1.4 Технологическая схема разработки котлована

На основе выбранных экскаваторов запроектируем две схемы разработки котлована и рассчитаем параметры экскаваторных забоев.

1.4.1 Расчет параметров забоя для экскаватора, оборудованного прямой лопатой.

Ширина съезда для автотранспорта с учетом двухстороннего движения составляет 6 м, угол наклона пандуса 10⁰-13⁰.

lпанд = H_к*ctg α = 3.15*ctg 10 = 12,2

Рисунок 1.6 – Разрез пандуса

Экскаватор осуществляет разработку грунта позиционно.

Экскаваторный забой – место стоянки экскаватора, грунт, который он

может разработать с этой стоянки, а также место расположения

транспортного средства или отвала.

1) Проектирование забоя экскаватора с прямой лопатой

Ширину лобовой проходки определяем по формуле:

, где (1.12)

оптимальный радиус копания, м,

_(1.13)

максимальный радиус копания экскаватора, м,

длина рабочей передвижки экскаватора, м,

минимальный радиус копания грунта, м

Разбиваем поперечное сечение котлована на экскаваторные проходки (забои) и устанавливаем их размеры. Количество забоев находим по формуле:

, где длина котлована поверху, м,

ширина лобового забоя, м.

Рассчитываем фактическую ширину лобового забоя по формуле:

, где

длина котлована поверху, м,

количество забоев, шт.

Схема разработки котлована одноковшовым экскаватором с прямой лопатой ЭО-5124

1.4.2 Расчет параметров забоя для экскаватора, оборудованного обратной лопатой.

Расчет для экскаватора ЭО-5124

1. Определим наибольшую длину передвижки lп ( расстояние между рабочими позициями).

Ширину лобовой проходки определяем по формуле:

, где

длина рабочей передвижки экскаватора, м, (1.18)

, длина рукояти экскаватора, м. (1.21)

- оптимальный радиус резания грунта, м

, максимальный радиус резания грунта, м (1.19)

Разбиваем поперечное сечение котлована на экскаваторные проходки (забои) и устанавливаем их размеры. Количество забоев находим по формуле:

, где

длина котлована поверху, м,

ширина лобовой проходки, м

Рассчитываем фактическую ширину лобовой проходки, м

, где

длина котлована поверху, м,

количество забоев, шт.

Технологическая схема разработки котлована ЭО-5124 с обратной лопатой

Разрез 3 – 3

1.5 Технология процессов земляных работ

1.5.1 Расчет производительности экскаваторов.

Производительность одноковшового экскаватора оценивают по объему

грунта, выданному из забоя в единицу времени.

Экскаватор ЭО-5124, оборудованный прямой лопатой.

а) Рассчитываем сменную нормативную производительность.

П_н^экс = (ε/Н_в)* t_см * R,

где ε – укрупненная единица, на которую приводится норма времени,

в данном случае ε = 100 м³;

t_см – продолжительность рабочей смены, принимаем t_см = 8 часов;

R- количество человек или количество машин в звене;

Н_в - норма времени, так как грунт относится к первой группе по трудности

обработки [ЕНиР стр.7 табл. 1], погружается транспортные средства и

вместимость ковша экскаватора 1,5 м³, то Н_в = 1.1 маш.-ч

[ЕНиР стр. 44 табл 7].

П_н^экс = (100/1.1)* 8 * 1 = 727,27 м³/смену.

б) Рассчитываем эксплуатационную производительность.

П_э^экс = 60* t_см * n_э * q_э *(К_н / К_р )* К_во * К_т ,

где n_э – количество циклов экскавации, цикл/мин;

q_э - вместимость ковша экскаватора, куб.м/цикл ;

К_р – коэффициент разрыхления грунта;

К_н - коэффициент наполнения ковша грунтом;

К_во - коэффициент использования сменного времени при работе

экскаватора навымет ;

К_т – коэффициент снижения рабочего времени за счет подачи транспорта;

принимаем t_см = 8 часов;

n_э=60/t_ц.э., t_ц.э- продолжительность цикла экскаваций, с

Так как вместимость ковша экскаватора 1,5 м³ и грунт относится к первой группе по трудности обработки, то t_ц.э= 24,5 с [методичка стр. 75

табл. 14 ]

Для глины:

- К_н= 0,9

- К_р = 1.10-1,15 [методичка стр. 74 табл. 12 ] ;

К_т = К_вт / К_во => П_э^экс = 60* t_см * n_э * q_э * (К_н / К_р )* К_вт ,

К_вт – коэффициент использования экскаватора во времени при погрузке

в транспорт, К_вт = 0.72 [ЕНиР стр. 210 приложение 3];

П_э^экс = 60* 8 * (60/24,5) * 1,6 * (0,9 / 1,15 )* 0.72 = 660,15 м³/смену.

Экскаватор ЭО-5124, оборудованный обратной лопатой

а) Рассчитываем сменную нормативную производительность.

П_н^экс = (ε/Н_в)* t_см * R,

где ε – укрупненная единица, на которую приводится норма времени;

в данном случае ε = 100 м³,

t_см – продолжительность рабочей смены, принимаем t_см = 8 часов,

R- количество человек или количество машин в звене;

Н_в - норма времени, так как грунт относится к первой группе по трудности

обработки [ЕНиР стр.7 табл. 1], погружается транспортные средства и

вместимость ковша экскаватора 1,6 м³, то Н_в = 1,9 маш.-ч

[ЕНиР стр. 57 табл. 7]

П_н^экс = (100/1,9)* 8 * 1 = 421,05 м³/смену.

