4. Выбор экскаватора обратная лопата для разработки глухого котлована, расчет забоев, определение его производительности

Разработка глухого котлована ведется с помощью экскаватора обратная лопата. После удаления растительного слоя глубина разрабатываемого грунта составит:

Н_Р=Н-h_РС (4.1)

где h_РС – толщина растительного слоя грунта, h_РС=0,2 м.

Н_Р=5,0-0,2=4,8 м.

Для обеспечения безопасности и высокой производительности марку экскаватора выбираем из условия:

Н_КОП.MAX= Н_Р/ (4.2)

где  - коэффициент высоты забоя экскаватора, принимаемый по табл. [1], =0,7

Н_КОП.MAX= 4,8/0,7=6,9 м.

По требуемой величине Н_КОП.MAX выбираем экскаватор марки ЭО-5122 с объемом ковша q=2,0 м³

Таблица 2. Технические характеристики экскаватора марки ЭО-5122.

Объем ковша, м3	2,0
Наибольший радиус копания, RКОП.МАХ, м	10,7
Наибольшая глубина копания, НКОП.МАХ, м	7,3
Наибольшая высота выгрузки, НВЫГ.МАХ, м	5,5
Радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки, RВЫГ, м	7,3
Продолжительность цикла, с	25,0
Масса, т	36,6

Разработка котлована начинается проходкой пионерной траншеи, проходящей по центру котлована. Пионерная траншея проходится лобовым забоем. Дальнейшая разработка котлована осуществляется боковыми забоями, имеющими одинаковую величину, в обе стороны от пионерной траншеи.

Примем пионерную траншею шириной понизу b_ПТ=2,0 м.

Шириной пионерной траншеи поверху В_ПТ определяется по формуле:

В_ПТ= b_ПТ+2mН_Р (4.3)

где m – величина заложения откосов, m=0,7

В_ПТ= 2,0+20,74,8=8,7 м

Максимальная ширина бокового забоя определяется по формуле:

В_БЗ=1,3 R_{КОП.МАХ} (4.4)

где R_{КОП.МАХ} - наибольший радиус копания экскаватора, принимается по

табл.2., R_{КОП.МАХ}=10,7 м.

В_БЗ=1,3 10,7=13,9м

Количество боковых забоев определяем по зависимости:

(4.5)

где а₁ – ширина котлована поверху после удаления растительного слоя:

а₁=а+2mН_Р (4.6)

где m – коэффициент заложения откоса котлована, принимаем по [1], m=0,7

а₁=60+20,74,8=66,7 м

Окончательно принимаем 4 боковых забоя шириной понизу и поверху В_БЗ=14,5 м, ширина пионерной траншеи поверху В_ПТ=8,7 м, по низу b_ПТ=2,0 м.

По полученным данным строим схему пионерной траншеи и схему разработки боковых забоев см. приложение 3 и 4 .

Эксплуатационная производительность экскаватора определяется по формуле:

(4.7)

где q_Ц – объем ковша экскаватора, q_Ц =2,0 м³.;

t_Ц - длительность рабочего цикла экскаватора, t_Ц =25 с.;

К_Н – коэффициент наполнения ковша экскаватора; К_Н=1,0 из [2] табл.6

К_Р – коэффициент разрыхления грунта, принимаем из [2] табл.7, К_Р=1,2;

К_В - коэффициент использования рабочего времени, К_В=0,85;

Подставляя в формулу (4.7) все известные значения, получим эксплуатационную производительность экскаватора:

м³/ч