ショベル掘削動作中のエネルギー効率分析

摘要

油圧ショベルの掘削作業中における消費エネルギーは，土砂から受ける掘削反力（土圧）と油圧ショベル動作によるエネルギーの合計となる。したがって，掘削反力の発生メカニズムを明らかにすることで，効率の良い掘削軌道を生成することが可能になる。これまで，円弧による掘削軌道の土圧モデルを対象としていたが，水平引きを伴う掘削軌道の土圧モデルは考慮されていなかった。また，エネルギー効率の評価を目的として，模擬試験装置から得られた掘削反力データをもとに，消費エネルギーを検証してきたが，土圧モデルを用いて掘削反力を計算することができれば，模擬試験を実施することなく，掘削軌道からエネルギー効率を評価することが可能になる。そこで，水平引き軌道を伴う掘削軌道の土圧モデルを検証し，シミュレーションによってエネルギー効率を評価する方法を検証した。