. При погрузке грунта в транспортные средства уменьшение угла поворота экскаватора. Для этого транспортные средства рекомендуется подавать сбоку от экскаватора и разрабатывать ближайшую к транспортным средствам часть забоя, а при смене транспортных средств разрабатывать более удаленную часть забоя.

5. Наклон экскаватора в сторону транспорта на 2-3⁰. Это несколько сокращает время поворота на разгрузку.

6. Выгрузка грунта в отвал или транспорт в конце торможения и начале обратного поворота экскаватора. Это достигается совмещением разгрузки ковша с поворотом платформы экскаватора и ускоряет процесс разгрузки.

Следующими направлениями развития экскаваторов являются:

1) повышение надежности и долговечности основных агрегатов и узлов путем применения высокопрочных и износостойких металлов и других конструкционных материалов;

2) совершенствование гидроприводных систем за счет повышения их производительности, повышения рабочего давления, создание и совершенствование гидросистем с объемным регулированием и саморегулированием, применение безредукторного привода с высокомоментными гидромоторами, рукавов высокого давления и соединительной арматуры повышенной прочности;

3) применение автоматических систем на базе микропроцессорной техники, обеспечивающей независимо от грунта стабилизацию оптимальных режимов работы силовых, приводных трансмиссий;

4) переход на более надежный гусеничный ход тракторного типа; внедрение модульных конструкций, повышающих ремонтопригодность основных узлов и агрегатов и облегчающих техническое обслуживание экскаваторов;

5) внедрение встроенной диагностической аппаратуры, обеспечивающей своевременное оповещение о возникших неполадках;

6) расширение производства существующих и создание новых прогрессивных конструкций экскаваторов-планировщиков с усовершенствованием автоматизированных систем выдерживания заданных траекторий движения планирующих и заглаживающих рабочих органов;

7) освоение производства экскаваторов-погрузчиков (на базе промышленных тракторов) и дальнейшая универсализация экскаваторов за счет увеличения номенклатуры сменных рабочих органов и оборудования;

8) создание новых конструкций рабочих органов и более совершенных устройств для их быстрой смены, а также твердосплавных сменных наконечников зубьев ковшей.

________________