Подъмно-транспортные машины

 

Длительность цикла определяют как сумму длительности следующих операций:

 

=73+473+53+3,2=602,2       

 

 

 

 

 

Время набора грунта в ковш:

 

                              

где hн – толщина срезаемого слоя; b – ширина ковша скрепера, м; Jн – скорость скрепера при заполнении ковша, м/с;  lн – путь набора грунта в ковш, м; q – вместимость ковша, м3;kн – коэффициент наполнения ковша; kп – коэффициент учитывающий потери грунта при образовании призмы волочения и боковых валиков; kр – коэффициент разрыхления грунта.

 

Время транспортирования грунта:

 

     =700/1,48=473                                                  

 

где L – дальность возки; Jт.г – скорость транспортирования.

 

Время разгрузки:

      =7*0,3/0,3*2,72*0,475*1,025=53 с

 

где  hр – толщина  отсыпаемого  слоя; Jр – скорость скрепера при     разгрузке, м/с.

 

Коэффициенты kн и kр выбирают в соответствии с группой грунта по таблице 8.

Выработка скрепера за весь период работы определяется по формуле:

 

     =8,2*2*60*40,4=3975,36                                       

 

где Пэ – эксплуатационная часовая производительность; tсм – продолжительность смены, tсм = 8,2 часа; т – количество смен; Т – директивный срок работ (по заданию).

 

Количество скреперов, необходимое для производства работ, определяется по формуле:

 

    =78716,5/39753,6=2                                                   

 

где Nскр – число скреперов на i-ом участке; Vi – объем работ на i-ом участке.

Определив количество скреперов, необходимо уточнить длительность выполнения работ на каждом участке.

 

     =78716,5/40,4*8,2*2*2=59  дней                                 

 

где – принятое количество скреперов.

    Сумма продолжительности работ на каждом участке не должна превышать директивного срока выполнения работ, то есть .

 

 

2.2 Тяговый расчет скрепера

 

Необходимым условием работы скрепера является выполнение условия:

,

 

где Рт – тяговое усилие тягача скрепера, Н; – сумма сопротивлений, возникающих при работе скрепера, Н.

 

Сумма сопротивлений определяется по формуле:

 

  =57120+43493+15912+27581+2719=660925      Н

 

где Wр – сопротивление резанию грунта, Н; Wн  – сопротивление наполнению ковша, Н; Wпр – сопротивление перемещению призмы волочения, Н; Wп – сопротивление перемещению груженого скрепера, Н.

 

Сопротивление резанию грунта определяется по формуле:

 

   =70000*2,72*03=57120                                                  

 

где k – удельное сопротивление грунта резанию, Н/м2, k = 40000 … 120000 Н/м2; b и h – соответственно глубина и ширина срезаемого слоя, м.

 

Сопротивления, возникающие при наборе грунта в ковш:

 

           Н                           

 

где Wн’  – сопротивление   подъема грунта в ковш, Н; Н – высота наполнения ковша, м, принимается по таблице 10. g – плотность грунта, Н/м3, g = 13000 … 18000 Н/м3.

Таблица 10.

 

Влияние вместимости ковша скрепера на высоту наполнения его грунтом

 

Вместимость ковша, м3	2,25	6	10	15
Высота наполнения ковша, м	1 … 1,13	1,21 … 1,5	1,8 … 2	2,3

 

Сопротивление трению грунта в ковше:

 

   =0,4*2,72*15000*   =27581                                           

 

где х – величина, зависящая от угла внутреннего трения грунта, принимается по таблице 11.

 

 

Таблица 11.

 

Группа грунта	I	II	III	IV
Значение х	0,58 … 0,50	0,50 … 0,41	0,37 … 0,41	0,24 … 0,37

 

Сопротивление перемещению груженого скрепера:

   =(15000+112682,9)*(0.1*0.213)=2719                                              

где G – сила тяжести скрепера, Н; Gг – сила  тяжести грунта в ковше скрепера, Н; f – коэффициент трения качания, таблица 12; i –уклон местности, соответственно «+» или «-».

Таблица 12.

 

Значение коэффициента трения качения

 

Группа грунта	I	II	III	IV
f	0,25	0,18	0,14	0,1

 

Сила тяжести скрепера принимается из его технической характеристики, а силу тяжести грунта в ковше скрепера определяют по формуле:

 

  =7*15000*1,1/1,025=112682,9  Н          

 

Уклон местности определяют по формуле:

 

                             

 

где Н1 и Н2 – рабочие отметки земляного полотна на участке, м.

 

Сопротивление перемещению призмы волочения:

 

  =0,5*2,72*1,69*15000*0,3=10343                                             

 

где у – коэффициент призмы волочения перед заслонкой ковша, у = 0,5 … 0,6; m – коэффициент трения грунта по грунту, m = 0,3 … 0,5.