б) Рассчитываем эксплуатационную производительность:

П_э^экс = 60* t_см * n_э * q_э *(К_н / К_р )* К_во * К_т ,

где n_э – количество циклов экскавации, цикл/мин;

q_э - вместимость ковша экскаватора, куб.м/цикл ;

К_р – коэффициент разрыхления грунта;

К_н - коэффициент наполнения ковша грунтом;

К_во - коэффициент использования сменного времени при работе

экскаватора навымет ;

К_т – коэффициент снижения рабочего времени за счет подачи транспорта;

принимаем t_см = 8 часов;

n_э=60/t_ц.э., t_ц.э- продолжительность цикла экскаваций, с

Так как вместимость ковша экскаватора 1,6 м³ и грунт относится к первой группе по трудности обработки, то t_ц.э= 26 с [методичка стр. 75

табл. 14 ]

Для глины:

- К_н= 0,9

- К_р = 1.10-1,15 [методичка стр. 74 табл. 12 ] ;

К_т = К_вт / К_во => П_э^экс = 60* t_см * n_э * q_э * (К_н / К_р )* К_вт ,

К_вт – коэффициент использования экскаватора во времени при погрузке

в транспорт, К_вт = 0.6 [ЕНиР стр. 210 приложение 3]

П_э^экс = 60* 8 * (60/26) * 1,6* (0,9 / 1,15 )* 0.6 = 516,7 м³/смену.

1.5.2 Расчет производительности автосамосвала

П_а = (60* t_см / t_ц ) * Q * К_г * К_ва ,

где Q – грузоподъемность автосамосвала, т;

К_г – коэффициент использования грузоподъемности автосамосвала,

принимаем К_г = 0.9;

К_ва – коэффициент использования сменного времени автосамосвала,

в расчетах К_ва = 0.82..0.9, принимаем К_ва=0.85;

t_ц – продолжительность цикла работы автосамосвала, мин.;

t_ц = t_н+ t_дв.гр. + t_р + t_хх;

t_дв.гр.+ t_хх = 2*L/ V_ср;

L – дальность перемещения грунта, L=15 км (по заданию);

V_ср – средняя скорость автосамосвала, V_ср = 45 км/ч = 0.783 км/мин.;

=> t_ц = t_н + t_р + 2*L/ V_ср

t_н – продолжительность цикла нагрузки, мин;

t_р - продолжительность выполнения операции разгрузки автосамосвала, мин [методичка табл.15 приложения А стр.75];

t_р = 3,73 мин [методичка стр. 75 табл. 15]; t_н = Q* t_цэ * К_р /( γ * q_э * К_н *60* К_т ), мин ; где Q – грузоподъемность автосамосвала, т ; t_цэ – продолжительность цикла работы экскаватора, с; γ – плотность грунта, кг/ м³ ; К_т – коэффициент подвижности транспорта; К_т = К_вт / К_во

К_во - коэффициент использования сменного времени при работе экскаватора навымет;

К_вт – коэффициент использования экскаватора во времени при погрузке

в транспорт.

а)Расчет П_а при работе с экскаватором ЭО-5124, оборудованным прямой лопатой.

t_н = Q* t_цэ * К_р /( γ * q_э * К_н *60* К_т );

t_цэ = 24,5 с [ методичка стр. 75 табл. 14];

К_р = 1.10-1.15 [методичка стр. 74 табл. 12 ] ;

γ = 1800 кг/ м³; К_н - коэффициент наполнения ковша грунтом;

К_н = 0,9;

К_т – коэффициент подвижности транспорта; К_т = К_вт / К_во

К_вт = 0.72, К_во = 0.83 [ЕНиР стр. 210];

t_н = 17500* 24,5 * 1.15 /( 1800 * 1,5 * 0.9*60* 0.72/0.83 )= 4,76мин;

=> t_ц = 4,76+3,73+2*15/0.783= 39,14 мин;

П_а = (60* 8 / 39,14 ) * 17,5 * 0.9 * 0.85 = 119.14 т/смену.

б)Расчет П_а при работе с экскаватором ЭО-5124, оборудованным обратной лопатой:

t_н = Q* t_цэ * К_р /( γ * q_э * К_н *60* К_т );

t_цэ = 26 с [ методичка стр. 75 табл. 14];

К_р = 1.10-1.15 [методичка стр. 74 табл. 12 ] ;

γ = 1800 кг/ м³;

К_н - коэффициент наполнения ковша грунтом;

К_н = 0.9;

К_т – коэффициент подвижности транспорта; К_т = К_вт / К_во

К_вт = 0.6[ЕНиР стр. 210];

К_во = 0.73 [ЕНиР стр. 210];

t_н = 17500* 26 * 1.15 /( 1800 * 1,6 * 0.9*60* 0.6/0.73 ) = 5,35 мин;

• t_ц = 5.35+3.73+2*12/0.783= 39,73 мин;

П_а = (60* 8 / 39.73 ) * 17,5 * 0.9 * 0.85 = 117,38 т/смену.