Качество ковша во многом зависит от формы и параметров его продольного профиля. Из опытов по резанию периметрами и ковшами известно, что чем больше угол подъема днища и меньше радиус днища, тем больше сила копания Pк. Поэтому, казалось бы, наилучшим должен быть ковш, продольный профиль которого совпадает (с небольшим зазором) с профилем дна прорези, остающейся в грунте после прохода ковша. При этом полностью исключилась бы возможность преждевременного упора грунта в заднюю стенку ковша.
Статистическая обработка параметров ковшей, выпускаемых разными фирмами (рис.2.2.40), показала, что
- предусматривается большой зазор между днищем и поверхностью срезанного грунта;
- разброс значений этого зазора у разных ковшей велик (зона между штриховыми линиями);
- для разных точек профиля ковша зазор тем больше, чем дальше от зуба находится рассматриваемая точка.
Кривые, изображенные на рис.2.2.40, описываются уравнением
где x и y – координаты точек в долях радиуса R1; A – коэффициент пропорциональности, равный 0,85 и 1,15 для границ зоны разброса (штриховые линии) и 1,0 для "среднего" профиля (сплошная линия).
Рис. 2.2.40 Продольный профиль ковша
Чем больше A , тем меньше сила и энергоемкость копания. Однако ось поворота ковша при копании не остается неподвижной, а перемещается в пространстве (рис. 2.2.41). При внедрении кромки в грунт ось смещается вверх в положение 2, а затем перемещается горизонтально в положение 3. Траектория движения зуба (сплошная линия) оказывается лежащей выше расчетной траектории (штриховая линия). При выглублении зуба ось опускается вместе с ковшом в положение 4. Если конструктором не был предусмотрен достаточно большой зазор между днищем и прорезью, то оно внедряется в грунт прорези. При этом сопротивление копанию резко увеличивается, ковш выталкивается из забоя и его заполнение уменьшается.
Рис. 2.2.41 Движение ковша при копании с учетом нежесткости
системы «рабочее оборудование – экскаватор – ковш»
|
