К основным факторам, влияющим на производительность экскаватора, относятся следующие:
· трудность разработки горной массы, которая оценивается категорией породы и ее состоянием. При разработке, например, влажной глинистой породы, которая налипает на ковш, уменьшается полезный объем последнего и увеличивается продолжительность цикла из-за более длительной разгрузки ковша. В зимних условиях плохо раздробленный мерзлый грунт также снижает коэффициент наполнения ковша;
· технические данные, состояние и надежность экскаватора;
· квалификация машиниста;
· качество забоя, оцениваемое его высотой, условиями подхода транспорта к месту погрузки, освещенностью;
организация работ, зависящая от достаточности транспортных средств, состояния дорог, своевременного снабжения топливом, энергией, запасными частями и т.п.
Настоящий стандарт распространяется на карьерные роторные экскаваторы для открытых горных работ и устанавливает единые методы определения расчетной теоретической, эффективной и эксплуатационной производительности, применяемые для сравнительной оценки технического уровня.
1. Максимальную расчетную теоретическую производительность по разрыхленной горной массе (Qтеор1) в кубических метрах в час рассчитывают по формулам
Qтеор1=0,06×(gк + 0,5 gп)×Smax; (1)
Qтеор1=3600×Fл×nл×Kн, (2)
где gк - вместимость ковша (черт. 1);
gп - вместимость подковшового пространства (черт. 1);
Smax - число опорожнений ковша;
v л - скорость ленты конвейера, м/с;
Kн=0,9 (коэффициент загрузки ковша);
Fл - расчетная площадь поперечного сечения транспортируемого материала на ленте, м2.
Расчетную ширину ленты определяют по формуле
В=0,9 Вл - 50, (3)
где Вл - ширина ленты, мм.
Черт. 1
Из двух значений производительностей, полученных по формулам (1) и (2), принимают меньшее.
2. Теоретическую производительность по разрыхленной горной массе (Qтeop2) в кубических метрах в час рассчитывают по формулам:
при заданном удельном усилии капания линейном (для трапециевидной формы ковша)
Qтeop2= 
£ Qтeop1, (4)
где a = 
(D - диаметр роторного колеса по режущим кромкам ковшей, м;
r - плотность горной массы, т/м3;
f - коэффициент разрыхления горной массы в ковшах);
b=0,102 K1 
(K1 - удельное усилие копания, линейное, Н/см;
i - число промежуточных режущих кромок между соседними ковшами);
c=K1×0,162×D×Smax (1 + i)×r1 - 232 Np
(r1 - радиус закругления режущих кромок ковшей в плоскости периметра резания (черт. 2), м;
Np - мощность привода роторного колеса, кВт);
Черт. 2
при заданном удельном усилии копания поверхностном
Qтeop2= 
£ Qтeop1 (5)
где KF - удельное поверхностное усилие копания, Н/см2.
3. Эффективную производительность (Qэ) в кубических метрах в час рассчитывают по формуле
Qэ= 
,
где Kзаб - коэффициент забоя, характеризующий потери времени на выполнение вспомогательных технологических операций при отработке расчетного забоя, определяемый по формуле
Kзаб= 
, (6)
где Тэ - необходимое время непосредственной экскавации при отработке блока с производительностью Qтeop2, ч;
Твс - расчетное время на выполнение операций при отработке блока (остановка и реверсирование механизма поворота в конце каждой стружки, переходы от стружки к стружке, от слоя к слою и от одного блока к другому), ч;
Kу - коэффициент управления, характеризующий изменение фактической средней производительности экскавации по сравнению с теоретической и дополнительные потери времени из-за увеличения, по сравнению с расчетной, длительности вспомогательных технологических операций при отработке блока.
Для ориентировочных расчетов значения коэффициента управления Kу равны:
0,75...0,85 - для экскаваторов, не оборудованных автоматической системой управления;
0,85...0,95 - для экскаваторов, оборудованных автоматической системой управления.
Расчет при эксплуатации экскаватора
Qэ=Vб/tб, (7)
где Vб - объем блока, отработанного роторным экскаватором, м3;
tб - время отработки блока, ч.
Эксплуатационную производительность (Qэкс) в кубических метрах в час рассчитывают по формулам
Qэ=Qэ×Kт.и,
где Kт.и - коэффициент технического использования по РД 50-650; при эксплуатации экскаватора
Qэ=Vб/tк, (7)
где tк - календарный фонд времени за вычетом организационных простоев, периода перегонов роторного экскаватора из-за перестройки технологической схемы, а также периода не свойственных работ (перевалка, зачистка трассы и т.д.), ч.
При работе роторного экскаватора в составе комплекса горно-транспортного оборудования календарный фонд времени определяют без учета всех простоев (аварийных, технологических, организационных и т.д.), связанных с другими машинами комплекса в часах.
Список литературы
1. https://stroy-technics.ru/jekskavatory/
2. Беркман И. Л. Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы / И. Л. Беркман, А. В. Раннев, А. К. Рейш. — М., Машиностроение, 1977 г.
3. Краткий справочник машиниста экскаватора / под. ред. А. Ф. Яковлева, М. Машиностроение — 1972 г.
4. Экскаваторы и стреловые самоходные краны. Каталог справочник. – М.: АО «Машмир», 1998.
5. Баловнев В. Дорожно-строительные машины и комплексы – М.-Омск, СибАДИ, 2001.