Газификация микрорайноа через ТКУ

 

3.4 Подбор  машин и механизмов    

3.4.1 Подбор экскаватора

 

Подбор экскаватора  производим на основании минимального радиуса выгрузки R=2,5 метра, категории грунта ( глина тяжелая относится к 4 категории по трудности разработки) и района производства работ.

Наиболее подходящим по техническим характеристикам является экскаватор ЭО-4321

Технические характеристики экскаватора ЭО-4321

Объём ковша, м³                                                       0,4 

Наибольший радиус копания  Rкоп max, м                             9,8

Наибольшая глубина копания Hкоп max, м                            6,5

Наибольшая высота  выгрузки Hвыг max, м                          4,9  

Радиус выгрузки при  наибольшей высоте выгрузки, Rвыг, м      7,3

Продолжительность цикла, с                                         17

Масса, т                                                            19,8    

               

3.4.2 Подбор самосвала

 

Расчёт потребного числа  самосвалов для вывозки излишнего  грунта

Исходные данные:

1. V_{вывозки} = 135,27 м ³

2. Производительность экскаваторов  с погрузкой в транспорт, П_тр, м ³  

3. Объём ковша экскаватора  V_{ков экс} = 0,4 м ³ 

Выбирают рациональное соотношение грузоподъёмности автосамосвалов к ёмкости ковша экскаватора

V_{ков экс}= 0,4 м ³  - грузоподъёмность Q = 4 т

По полученным расчётом подбираю самосвал Самосвал ГАЗ-САЗ-35071 на шасси ГАЗ 3309 с грузоподъёмностью - 4 тонны.

Выбрав самосвал, определяем количество экскаваторных ковшей, погружённых  в один самосвал по формуле:

n =Q/(r* V_{ков экс}* К_н ), шт.                                                (43)                             

где r -объемный вес грунта в плотном теле, для глины 2,15 т/ м ³

К_н - коэффициент наполнения ковша

n=4/(2,15*0,4*0,9) = 5,16 = 6 шт

Определяем фактическую  ёмкость самосвала:

   V_сам= Q/r* п*V_{ков экс}* К_н , м ³                                          (44)

   V_сам=4/2,15*6*0,4*0,9 = 4,01 м ³

Определяют время полного  цикла пробега автосамосвала  в оба конца с погрузкой  и разгрузкой:

Т_ц= t_н+ t_пр+  t_р+ t_м , мин                                                (45)

где t_н- время нагрузки, мин

t_пр- время пробега в оба конца , мин

t_р – время разгрузки, мин (t_р = 1 мин)

t_м – время маневрирования (включает время стоянки при пропуске транспорта, время подачи под погрузку и разнрузку, принимается для расчёта t_р = 2 мин)

время нагрузки

t_н= V_сам * (Т_см/ П_тр )*60, мин                                         (46) 

где Т_см – сменное время в часах (8 часов),

П_тр =  V_{ков экс}* 8 * 60                                                      (47) 

П_тр = 0,4 * 8 * 60 = 192 м ³/смену

t_н= 4,01 * (8/192) * 60 = 10,02 мин

время пробега 

t_пр= (2* S/V_авт) * 60, мин                                              (48)

где S – расстояние до места свалки, км (10),

V_авт- скорость движения автосамосвала, км/ч (30)

t_пр= (2* 10/60) * 60 = 40 мин    

Определяют количество рейсов одного самосвала в смену:

m = (Т_см/ Т_ц)* 60, раз                                                 (49)

Т_ц= 2 + 40 + 1 + 10,02 = 53,02 мин                                            (50)

m = (8/53,02)* 60 = 9,05 раз = 10 раз

Определяют сменную  производительность одного самосвала

П_авт = V_авт * m , м³                                                          (51)

П_авт = 4,01 * 10 = 40,1 м³

Определяют необходимое  количество самосвалов:

N = V_{вывозки} / П_авт шт                                                      (52)

N = 135,27/40,1 = 3,37= 4 шт

Таким образом, делаем вывод, что необходимо 5 самосвалов ГАЗ-САЗ-35071 на шасси ГАЗ 3309 для вывозки грунта.

