1.4 Технология процессов земляных работ

1.4.1 Расчет производительности экскаваторов

Производительность одноковшового экскаватора оценивают по объему грунта, выданному из забоя в единицу времени.

Сменную нормативную производительность экскаватора (экскаваторного забоя). П_н, м³/смену, согласно ЕНиР [2,стр.17] устанавливают по формуле:

(16)

где Е=100 м³ – объём грунта, на который дана норма времени;

Н_вр – норма машинного времени, маш.-ч;

t_см =8 ч – продолжительность смены.

Обозначим индексом 1 – экскаватор драглайн, а индексом 2- экскаватор с прямой лопатой.

Н¹_вр=3,6 маш.-ч[2,стр.32];

Н²_вр=1,4 маш.-ч[2,стр.28].

Сменную эксплуатационную производительность одноковшового экскаватора, работающего в цикличном режиме, с учетом забойных условий и технологических характеристик процесса выемки грунта устанавливают по формуле[1,стр.21]

(17)

где q_э – вместимость ковша экскаватора, куб.м/цикл [1];

n_э – количество циклов экскавации в минуту, цикл/мин [1];

k_н – коэффициент наполнения ковша грунтом, k = 0.9 [2];

k_р – коэффициент разрыхления грунта, k = 1.1 (для глины)[1, табл.12];

k_вр – коэффициент использования экскаватора по времени, k = 0.85 [2],

k_т –коэффициент использования сменного времени при погрузке грунта в транспорт (k_т=1) [2].

(18)

где t_ц.э. – продолжительность цикла экскавации, с.

t¹_ц.э=23 с, t²_ц.э=17,5 с.

1.4.2 Продолжительность экскаваторных работ

Т_см =V_э / (П_н Р N_э), (19)

где V_э – объем грунта в котловане

П_нР=П_э – сменная эксплуатационная производительность экскаватора

N_э – количество одновременно работающих экскаваторов.

При N_э =1, Т_см = Т_м-см .

Т_м-см – машиноемкость работ.

1.4.3 Расчет производительности и количества автосамосвалов для вывозки грунта

Сменную эксплуатационную производительность автосамосвала П_авт, т/смену, рассчитывают по формуле

(20)

где Q – грузоподъёмность автосамосвала, т, (Q=12т) [1];

k_гр – коэффициент использования автосамосвала по грузоподъемности,

k = 0.9 [1];

k_вр - коэффициент использования экскаватора по времени, k =0.85 [2];

t_ц – длительность рабочего цикла автосамосвала, мин;

(21)

где t_н – время нагрузки автосамосвала, мин;

, (22)

где t_ц.э – продолжительность цикла экскавации, мин [1];

g - объёмная плотность грунта, т/м³, (для глины g=1.75 т/м3) [1];

k_т – коэффициент подачи транспорта, k= 1[2].

(23)

где L – дальность транспортировки грунта, км;

V_ср=23 км/час – средняя скорость движения автосамосвала [2];

t_р=2,85мин – ориентировочная продолжительность выполнения операции разгрузки автосамосвала[1, таблица 15].

Для экскаватора драглайн:

Для экскаватора с прямой лопатой:

1.4.4 Расчёт диспетчерского графика

Чтобы обеспечить в течение смены непрерывную работу экскаватора, количество автосамосвалов, необходимое для перевозки разработанного экскаватором грунта, принимают, исходя из сменной производительности участвующих в процессе автомашин и проверяют по продолжительности циклов t_ц и t_н.[1]

Определим количество автосамосвалов в смену по формуле

(24)

где Nа – количество работающих в смену автосамосвалов в комплексном процессе с экскаватором;

где t_н – время нагрузки автосамосвала, мин[1];

где t_ц.э – продолжительность цикла экскавации, мин[1];

Для принятого числа автосамосвалов N_а составляют сменный диспетчерский график работы.

Принцип расчета диспетчерского графика заключается в следующем. Вначале устанавливают требуемое количество работающих в смену автосамосвалов Nа. Затем находят общее число рейсов из условий, что

n_р = 60 t_см К_ва t_н^-1 , (25)

n_р1 =60*8*0,85*3,21^-1= 127,1 128

n_р2 =60*8*0,85*2,44^-1=167,2 168

где n_р – общее число рейсов работающих автосамосвалов.

Определение частоты подачи самосвала под загрузку

₍₂₆₎

где t_н – время нагружения, мин k_ва – коэффициент использования сменного времени при погрузке грунта, k = 0.85 [2].

Строим диспетчерский график.

Рисунок 10. Циклограмма движения автосамосвалов для экскаватора драглайн.

Рисунок 11. Циклограмма движения автосамосвалов для экскаватора с прямой лопатой.