Η χωρητικότητα του κάδου είναι ένα μέτρο του μέγιστου όγκου του υλικού που μπορεί να χωρέσει μέσα στον κάδο του εκσκαφέα εκσκαφέας.Η χωρητικότητα του κάδου μπορεί να μετρηθεί είτε σε χωρητικότητα κρούσης είτε σε χωρητικότητα συσσώρευσης όπως περιγράφεται παρακάτω:
Η χωρητικότητα κρούσης ορίζεται ως: Η χωρητικότητα όγκου του κάδου αφού χτυπηθεί στο επίπεδο κρούσης.Το επίπεδο κρούσης διέρχεται από την επάνω πίσω άκρη του κάδου και την κοπτική άκρη όπως φαίνεται στο Σχ. 7.1 (α).Αυτή η χωρητικότητα κρούσης μπορεί να μετρηθεί απευθείας από το τρισδιάστατο μοντέλο του εκσκαφέα με κάδο εκσκαφέας.
Από την άλλη, ο υπολογισμός της χωρητικότητας συσσωρεύεται ακολουθώντας τα πρότυπα.Παγκοσμίως δύο πρότυπα που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της χωρητικότητας είναι τα εξής: (i) SAE J296: "Mini excavator and backhoe bucket ογκομετρική βαθμολογία", ένα αμερικανικό πρότυπο (Mehta Gaurav K., 2006), (Komatsu, 2006) (ii) CECE ( Committee of European Construction Equipment) ένα ευρωπαϊκό πρότυπο (Mehta Gaurav K., 2006), (Komatsu, 2006).
Η χωρητικότητα σωρού ορίζεται ως: Το άθροισμα της χωρητικότητας κρούσης συν τον όγκο του πλεονάζοντος υλικού που συσσωρεύεται στον κάδο σε γωνία ανάπαυσης 1:1 (σύμφωνα με το SAE) ή σε γωνία ανάπαυσης 1:2 (σύμφωνα με το CECE), όπως φαίνεται στο Σχ. 7.1 (β).Αυτό σε καμία περίπτωση δεν σημαίνει ότι η σκαπάνη πρέπει να φέρει τον κουβά προσανατολισμένο σε αυτή τη στάση ή ότι όλο το υλικό θα έχει φυσικά γωνία ανάπαυσης 1:1 ή 1:2.
Όπως φαίνεται από το Σχήμα 7.1, η χωρητικότητα Vh μπορεί να δοθεί ως:
Vh=Vs+Ve….(7.1)
Όπου, Vs είναι η χωρητικότητα κρούσης και Ve είναι η πλεονάζουσα χωρητικότητα υλικού που συσσωρεύεται είτε σε 1:1 είτε σε γωνία ανάπαυσης 1:2 όπως φαίνεται στο Σχ. 7.1 (β).
Αρχικά, από το Σχ. 7.2 θα παρουσιαστεί η εξίσωση χτυπημένης χωρητικότητας Vs, στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας δύο μεθοδολογίες SAE και CECE, θα παρουσιαστούν δύο εξισώσεις περίσσειας όγκου υλικού ή χωρητικότητας Ve από το Σχ. 7.2.Τέλος, η χωρητικότητα του κάδου μπορεί να βρεθεί από την εξίσωση (7.1).
Εικ. 7.2 Κατηγορία χωρητικότητας κάδου (α) Σύμφωνα με το SAE (β) Σύμφωνα με το CECE
- Η περιγραφή των όρων που χρησιμοποιούνται στο Σχ. 7.2 έχει ως εξής:
- LB: Άνοιγμα κάδου, μετρημένο από την άκρη μέχρι το άκρο της πίσω πλάκας βάσης του κάδου.
- Wc: Πλάτος κοπής, μετρημένο πάνω από τα δόντια ή τα πλαϊνά κοπτικά (σημειώστε ότι το τρισδιάστατο μοντέλο κάδου που προτείνεται σε αυτή τη διατριβή είναι μόνο για ελαφριές κατασκευαστικές εργασίες, επομένως οι πλευρικοί κόφτες δεν συνδέονται στο μοντέλο μας).
- WB: Πλάτος κάδου, μετρημένο στις πλευρές του κάδου στο κάτω χείλος χωρίς προσαρτημένα δόντια πλευρικών κοπτικών (άρα δεν θα είναι επίσης η σημαντική παράμετρος 108 για το προτεινόμενο τρισδιάστατο μοντέλο κάδου, καθώς δεν περιέχει πλευρικούς κόφτες).
- Wf: Εσωτερικό πλάτος εμπρός, μετρημένο στην άκρη ή στα πλαϊνά προστατευτικά.
- Wr: Εσωτερικό πλάτος πίσω, μετρημένο στο στενότερο μέρος στο πίσω μέρος του κάδου.
- PARea: Πλαϊνή περιοχή προφίλ του κάδου, που οριοθετείται από το εσωτερικό περίγραμμα και το επίπεδο κρούσης του κάδου.
Το Σχ. 7.3 δείχνει τις σημαντικές παραμέτρους για τον υπολογισμό της χωρητικότητας του κάδου για το προτεινόμενο τρισδιάστατο μοντέλο κάδου.Ο υπολογισμός που έγινε βασίζεται στο πρότυπο SAE καθώς αυτό το πρότυπο είναι παγκοσμίως αποδεκτό και χρησιμοποιείται.