Таблица 7. Техническая характеристика Самосвал ГАЗ-САЗ-35071

Базовое шасси	ГАЗ-3309
Колесная формула	4 х 2
Колесная база, мм	3 770
Дорожный просвет, мм	265
Тип двигателя	дизельный
Мощность двигателя,  кВт (л.с.)	90 (122,4)
Допустимая полная  масса, кг	8 090
Снаряженная масса, кг	3 940
Масса перевозимого  груза, кг
- без надставных  бортов	3 800
- с надставными  бортами	4 000
Максимальная скорость, км/ч	95
Расход топлива при  скорости 60 км/ч, л/100 км	14
Количество мест  в кабине, шт.	2
Платформа	разгрузка на три стороны
Габаритные размеры, мм	6 476 х 2 400 х 2 456
Внутренние размеры  платформы, мм	3 516 х 2 280 х 620

 

3.4.3 Подбор бульдозера

 

Подбор бульдозера осуществляется после засыпки трубы вручную  на 15-20 см выше изоляции, приступают к засыпке с помощью бульдозера.

Длина перемещения грунта бульдозером в плане, с учётом угла наклона его траектории движения к оси траншеи 60 ^о,

L_центр=А/2+0,5+С_отв/2 , м                                               (53)                                         

L_центр=1,2/2+0,5+2, 82/2=3 м

L_перем.= L_центр / sin 60 ^о , м                                                (54)                                                   

где   sin 6 0 ^о =0,866

L_перем.=3/0,86=3,48 м

Рисунок 3. Работа бульдозера

Исходя из приведённых  расчётов принимаем бульдозер марки К-702МБА-01-БКУ

Таблица 8. Технические характеристики бульдозера К-702МБА-01-БКУ

Наименование	К-702МБА-01-БКУ
Габаритные размеры  отвала (с открылками), мм высота ширина в бульдозерном положении ширина в грейдерном положении	1300 3650 3800
Глубина опускания отвала в бульдозерное положение при  угле резания 55о, мм, не менее	450
Глубина рыхления, мм	до 300
Угол установки в  грейдерное положение, град	25
Угол перекоса отвала, град	16,0
Диапазон изменения  угла резания, град	20
Максимальная высота подъема  отвала, мм	1100

 

 

 

 

3.4.4 Подбор трубовоза

 

Длинные секции из стальных труб рекомендуется перевозить на трубовозах. При отсутствии их на машинах с  одноосными прицепами. Длину секций оптимально применяют не более 30 метров. Трубовозы оборудуют кониками, амортизирующими прокладками и другими приспособлениями, обеспечивающие сохранность труб при транспортировке.

База трубовоза (А_Т) для перевозки труб и плетей рассчитывается по формуле

А_Т=3l/4-(3*В_Т/2)м                                                     (55)                               

где  А_Т – расстояние между конниками автомобиля и осью балансиров роспуска, м

l - длина труб, м

В_Т – величина  переднего свеса труб на конце автомобиля (0,5 м)

А_Т =3х10/4-(3х0,5/2)= 6,75 м

Подбираем трубовоз на основании определения базы трубовоза, грузоподъемности, длины перевозимых труб (плетей).

Таблица 9.Технические характеристики трубовоза КАМАЗ-43118

Монтажная база	Автопоезд (шасси КамАЗ-43118-15 и прицеп роспуск)
Масса перевозимого груза, кг   по дорогам I-IV категории   по дорогам V категории и бездорожью	20000      13000
Длина перевозимого груза, м   наибольшая   наименьшая	13      7
Погрузочная ширина поперечины, мм	1650
Масса одновременно погружаемого груза, не более, кг	3000
Погрузочный механизм:   количество, шт   номинальное тяговое усилие, кН   привод	лебедка однобарабанная  4  16.5  от гидромотора через червячно-цилиндрический редуктор и цепную передачу
Редуктор:   передаточное число   количество, шт	34.6      2
Гидромотор	3103.56-00, нерегулируемый, реверсивного  типа
Гидросистема   насос   привод насоса   давление рабочей жидкости, номинальное, МПа (кгс/см2)	3103.112, самовсасывающий,  нерегулируемого типа  от КОМ раздаточной коробки  16/160
Управление поперечиной	Гидрораспределитель РСР25.25
Масса автопоезда, не более, кг   снаряженная (без груза)   полная	14420      34570
Габаритные размеры, мм   длина наибольшая   длина наименьшая   ширина   высота	16300      10800      2500      3190

