La capacità della benna è una misura del volume massimo del materiale che può essere alloggiato all'interno della benna dell'escavatore a cucchiaia rovescia.La capacità della benna può essere misurata in capacità colpita o capacità accumulata come descritto di seguito:
La capacità di urto è definita come: La capacità di volume della benna dopo che è stata colpita sul piano di sciopero.Il piano di battuta passa attraverso il bordo posteriore superiore della benna e il tagliente come mostrato in Fig. 7.1 (a).Questa capacità colpita può essere misurata direttamente dal modello 3D dell'escavatore a cucchiaia rovescia.
Il calcolo della capacità accumulata viene invece effettuato seguendo gli standard.A livello globale due standard utilizzati per determinare la capacità accumulata sono: (i) SAE J296: “Mini escavator and backho bucket volumetric rating”, uno standard americano (Mehta Gaurav K., 2006), (Komatsu, 2006) (ii) CECE ( Committee of European Construction Equipment) uno standard europeo (Mehta Gaurav K., 2006), (Komatsu, 2006).
La capacità accatastata è definita come: la somma della capacità colpita più il volume di materiale in eccesso accumulato sulla benna con un angolo di riposo 1:1 (secondo SAE) o con un angolo di riposo 1:2 (secondo CECE), come mostrato nella Fig. 7.1 (b).Ciò non implica in alcun modo che la zappa debba portare il secchio orientato in questo atteggiamento, o che tutto il materiale avrà naturalmente un angolo di riposo di 1:1 o 1:2.
Come si può vedere dalla Fig. 7.1 la capacità accumulata Vh può essere data come:
Vh=Vs+Ve ….(7.1)
Dove, Vs è la capacità colpita e Ve è la capacità materiale in eccesso accumulata con un angolo di riposo di 1:1 o 1:2 come mostrato in Fig. 7.1 (b).
In primo luogo, dalla Fig. 7.2 verrà presentata l'equazione della capacità colpita Vs, quindi utilizzando due metodologie SAE e CECE, verranno presentate due equazioni del volume di materiale in eccesso o della capacità Ve dalla Fig. 7.2.Infine, la capacità a colmo del secchio può essere trovata dall'equazione (7.1).
Fig. 7.2 Capacità della benna (a) Secondo SAE (b) Secondo CECE
- La descrizione dei termini utilizzati in Fig. 7.2 è la seguente:
- LB: Apertura della benna, misurata dal tagliente all'estremità della piastra posteriore della base della benna.
- Wc: Larghezza di taglio, misurata sopra i denti o le lame laterali (si noti che il modello 3D della benna proposto in questa tesi è solo per lavori edili leggeri, quindi le lame laterali non sono montate nel nostro modello).
- WB: Larghezza della benna, misurata sui lati della benna al labbro inferiore senza denti delle lame laterali attaccate (quindi anche questo non sarà il parametro 108 importante per il modello 3D proposto della benna poiché non contiene le lame laterali).
- Wf: Larghezza interna anteriore, misurata sul tagliente o sulle protezioni laterali.
- Wr: Larghezza interna posteriore, misurata nella parte più stretta nella parte posteriore della benna.
- PArea: Area del profilo laterale della benna, delimitata dal profilo interno e dal piano di battuta della benna.
La Fig. 7.3 mostra i parametri importanti per calcolare la capacità della benna per il modello 3D proposto della benna.Il calcolo effettuato si basa sullo standard SAE poiché questo standard è globalmente accettabile e utilizzato.