Обоснование выбора комплекса оборудования для разработки траншеи при строительстве магистральных трубопроводов пересекающих водоемы

Расчет экскаватора  ЭО-5111

Техническая производительность одноковшовых экскаваторов

 

где – вместимость ковша,

 – коэффициент  разрыхления породы;

 – коэффициент  наполнения ковша для грунта  поставленной в условиях задачи;

 – продолжительность  цикла.

 

Эксплуатационная производительность:

 – для разработки  в отвал;

 – для разработки  в кузов автосамосвала.

где – коэффициент, зависящий от уровня квалификации машиниста экскаватора (в нашем случае – высокая), принимаем равное 0,98;

 – коэффициент  использование экскаватора в  смену принимаем 0,75.

Теоретическая производительность, применяется только как часовая:

 

Мощность необходимая  при наиболее энергоемкой операции капания грунта:

 

где А – удельная энергоемкость копания, равная работе, затрачиваемой на разработку 1 м³ грунта, А=180 кПа, так как грунт 2 категории.

 

где – время копания;

 – продолжительность  рабочего цикла;

 – коэффициент  использования двигателя при  копании с учетом привода вспомогательный  устройств (0,75);

 – коэффициент полезного  действия привода и рабочего  оборудования, принимаемый для экскаваторов  с гидравлическим приводом (0,52-0,64).

 

Расчет количества экскаваторов

С учетом эксплуатационной производительности экскаватора и  количества рабочих дней, выделяемых на разработку траншеи, количество часов  работы:

 

 

В приложении 5, 6 рассчитаны количество экскаваторов-драглайн для разработки траншеи на участках ПК 7949+72-7950+24,50; ПК7950+24,50-7951+52,51 со сланей; выбираем один экскаватор-драглайн ЭО-5111 с объемом ковша 1,2 м³.

 

4. Машины для привоза и вывоза грунта

Автомобиль-самосвал предназначен для транспортирования навалочных и сыпучих грузов преимущественно  вне дорог с твердым покрытием  и на технологических дорогах  в условиях бездорожья, в том числе  в условиях промышленного и гражданского строительства (рис. 9).

Рис. 9. Автомобиль-самосвал «Урал-IVECO-5531»

Таблица 10.

Колесная формула	6*4/6*6
Полная масса автомобиля, кг	33500
Масса перевозимого грунта, кг	18000
Двигатель Номинальная мощность, кВт (л.с.)	KND-BF8L513 дизельный с турбонаддувом, воздушного охлаждения 225 (306)
Коробка передач	Шестиступенчатая коробка  передач со сдвоенным Н-образным переключателем
Кабина	Цельнометаллическая с защитой  от коррозии и со специальной звукотеплоизоляцией
Платформ	Самосвальная с задней разгрузкой, ковшового типа, без  заднего борта, с обогревом выпускными газами
Объем платформы, м3	12
Шины	Передник одинарные, задние сдвоенные 12,00R20 (320-508)

 

 

Самосвал Урал 5557 0013-40

Назначение: предназначен для перевозки насыпных и навалочных грузов, с боковой разгрузкой, двигатель Евро-2

Марка: Урал

Модель (серия): 5557

Модификация: 0013-40

Таблица 11. Технические характеристики самосвалов Урал 5557 0013-40

Основные  характеристики
Распределение полной массы  на заднюю ось	15230
Полная масса прицепа	11500
Распределение массы на переднюю ось	4975
Грузоподъёмность, кг	10000
Нагрузка на передний мост	4600
Распределение полной массы  на заднюю тележку	5380
Масса снаряженного автомобиля	9980
Полная масса автомобиля, кг	20205
Двигатель
Тип двигателя	дизельный с турбонаддувом
Модель двигателя	ЯМЗ-236НЕ2
Мощность двигателя, кВт (л.с.)	169(230)
Коробка передач
Передаточное число	7,32
Передаточное число	7,32
Топливная система
Максимальная скорость, км/ч	72
Размеры
Объем платформы	8,8
Заправочные емкости
Таблица 11 (продолжение)
Топливный бак, л	200
Колёса
Размер колес	1200Х500-508
Тип колес	ИД-П284
Ходовые характеристики
Наибольший преодолеваемый подъем, град.	40
Наружный габаритный радиус поворота, мм	11,6
Дополнительно устанавливаемое оборудование
Дополнительное оборудование	состав: надставные борта, отбойный козырек
Характеристики  самосвала
Направление разгрузки	боковая на две стороны
Угол подъема платформы, град	50