 

3.4.5 Подбор крана

 

При прокладке трубопроводов  основные рабочие операции, например по перемещению труб, их сборке, опусканию  в траншею, центрирование выполняют  в основном с помощью кранов

Исходные данные:

Длина звена 30 м

Д_из = 0,118 м

Р = 10,85 кг

С₂ = 2,71 м

В = 1,2 м

А = 1,2 м

Подбор крана производится по техническим показателям

1 Определяют грузоподъёмность  крана

а) вес плети Р_плети= Р * l, кг                                           (56)                      

где  Р- вес погонного  метра изолированной трубы, кг

L-длинна монтируемой плети, м

Р_плети=10,85•30=325,5 кг=0,3255 т

б) монтаж плетей осуществляется двумя кранами, тогда необходимая  грузоподъёмность крана определяется:

Р_крана= (Р_плети/2) * К, т                                                 (57)

где К -коэффициент запаса, равный 6-10

Р_крана= (0,3255 /2) * 6 = 0,98 т

2) Определяют рабочий  вылет стрелы. Он определяется  положением крана в момент  монтажа труб в траншею, то  есть расстоянием от места  укладки трубы (ось траншеи)  до оси крана

L_cтр=А/2+1+Д_из+2+2, м                                                 (58)

L_cтр=1,2/2+1+0,118+2+2= 5,72 м

Рисунок 3. Работа монтажного крана

Исходя из произведенного расчета выбираем автокран гидравлический КС-35715-1 "Ивановец" на базе МАЗ-5337

Техническая характеристика КС-35715-1

Максимальный грузовой момент, т.м.                               45  
Грузоподъемность максимальная, т.                                    15  
Длина стрелы, м.                                                      8 - 14  
Максимальная высота подъема крюка, м.    
  - с основной стрелой                                                 14  
  - с основной стрелой и гуськом                                      21  
Максимальная глубина опускания крюка, м.                             5  
Скорость подъема - опускания груза, м/мин.  
  - максимальная (с грузом до 6 т)                                  20  
  - номинальная (с грузом 15 т.)                                      10  
Скорость посадки груза, м/мин.                                       0,2  
Скорость выдвижения - втягивания стрелы, м/мин.                  15  
Частота вращения оборотной части, об./мин. До                   2,5  
Скорость передвижения крана своим ходом, км/ч до                90  
Масса крана в транспортном положении, т.    
  - кран с основной стрелой                                          16,15  
  - кран с основной стрелой и гуськом                               16,5  
Размер опорного контура вдоль х поперек оси шасси, м           4,1 х 5,2  
Колесная формула базовой машины                                   4 х 2  
Двигатель базовой машины: дизельный модели ЯМЗ-236М2-1  
  - мощность, л./с.                                                    180  
Габариты крана в транспортном положении, м  
  длина - ширина - высота                                      10 х 2,5 х 3,65  
Температура эксплуатации, t от                                - 40 до +40

 

 

 

3.4.6 Подбор сварочного агрегата

 

Сварку труб, приварку различной  арматуры и другие сварочные работы, выполненные при строительстве  газопроводов, осуществляем электросварочным агрегатом с двигателем внутреннего  сгорания. Сварку ведём в два слоя. Первый слой варим током 120-150 А, электродами  диаметром 3 мм. Второй слой варим током 220-240 А Электродами диаметром 4-5 мм. Сварку первого слоя неповоротных стыков, производим током 110-140 А, а второго током 170-180 А.