Эффективность применения одноковшовых экскаваторов.

При возведении земляных сооружений находят применение одноковшовые экскаваторы различного типа, с различными конструктивными параметрами. Поэтому наибольшая эффективность их применения возможна только с учетом условий работы и правильной оценке всех параметров забоя. Однако в настоящее время единая методика оценки качества забоя отсутствует, что не позволяет, уже на стадии проектирования технологии возведения сооружения, подобрать для использования наиболее оптимальную машину или комплект.

Известно, что на эффективность работы экскаватора оказывают влияние геометрические параметры забоев, вид грунта, стесненность фронта работ и другие факторы, которые необходимо учитывать при проведении работ в процессе возведения того или иного сооружения. Подобные обстоятельства служат основанием для разработки методики оценки качества забоя одноковшового экскаватора и условий его работы.

Забоем экскаватора принято называть объем грунта, разрабатываемый машиной с одной стоянки, а также площадку для установки экскаватора и транспортных средств. При работе по бестранспортной схеме к забою относится также площадка для отвала грунта, укладываемого с данной стоянки экскаватора. Следовательно, под качеством забоя следует понимать совокупность показателей, обуславливающих наиболее эффективную и безопасную работу машины.

Для количественной оценки свойств забоя можно использовать следующие показатели.

- единичный, характеризующий одно из свойств забоя,

- комплексный, характеризующий несколько свойств забоя,

- обобщающий, включающий в себя совокупность комплексных показателей,

- определяющий, способствующий принятию решения о качестве забоя.

Оценку качества забоя следует производить в такой последовательности: определение единичных, а затем - обобщающих показателей. В дальнейшем можно определять рекомендуемые параметры или приемлемые схемы работы экскаватора.

Среди единичных показателей можно выделить следующие группы:

1. Физико-механические свойства разрабатываемого грунта, к которым следует отнести плотность, прочность, влажность и сопротивление одноосному сжатию.

2. Показатели, характеризующие степень разрыхления грунта (средневзвешенный размер куска, процент выхода негабаритных кусков и коэффициент разрыхления грунта в развале).

3. Технологические параметры забоя (высота или глубина забоя, ширина проходки, степень стесненности).

Комплексные показатели позволяют оценить работу экскаватора по энергетическому, временному и объемному факторам. Для оценки энергетического фактора, например, рекомендуется использовать такой комплексный показатель, как удельное сопротивление копанию или вместо него можно использовать удельную энергоемкость разработки грунта. Временный фактор рекомендуется оценивать с помощью относительной продолжительности цикла копания, позволяющего определить приращение продолжительности цикла в данном забое по сравнению с базовыми данными. В качестве базовой величины можно принять нормативную продолжительность цикла. Объемный фактор оценивается коэффициентом наполнения ковша, прямым образом зависящий от высоты забоя. Отсюда видно, что совокупность временного и объемного факторов является обобщающим показателем качества забоя - технической производительности экскаватора. После расчета производительности экскаватора с учетом его условий эксплуатации можно определить норму выработки, затраты труда и расценки. Это позволяет определить срок выполнения работ, затраты на вспомогательные работы и транспорт и, наконец, приведенные удельные затраты, которые являются основным показателем качества забоя.

В зависимости от количественных значений показателей следует различать номинальное, предельно допустимое и оптимальное качество забоя. Под номинальным следует понимать качество забоя, обеспечивающее расчетную производительность экскаватора при номинальной нагрузке основных приводов рабочего оборудования. Предельно допустимое качество забоя характеризуется разработкой грунта с повышенной загрузкой рабочего оборудования и пониженной производительностью экскаватора в течение короткого промежутка времени. Под оптимальным - понимается качество забоя, обеспечивающее минимальные приведенные затраты на переработку 1 м³ грунта.

Номинальное и предельно допустимое качество забоя рекомендуется определять на основании комплексных и обобщающих показателей, оптимальное - на основании определяющего показателя. При подобной, всесторонней оценке качества забоя можно рекомендовать технологические параметры и схемы работы экскаваторов в конкретных условиях производства.