JPS60219332A - バケツトにおける掘削抵抗の低減方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はパケットの掘削抵抗全低減する掘削抵抗低減
方法に関する。

従来技術 一般に旋回掘削機などに装備されたパケットで掘削作業
全行う場合の掘削抵抗としては下記のようなものがある
。

（１）　パケット刃の貫入抵抗 Ｃ）　パケット刃による土の切削抵抗 ■　切り取った土をパケット壁面に沿って動かす際の抵
抗 （土と壁面との摩擦、付着による） Ｇ）　切り取った土をパケット内部で重力に逆って移動
させる際の抵抗 ０）パケットにはいった土をパケットごと動かす際の抵
抗 ここで問題になるには■、■、■である。

■と■は土の側から見ると第１図（イ）、（ロ）及び第
２図（イ）、（ロ）で示すように土の剪断破壊に必要な
力である。こルはモールクーロンの式よりｓ−ｃ＋ｐ−
φ　と表わさｎる。ここでＳはせん断抵抗角である。Ｃ
とφは土に、Ｃり決まるので、ｐ’ｉ１（低減すれば抵
抗は小さくすることができる。

ところが現状ではパケットやパケットの刃の表面の摩擦
力が大きく、又、パケットの形状と動かし万も最適では
なくて、パケット後部の丸い部分で土を押さえつけなが
ら刃の部分で切削しているのでＰが大きい状態で掘削し
ていることになる。すなわち掘削抵抗は大きくなってい
る。

次に、Ｏ）の抵抗は土と壁面の摩擦と付着に工るが、特
に現状で粘着力Ｃの大きい土を掘削する場合はこの抵抗
は大きい。

発明の目的 この発明は掘削作業時性じる上記のような掘削抵抗を、
パケットの底板面圧や刃の面圧を小さくすることにより
低減するパケットにおける掘削抵抗の低減方法を提供す
ること′ｔ−目的とする。

発明の方法 パケットの進行方向に対して刃先角度が約２０゜以下と
なるエリパケットを前進させながら、パケットの底面が
上面工９離間する方向へパケットを回動させて掘削を行
うことにより掘削抵抗を低減させたパケットにおける掘
削抵抗の低減方法。

実　施　例 以下この発明の一実施例を第３図以下に示す図面を参照
して詳述すると、図において１は旋回掘削機などの作業
機に装着されたパケットを示すもので、上面が開口され
ており、また底板１ａは円弧状に形成されていると共に
、先端部には図示しない刃が設けられている。

次に上記パケット１を使用して掘削抵抗を低減しつつ土
砂を掘削する方法について説明すると、まず刃先の抵抗
を小さくするために刃先の向きをパケット１の動く方向
に対してなるべく小さな角度とするのがよいが、現状の
パケット１ではこの角度を０９とすることができないこ
とから、ある範囲例えば約２０’に決め、刃先は常にこ
の範囲にあるようにバケツ）ｌｔ−動かす。

またパケット１底部の円弧面で土を強く押さ彦いよう底
板１ａｔ−逃すようにパケット１の姿勢を制御しながら
掘削すれば、掘削抵抗を大幅に低減させることができる
。第３図が上記点を考慮しながらバケツ）ｌｔ：ハ位置
から二位置へ移動させた場合の各点Ａ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ
、０の軌跡を示す。

具体的には次のような制御を行う。すなわち第４図に示
すフローチャートにより制御動作を１ｉ１明ｆると、ス
テップ■で作業に応じたパケット刃先の軌跡を決定し、
掘削動作に入る。ステップ（２）ではパケット１の刃先
がパケット１の移動方向に対して約２０’以下であるか
を判定し、２０ｏ以内にあればステップ■へ進んでパケ
ット１の位置、姿勢と土の位置の関係から、パケット１
の底板１ａが土に当るかを判断する。もし土に当るよう
であればステップ４へ進んでパケット１底面の各点ａな
いしｌの移動ベクトルと接線との角度が約２０’以下で
あるかを判断するため、上記点ａないしｄのうち１．２
点を決めて判定する。もし約２０°以下であればステッ
プ（６）へ進んで予め設定り、ｆｃパケット１の移動命
令に従ってバケッｈ１ｙ移動するよう決定し、ステップ
０）へ戻って再び上記動作ｔｒＬ回繰返す。

またステップ■である点ａないしｄの移動ベクトルと接
線のなす角度が約２０°以上の場合はステップ■へ進ん
で、上記角度によりパケット１の姿勢をどの程度修正し
たらよいかの修正命令を決定し、ステップ■へ進んで修
正命令に応じたパケット１の移動を決定する。その後ス
テップ■へ戻って上記動作ｆｎ回繰返す。

−万ステップ■で刃先の角度が約２０°以上の場合はス
テップ■へ進んで修正命令を決定した後ステップＧ）へ
進み、またステップ０）でパケット１の底面が土に当ら
ない場合は、ステップＧ）へそれぞれ進む。

上記動作をル回繰返すことにエリパケット１が予め定め
た掘削抵抗のもつとも少ない移動方法になったら、ステ
ップ■へ進んで、作業機及びパケット１の各関節部分に
設けられたポテンショメータ鷺図示せず１からの指令値
Ｐｌ　＋　Ｐ、　ＩＰ島より命令値を決定し、作業機及
びパケット１を駆動するアクチュエータへ命令値に応じ
た油圧を供給して、アクチュエータを動作させる（ステ
ップ■）。また作業機及びパケット１の動きは各ポテン
ショメータにより逐一検出して制御回路へフィードバッ
クさせ（ステップ■）、パケット１が予め定めた命令通
り動作しているかを監視し、掘削が進むにつれてずれた
場合は、その都度補正を加えて、常にパケット１がもつ
とも掘削抵抗が少ない第５図に示すような軌跡に沿って
移動するように各アクチュエータを制御する。

なおパケット１底面の摩擦及び土砂の付着力を小さくす
るために、底板１ａに低摩擦板ヲ増付ける工うにしても
よい。

発明の効果 との発明は以上詳述したように、パケットにエフ掘削す
る際の掘削抵抗が大幅に低減さ扛ることがら、掘削能力
の増大と、作業能率の向上が図する工うになる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）、（ロ）はパケットの貫入抵抗を示す説明
図、第２図（（）　、　（ロ）はパケットの方先による
切削抵抗を示す説明図、第３図はこの発明の一実施例を
示すパケットの移動方法を示す説明図、第４図は制御方
法を示すフローチャート、第５図はパケットの軌跡を示
す説明図である。 １はパケット。 第２図 （イン　（“℃コ・）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パケット１の進行方向に対して刃先角度が約２０°以下
   となるようパケット１を前進させながら、パケット１の
   底面が土面↓ｖ離間する方向へバケット１全回動させて
   掘削を行うこと全特徴とするパケットにおける掘削抵抗
   の低減方法。