оптимальна товщина шару грунту в щільному тілі в м;
kв - коефіцієнт використання робочого часу (кл=0,85);
v - робоча швидкість в м/ч;
t - час, що витрачається на перемикання передач в кінці ділянки, у ч (t=0,001 год);
n - необхідне число проходів.
1.16 Пропозиції з автоматизації робочих процесів екскаватора - навантажувача
Одноковшеві екскаватори виконують до 38% земляних робіт у будівництві. Процес копання у одноківшових екскаваторів складається з двох операцій - заглиблення ковша і його переміщення по забою. При заглибленні ківш повинен створювати рівну поверхню у підошви забою, що веде до зменшення витрат на планування перед пересувкою екскаваторів (при ручному управлінні екскаваторами на зачистку і планування дна котловану після копання залишається шар фунта до 20 см). У процесі копання ківш повинен бути заповнений при мінімальних витратах енергії і за мінімальний час. Максимально можлива продуктивність і кращі енергетичні показники досягаються при правильному поєднанні підіймального та напірного рухів. Тому впровадження на екскаваторах мікропроцесорів і лазерних інформаційно-вимірювальних пристроїв для управління процесом копання дозволяє підвищити точність і якість виконуваних робіт, знизити трудовитрати і чисельність обслуговуючого персоналу. У одноківшових екскаваторах використовуються різні види зазначених пристроїв.
В одному випадку при автоматизації роботи екскаватора зі зворотною лопатою на риття траншей приймач лазерного випромінювання кріпиться на ковші екскаватор. Лазерний випромінювач встановлюється на дні траншеї на початку її розробки з напрямком пучка лазера уздовж осі траншеї з проектним кутом нахилу. У кабіні машиніста розташовується інформаційно-індикаторний пристрій, на екрані якого по положенню (переміщення) лазерної плями визначає величину і напрямок відхилення ковша від заданих відміток і встановлює ківш в необхідне положення.
Інша автономно-копірного система управління одноківшевим екскаватором по променю лазера складається з лазерного випромінювача, інформаційно-вимірювального пристрою з датчиками, встановленими в шарнірах кріплення робочого обладнання, механізму переміщення фотоприймального пристрою, а також мікропроцесорного пристрою, що реалізує заданий закон управління робочим процесом машини. Під час роботи мікропроцесорний пристрій за сигналами датчиків виробляє керуючі сигнали, що надходять на виконавчі пристрої, для підтримки заданої глибини копання і необхідного кута різання. Робочі параметри висвічуються на дисплеї. При цій системі копання проводиться вручну але індикатору глибини копання, а на зачисних операціях включається автоматична система управління, що забезпечує задану глибину копання, прямолінійність траєкторії руху ріжучої кромки ковша і заданий кут різання.
Найбільшу ефективність використання екскаваторів з лазерними системами дає застосування бортових мікрокомп'ютерів. У цьому випадку в пам'ять комп'ютера вносяться всі необхідні дані, такі як геометричні розміри котловану, кути укосів, ємність, кут повороту, висота підйому ковша і т.зв. Тоді під час роботи в комп'ютер автоматично надходять сигнали з фотоприймача, а потім на виконавчі пристрої для «моментальної» коригування виконуваного процесу по уривку траншеї або котловану.
Компанія Торсоп розробила «супутникову» систему управління екскаватором (через GPS). Бортовий комплект складається з бортового комп'ютера, приймача з двома антенами, чотирьох датчиків-акселерометрів, монтажних кронштейнів і сполучних кабелів. Перевагою цієї системи є можливість швидкого монтажу і налаштування компонентів системи, швидка установка і калібрування системи. Але існують і недоліки. По-перше, дана система призначена лише для гусеничних екскаваторів, по-друге, необхідно додаткове обладнання за межами машини (базова станція, ведуча в ефір інформацію і декількох опорних точок з відомими координатами в системі координат проекту).
Для гідравлічних одноківшових екскаваторів та навантажувачів, що виконують тривалі роботи з постійно повторюваними циклами, розроблена комп'ютерна система управління навантажувальними роботами. Найбільш ефективно ця система використовується при прокладанні траншей, плануванні укосів, навантаженні розроблюваних матеріалів в транспортні засоби, в шахтах і т.зв. Вона дозволяє звільнити машиніста від ручного управління при багатократних повторах виконуваних операції. Однак при використанні такої системи заповнення ковша відбувається в ручному режимі. Крім того, необхідно кожного разу «перенавчати» систему при зміні будь-яких зовнішніх факторів (зміна самоскида, переміщення екскаватора і т.д.).
Для підвищення ефективності використання гідравлічних одноківшових екска...