Самосвал КамАЗ 6520 121

Назначение: 
самосвал для перевозки различных грузов

Марка: КамАЗ

Модель (серия): 6520

Модификация: 121

Таблица 12. Технические характеристики самосвалов КамАЗ 6520 121

Основные  характеристики
Колёсная формула / кол-во осей	6x4
Характеристики  грузоподъёмности и массы
Распределение массы на переднюю ось	5230
Полная масса автомобиля, кг	33100
Распределение полной массы  на заднюю ось	7720
Таблица 12 (продолжение)
Грузоподъёмность, кг	20000
Нагрузка на передний мост	7400
Распределение полной массы  на заднюю тележку	25700
Масса снаряженного автомобиля	12950
Двигатель
Тип двигателя	дизель,турбо с ОНВ
Модель двигателя	740,51-320(евро-2)
Мощность двигателя, кВт (л.с.)	235(320)
Рабочий объём двигателя, см3	11760
Максимальный крутящий момент, Нм(кгсм)	1225(320)
Расчётная частота вращения, об/мин	2200
Диаметр цилиндра и ход  поршня	120/130
Число и расположение цилиндров	8,V-образное
Степерь сжатия	16
Коробка передач
Модель коробки передач	ZF 16 S151
Число передач КП	16
Тип коробки передач	механическая,дистанционая.
Топливная система
Максимальная скорость, км/ч	90
Сцепление
Сцепление	диафрагменное .сухое,1-дисковое,гидровлическое с пневмоусилителем
Кабина
Тип кабины	передняя над двигателем 3-х местная без спальным местом
Размеры
Объем платформы	12
Электрооборудование
Напряжение	24
Генератор	28/1000
Аккумуляторы (напряжение/емкость) , В/Ач	2х12/190
Тормозная система
Таблица 12 (продолжение)
Тормоза	пневматические
Заправочные емкости
Топливный бак, л	350
Колёса
Размер колес	8,5-20(216-508)
Шины	12,00R20(320R508)
Тип шин	пневматические,радиальные
Тип колес	дисковые
Ходовые характеристики
Наибольший преодолеваемый подъем, град.	30
Наружный габаритный радиус поворота, мм	6,3
Дополнительно устанавливаемое оборудование
Дополнительное оборудование	Tахограф,обогрев платформы,анатомические  кресла,без обогрева кабины
Характеристики  самосвала
Направление разгрузки	назад
Угол подъема платформы, град	50

 