 

Если сумма сопротивлений , возникающих при работе скрепера, превышает тяговое усилие Рт, необходимо подобрать трактор-толкач с тяговым усилием: .

 

3. Экскаваторные  работы

 

Экскаваторно-отвальным комплектом возводят насыпи высотой не более 4 м из резерва и устраивают выемки глубиной не более 10 м с укладкой грунта в кавальеры. Экскаваторно-транспортным комплектом разрабатывают выемки, карьеры, резервы и возводят насыпи при любых рабочих отметках при транспортировке грунта до 5 км и более.

 

3.1 Выбор типа экскаватора  и определение их количества

 

Выбор типа экскаватора производится в зависимости от месячного объема работ на экскаваторных участках по таблице 13.

 

Таблица 13.

Выбор экскаватора по объему работ

 

Месячный объем работ, тыс.м3	Вместимость ковша, м3
до 20	0,4 … 0,65
20 … 60	0,8 … 1,6
60 … 100	1,6 … 2,5
свыше 100	2,5 и более

 

По вместимости ковша выбираем марку экскаватора или марку драглайна и выписываем их технические характеристики из таблиц 14 и 14А .

Эксплуатационная производительность экскаватора определяется по формуле:

 

       =60*1,7*1,1*60*8,2/1,1*602,2=83

 

где q – вместимость ковша, м3; п – число циклов экскаватора в минуту, (где tц – длительность одного цикла в с); kн – коэффициент наполнения ковша; kр – коэффициент разрыхления грунта; kр – коэффициент использования экскаватора по времени.

 

Коэффициент kp и kн выбирают в соответствии с группой грунта по таблице 8.

 

Таблица 14.

 

Техническая характеристика экскаваторов с рабочим оборудованием «прямая лопата»

 

Показатель	Гидравлические
	ЭО-4321	ЭО-4123	ЭО-4121А	ЭО-5122	ЭО-6121
Вместимость ковша, м3	0,8	0,8	0,65-1,0	1,6-2,0	2,5
Длина, м
стрелы	–	–	–	–	–
рукоятки	2,93	2,93	2,99	2,97	4,26
Радиус копания на уровне стоянки, м	4	4	4,12	4,7	5,3
Наибольший радиус копания, м	7,45	7,45	7,25	8,93	10,15
Радиус выгрузки, м	6	6	5	4,62	6,7
Высота выгрузки, м	6,4	6,1	5,03	5,1	4,95
Продолжительность рабочего цикла, с	16	16	16	20	22

 

 

Таблица 14 А.

 

Техническая характеристика экскаваторов при работе «драглайном»

Показатель	Э-2503
Вместимость ковша, м3	1,5 … 3
Длина стрелы, м	25
Угол наклона стрелы, град.	30 …  45
Наибольшая высота выгрузки, м	10,3 … 15,9
Наибольшая глубина копания, м:
при боковом проходе	1,4 … 12,5
при торцевом проходе	20,5 … 16,6
Наибольший радиус, м:
копания	27,4 … 24,3
выгрузки	23,8 … 19,3
Продолжительность рабочего цикла, с	32

 

 

Таблица 15.

 

Коэффициент наполнения ковша

 

Группа грунта	Прямая лопата	Драглайн
I	0,95 … 1,15	0,85 … 1,05
II	1,1 - 1,2	0,9 … 1,1
III	1,1 … 1,3	1,0 … 1,2
IV	1,1 … 1,3	–

 

Выработка одного экскаватора за заданный директивный срок работ будет равна:

 

      =83*8,2*2*60=81672 

 

где tсм – длительность смены, tсм = 8,2 ч; т – число смен работы, т = 2; Т – директивный срок работ (по заданию).

 

Количество экскаваторов на каждом участке определяется по формуле:

    =78716,5/81672=1 

 

где Vi – объем работ на i-ом участке.

 

Определив количество экскаваторов, уточняем длительность выполнения работ на каждом участке

 

       =78716,5/83*8,2*2*1=58     дней

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Выбор транспортных  средств и определение их количества

 

Число и грузоподъемность автомобилей-самосвалов, обслуживающих экскаватор, зависят от его производительности, а значит и вместимости ковша, а также от дальности перевозки грунта. Рациональная грузоподъемность автомобилей-самосвалов на один экскаватор приведены в таблице 16.

По грузоподъемности выбираем соответствующий автомобиль-самосвал. Техническая характеристика автосамосвалов приведена в приложении 6.

Для определения необходимого количества транспортных средств требуется предварительно вычислить длительность цикла обращения tа и продолжительность загрузки транспортной единицы tпогр с учетом маневров.

 

 

Таблица 16.

 

Выбор автомобиля-самосвала

 

Вместимость ковша экскаватора, м3	Грузоподъемность автомобиля-самосвала, т
0,4 … 0,65	4,5 … 5
0,65 … 1,0	5 … 7
1,0 … 1,5	7 … 10
1,5 … 2,5	11 … 25