Вибір прохідницького щита та його параметрів.

Для вибору прохідницького щита керуємося геологічними умовами даного курсового проекту, а саме за коефіцієнтом міцності за Протод’яконовим :

f=0,3. Вибираємо щит з екскаваторним робочим органом.

Повна довжина щита складає :

Lщ=Lнч + Lок + Lхо, де :

Lнч – довжина ножової частини;

Lок – довжина опорного кільця;

Lхо – довжина хвостової оболонки кільця.

Довжину ножової частини приймаємо рівною Lнч = 1м.

Довжину опорного кільця знаходимо з умови Lок = 2b, де b – ширина кільця оправи.

Довжина хвостової оболонки кільця складає :

Lхо = l₁ + l₂ + l₃, де

l₁ – довжина перекриття кілець оправи, для нестійких порід приймаємо l₁=2,2b=2,2м;

l₂=0,6м – довжина виступаючої під оболонку частини щитового гідроциліндра;

l₃=0,15м – величина зазору між опорною плитою щитового гідроциліндра і торцевою площиною оправи.

Lщ = 1 + 2 + 2,2 + 0,6 + 0,15 = 5,95м.

Зовнішній діаметр щита складає :

D_щ = 1,008D_зн + 2δ, де

δ=30мм – товщина оболонки щита;

D_зн=5,5м – зовнішній діаметр оправи.

Коефіцієнт маневреності щита розраховується за формулою :

Приблизна вага щита розраховується за формулою :

Величина необхідного повного зусилля щитових гідроциліндрів розраховується за формулою :

R = R₁ + R₂ + R₃ + R₄ = 28292,56 – загальна сила граничного опору, де

_{, де}

– площа поперечного перерізу щита за зовнішнім діаметром.

– величина розрахункового горизонтального тиску породи.

, де

f_t1 – коефіцієнт тертя сталі по грунту. Приймаємо f_t1 = 0,4.

С – питоме зчеплення сталі щита з грунтом.

Для мілкозернистого піску приймаємо С = 0.

k_D – наведений коефіцієнт пружного відпору грунту.

∆ - обжимання грунту боковою повернхнею.

Для мілкозернистого піску ∆ розраховується за формулою :

f_t2 - коефіцієнт тертя пари «матеріал оправи – сталь». Приймається рівним 0.5

G_к – маса кільця залізобетонної оправи. G_к = 105кН.

k_M – коефіцієнт місцевого опору.

k_M = 2.

G_щ = G_щк – вага частини щитового комплексу, що переміщується разом із щитом.

Зусилля одного гідроциліндра розраховується за формулою :

Розрахунок електровозної відкатки.

Сутністю розрахунку електровозної відкатки є визначення основних параметрів робіт із перевезення породи, яка розробляється, за цикл прохідницьких робіт . Як основний тяговий засіб для переміщення поїздів рейковим транспортом слід застосовувати контактні або акумуляторні електровози постійного струму.

Для цього визначаємося з назвою і характеристиками електровоза і вагонетки.

Для розрахунку приймаємо електровоз :

Назва	Тип живлення	Ширина колії, мм	Загальна маса ел-за, т	Сила тяги, т	Швидкість, км/год
К-4	Контактний	600	4,25	0,90	5,5

Та вагонетку :

Назва	Тип	Ширина колії, мм	Ємність кузова, м3	Маса,т
ВНК- 1,6	З глухим кузовом	600	1,64	0,80

Визначення кількості вагонеток які можуть потягти електровоз із умови зрушення

_{- маса порожньої вагонетки; FT - сила тяги електровоза;}

_{- опір зрушенню вагона з місця (в даному випадку дорівнює 12);}

_{- опір руху потяга із грунтом при зрушенні з місця:}

_{РС - Загальна маса електровоза ; K - кількісьть отриманих вагонеток}

_{Визначимо кількість вагонеток, які може зупинити електровоз за умови руху вниз та гальмування :}

_{FТ - скоригована сила тяги :}

_{= 0,24 - коефіцієнт зчеплення коліс із рейками}

_{- опір руху потяга із грунтом за умови руху вниз ( дорівнює )}

_{Отже, обираємо кількість вагонеток 6 з умови руху вниз та гальмування.}

_{Визначимо тривалість рейсу Тр , год :}

_{Тм - тривалість маневрів протягом рейсу, що дорівнює 0,3 год}

_{Труху - тривалість руху потяга, год, визначається як :}

_{L - довжина відкатки, км, приймається рівною половині довжини тунелю}

_{V - швидкість руху потяга ( 10 км/год)}

_{Необхідна кількість електровозів по відкатці породи :}

_{m - коефіцієнт нерівномірної відкатки, який дорівнює 1,5}

_{n0 - кількість рейсів необхідна для перевезення породи, яка розробляється за цикл}

_{np - можлива кількість рейсів одного потяга з породою за цикл}

_{T -час протягом якого проводиться розробка й відкатка породи.}

год ;

;

;

Необхідна кількість електровозів округлюється у більшу сторону,

тому приймаємо 1 електровоз.