Самосвал MERCEDES-BENZ Actros 3331K

Марка: MERCEDES-BENZ

Модель (серия): Actros

Модификация: 3331K

Таблица 13. Технические характеристики самосвалов MERCEDES-BENZ Actros 3331K

Основные  характеристики
Колёсная формула / кол-во осей	6х4
Характеристики  грузоподъёмности и массы
Полная масса автомобиля, кг	33000
Распределение массы на переднюю ось	7500
Распределение полной массы  на заднюю ось	13000
Таблица 13 (продолжение)
Грузоподъёмность, кг	21000
Двигатель
Тип двигателя	4-тактный дизельный с  турбонадувом
Расчётная частота вращения, об/мин	1800
Модель двигателя	OM 501 LA(ЕВРО-2(3))
Мощность двигателя, кВт (л.с.)	230кВт(313л.с.)
Максимальный крутящий момент, Нм(кгсм)	1650
Рабочий объём двигателя, см3	11200
Коробка передач
Число передач КП	16вперёд,2назад
Модель коробки передач	G240-16/11,7-0,69
Кабина
Тип кабины	S-стандартная
Размеры
Объем платформы	12
Дорожный просвет, мм	347
Платформа	half-pipe
Длина платформы, мм	5000
Колесная (гусеничная) база, мм	3600
Тормозная система
Тормоза	Telligent(ABC/ASR),барабанные на  задних осях;дисковые на передней  оси.
Заправочные емкости
Топливный бак, л	300(сталь)
Ходовые характеристики
Наружный габаритный радиус поворота, мм	16,9
Дополнительно устанавливаемое оборудование
Дополнительное оборудование	темпомат,ограничитель скорости,с-ма управлением двигателя,противооткатная  с-ма.
Характеристики  самосвала
Направление разгрузки	задняя

 

4.1 Расчет количества самосвалов на завоз грунта Урал-IVECO-5531

 

 – для разработки  в кузов автосамосвала

 

Объем грунта в ковше экскаватора

 

где – принятый объем ковша экскаватора, м³;

 – коэффициент  наполнения ковша;

 – коэффициент  разрыхления песка (1,17).

Масса грунта в ковше экскаватора:

 

где – плотность песка (1300кг/м³);

Количество ковшей в кузове автосамосвала:

 

где П – грузоподъемность грузового автомобиля

Принимаем 8 ковшей

Объем песка в теле, загружаемый  в кузов автосамосвала

 

Продолжительность одного цикла  работы самосвала

 

где – время погрузки грунта

 – норма  машинного времени, учитывающий  разработку экскаватором 100м³ грунта и погрузку в транспортные средства, определяемый по ЕНиР 2-1 (1,8);

L – расстояние транспортировки грунта;

 – средняя  скорость автосамосвала, в загруженном  состоянии, км/ч (19);

 – средняя  скорость автосамосвала в порожнем  состоянии, км/час (25-30);

 – время  разгрузки, мин (1-2);

 – время  маневрирования перед погрузкой  и разгрузкой, мин (2-3).

 

Требуемое количество автосамосвалов:

 

Принимаем 4 самосвалов.

С учетом сравнения самосвалов четырех типов, скорость которых  берем одинаковую выбираем самосвал марки КамАЗ 6520 121 в количестве 4 машин (приложение 7).

4.2 Расчет количества самосвалов на вывоз грунта Урал-IVECO-5531

Объем грунта в ковше экскаватора

 

Масса грунта в ковше экскаватора:

 

где – плотность грунта при естественном залегании, кг/м³ (1600).

Количество ковшей в кузове автосамосвала:

 

Принимаем 7 ковшей.

Объем грунта в плотном  теле, загружаемый в кузов самосвала:

 

Продолжительность одного цикла  работы самосвала:

 

 

 

Требуемое количество автосамосвалов:

 

Принимаем 6 самосвалов.

С учетом сравнения самосвалов четырех типов, скорость которых  берем одинаковую выбираем самосвал марки КамАЗ 6520 121 в количестве 7 машин (приложение 7).

 

 

Для вывоза 18470м³ грунта нам потребуются 28 машины (за каждым экскаватором закрепляем по 7 автосамосвалов, за экскаватором-драглайн закрепляем 7 автосамосвала).

5. Автомастерские

Автомастерские ПАРМ применяются  для проведения ремонтных работ  и профилактического обслуживания автомобильной, тракторной, дорожно-строительной и другой самоходной техники в  полевых условиях. Передвижные мастерские ПАРМ оснащаются оборудованием для  дуговой электросварки, газовой  резки, выполнения большинства слесарных  операций при сборке-разборке и ремонте  узлов и агрегатов. ПАРМ комплектуются  токарным станком отечественного или  импортного производства (по заказу).