5.2. Выбор вспомогательных (комплектующих) машин для разработки котлована

В качестве комплектующих машин для вывоза лишнего грунта из котлована применяются автосамосвалы.

При выборе автомашин учитывается, что вместимость кузова самосвала должна обеспечивать погрузку не менее трех ковшей грунта. Выбираем автомашину в зависимости от емкости ковша экскаватора по [9, стр.21, табл.4].

h_выгр h_т + h_з ,

где h_выгр = 3 м – высота разгрузки экскаватора, принимаемая по ЕНиР;

Количество автосамосвалов или состав тракторного или железнодорожного транспорта определяется одним из условий, чтобы землеройная машина не простаивала.

Количество транспортных единиц, обеспечивающих бесперебойную работу экскаватора, определяют по формуле:

(34)

где N – полное потребное количество транспортных единиц;

длительность цикла работы транспорта в минутах;

время погрузки и необходимых манёвров транспортной единицы в минутах.

Длительность цикла складывается из времени на погрузку ( ), времени на разгрузку ( ), времени движения транспорта до места отвала и обратно ( ) и определяется по формуле:

(35)

Для определения времени на погрузку необходимо знать количество ковшей, требуемых для загрузки транспортной единицы:

(36)

где Q – грузоподъёмность транспортной единицы;

- насыпная плотность грунта;

- ёмкость ковша, м³;

- коэффициент наполнения ковша равный в среднем 0,8-1;

- коэффициент разрыхления грунта.

Полученную величину округляют до целого числа и определяют объём грунта в кузове по формуле:

; (37)

Время погрузки определяют по формуле:

(38)

где - производительность экскаватора, м³/час;

- коэффициент транспорта, учитывающий потери времени, связанные со сменой транспорта равный 0,85-0,94.

Время транспортной единицы в пути определяется по формуле:

(39)

где L – дальность транспортировки грунта, км;

- средняя скорость транспортной единицы, км/час (20-25 км/час)

Время разгрузки и необходимых манёвров устанавливается в зависимости от методов разгрузки и принимается по справочникам.

Совместная работа экскаватора и транспортных средств может быть выражена графиком, при построении которого по горизонтали откладывают время в минутах, а по вертикали – расстояние транспортировки грунта. За счёт округления до целого числа машин в графе получается разрыв , который обозначает простой экскаватора или транспортных средств.

По объему ковша экскаватора в качестве транспортного средства выбираем автосамосвал КРАЗ-222 (h_выгр h_т + h_з ; 3 < 2,58 + 0,8 = 3,38 м < 10 может работать только при максимальной высоте выгрузки):

• грузоподъемность 10 т;

• габаритные размеры: длина 8,19 м, ширина 2,65 м, высота 2,72 м;

• емкость кузова 8 м³;

• минимальный радиус поворота 10,5 м;

• высота до верха борта 2,58 м;

• время маневрирования при погрузке 2 мин.;

• время разгрузки (с маневрированием) 1,9 мин.;

• расчетная стоимость 9170 руб.;

• себестоимость машино-смены 31,8 руб.

Количество ковшей, необходимых для загрузки транспортной единицы:

n_к = 10/(2 • 1,6 • 0,85/1,125) = 4 ковша

Объём грунта в кузове:

V_к = 4 • 1,6 • 0,85 /1,125 = 4,8 м³

Условие Q > Vк • выполняется, т.к 10 > 4,8 • 2 = 9,6 т

П_э = 727,27 /8 = 90,91 м³/ч

Время погрузки:

t_n = 60 • 4,8 /(90,91 • 0,9) = 4 мин

t_n + 3 мин = 4 + 3 = 7 мин

Время транспортной единицы в пути:

t_дв = 2 • 60 • 10 /29,5 = 40,7 мин

V_ср = (19 + 40) /2 = 29,5 км/ч

Скорость автосамосвала с грузом 19 км/час.

Скорость автосамосвала без груза 40 км/час. [6, табл. 6]

Время разгрузки – 3 минуты

Длительность цикла работы:

Т_ц = 7 + 40,7 + 3 = 50,7 мин

Количество транспортных средств:

N = 50,7 /7 ≈ 7 автосамосвалов.