La capacidad del cucharón es una medida del volumen máximo de material que se puede acomodar dentro del cucharón de la retroexcavadora.La capacidad del cucharón se puede medir en capacidad golpeada o capacidad colmada, como se describe a continuación:
La capacidad golpeada se define como: La capacidad de volumen del cucharón después de haber sido golpeado en el plano de impacto.El plano de impacto pasa por el borde posterior superior del cucharón y el borde cortante, como se muestra en la Fig. 7.1 (a).Esta capacidad golpeada se puede medir directamente a partir del modelo 3D de la excavadora de cangilones retroexcavadora.
Por otro lado, el cálculo de la capacidad colmada se realiza siguiendo los estándares.A nivel mundial, dos estándares utilizados para determinar la capacidad colmada son: (i) SAE J296: “Miniexcavadora y cucharón retroexcavador volumétrico”, un estándar estadounidense (Mehta Gaurav K., 2006), (Komatsu, 2006) (ii) CECE ( Comité Europeo de Equipos de Construcción) una norma europea (Mehta Gaurav K., 2006), (Komatsu, 2006).
La capacidad colmada se define como: La suma de la capacidad golpeada más el volumen de material sobrante apilado en la cubeta en un ángulo de reposo 1:1 (según SAE) o en un ángulo de reposo 1:2 (según CECE), como se muestra en la Fig. 7.1 (b).Esto de ninguna manera implica que la azada deba llevar el cucharón orientado en esta actitud, o que todo el material tendrá naturalmente un ángulo de reposo de 1:1 o 1:2.
Como se puede ver en la Fig. 7.1, la capacidad acumulada Vh se puede dar como:
Vh=Vs+Ve….(7.1)
Donde, Vs es la capacidad golpeada y Ve es la capacidad de exceso de material amontonado en un ángulo de reposo de 1:1 o de 1:2, como se muestra en la Fig. 7.1 (b).
En primer lugar, de la Fig. 7.2 se presentará la ecuación de capacidad golpeada Vs, luego, utilizando dos metodologías SAE y CECE, se presentarán dos ecuaciones de volumen de material en exceso o capacidad Ve de la Fig. 7.2.Finalmente, la capacidad del balde colmado se puede encontrar a partir de la ecuación (7.1).
Fig. 7.2 Capacidad nominal de la cuchara (a) Según SAE (b) Según CECE
- La descripción de los términos utilizados en la Fig. 7.2 es la siguiente:
- LB: Abertura del cucharón, medida desde el borde cortante hasta el extremo de la placa trasera de la base del cucharón.
- Wc: Ancho de corte, medido sobre los dientes o los cortadores laterales (tenga en cuenta que el modelo 3D del cucharón propuesto en esta tesis es solo para trabajos de construcción livianos, por lo que los cortadores laterales no están incluidos en nuestro modelo).
- WB: ancho del cucharón, medido sobre los lados del cucharón en el labio inferior sin los dientes de los cortadores laterales adjuntos (por lo que este tampoco será el parámetro 108 importante para el modelo 3D propuesto del cucharón, ya que no contiene ningún cortador lateral).
- Wf: Ancho interior delantero, medido a filo de corte o protectores laterales.
- Wr: Ancho interior trasero, medido en la parte más angosta en la parte trasera del balde.
- PArea: Área del perfil lateral de la cuchara, delimitada por el contorno interior y el plano de ataque de la cuchara.
La Fig. 7.3 muestra los parámetros importantes para calcular la capacidad del balde para el modelo 3D del balde propuesto.El cálculo realizado se basa en el estándar SAE, ya que este estándar es aceptado y utilizado a nivel mundial.