Производительность является важнейшей составной частью технической характеристики машин.
Производительность машины — это количество продукции (выраженное в массе, объеме или штуках), вырабатываемой (перерабатываемой) в единицу времени — час, смену, месяц, год. Различают производительность: теоретическую (расчетную, конструктивную), техническую и эксплуатационную.
Теоретическая производительность (расчетная, конструктивная)— это максимально возможное количество продукции, вырабатываемой в единицу времени непрерывной работы при расчетных скоростях рабочих движений и нагрузках.
Для машин циклического действия теоретическая часовая производительность
продукции, вырабатываемой в единицу времени непрерывной работы машины непосредственно в конкретных производственных условиях при правильно выбранных режимах работы и нагрузках на рабочие органы. При определении технической производительности определенной машины, например одноковшового экскаватора, учитывается группа разрабатываемого грунта, высота забоя, угол поворота стрелы с ковшом, вид работы —в отвал или на транспортные средства, коэффициент заполнения ковша и другие факторы. Поскольку все перечисленные факторы могут иметь различные значения, то и техническая производительность машины при различных условиях будет изменяться.
Нагрузки, воспринимаемые машинами
Строительные машины находятся под воздействием нагрузок от собственного веса, рабочих нагрузок, сил инерции ветровой нагрузки, нагрузки от атмосферных осадков.
Нагрузки от собственного веса должны учитываться при определении прочности элементов конструкций машины. Наибольшее влияние нагрузок от собственного веса испытывают опорные сборочные единицы машины. Вес эксцентрично расположенных частей машины — стрел, рукоятей, консолей — может существенно увеличивать опрокидывающий момент, действующий на машину.
Нагрузки, возникающие при работе машины, зависят от вида выполняемой машиной работы. Такими нагрузками являются сопротивление грунта копанию у экскаваторов; сопротивление, возникающее при перемещении грунта отвалом бульдозера; вес поднимаемого груза грузоподъемной машиной, ковшом экскаватора или погрузчика и т. д.
Инерционные нагрузки возникают при изменении скоростей или направления перемещения частей машины, машины в целом с грузом или без него.
Ветровые нагрузки у строительных машин с большой наветренной поверхностью (башенных, козловых кранов) могут быть настолько значительными, что иногда вызывают аварии — угон машины по рельсовым путям и опрокидывание. Ветровые нагрузки необходимо учитывать при расчете устойчивости, а также при расчете на прочность металлоконструкций и деталей механизмов передвижения, вращения поворотной части машины, а также при расчете потребной мощности двигателей.
Наветренной площадью конструкции со сплошными стенками считают площадь, определяемую внешним контуром за вычетом просветов между отдельными стержнями конструкции.
При приближенных расчетах наветренную площадь решетчатых конструкций определяют как площадь, ограниченную контуром, умноженную на коэффициент заполнения, принимаемый в зависимости от соотношения площади просветов к общей площади.
Привод каждой строительной машины состоит из двигателя, передачи и системы управления. По виду привода строительные машины могут быть с электрическим, дизель-электрическим, электрогидравлическим, дизель-гидравлическим приводом.
У машины с комбинированным приводом, например дизель-электрическим энергетической установкой является дизель, приводящий в движение генератор переменного или постоянного тока, питающий энергией отдельные электродвигатели исполнительных механизмов. Дизель-гидравлический привод состоит из дизеля, приводящего в движение гидронасос высокого давления и одного или нескольких гидродвигателей, которые в свою очередь приводят в движение исполнительные механизмы гидроподводящей системы и пускорегулирующей аппаратуры.
Могут быть и более сложные комбинации приводов, например дизель-электрогидравлический. Таким приводом оснащен современный самоходный скрепер, у которого источником энергии является дизель, приводящий в движение генератор электрического тока, питающий током отдельные встроенные электродвигатели ходовых колес, называемых мотор-колесами, а подъем и опускание ковша и ряд других движений осуществляются гидравлическими цилиндрами, в которые поступает под высоким давлением рабочая жидкость от гидронасоса.
Передача механического движения от двигателя (приводного устройства) осуществляется передаточным устройством (механизмом): механическим (зубчатыми колесами, рычагами), гидравлическим, пневматическим и электрическим. При передаче может осуществляться изменение значения скорости и направления движения, усилия или крутящего момента. Передачей может быть преобразовано вращательное движение в поступательное и наоборот. Каждое передаточное устройство характеризуется передаточным числом — отношением исходного значения к конечному.
