3.4. Определение сменной производительности машин и комплектов

При выборе машин, формировании комплектов и комплексов машин, проектировании технологических процессов, планировании работы машин используется показатель "эксплуатационная производительность" – это нормативная сменная выработка машин и комплектов (комплексов).

Производительность комплекта машин постоянного состава определяется по производительности ведущей машины и измеряется в единицах конечной продукции. При переменном составе комплекта машин определяется средневзвешенная производительность ведущих машин.

Нормативную сменную выработку машин вычисляют на основе действующих производственных норм:

(3.2)

где Т_см – число часов работы машины в смену, Т_см = 8 ч ; Е – измеритель (единица объема работ) по ЕНиР, Е = 100 м³ грунта; К_в – коэффициент, учитывающий внутрисменное использование рабочего времени, принимается по ЕниР [4]; Н_вр – техническая норма времени работы машины на измеритель объема работ, принятый в ЕНиР [4], машино-часов (маш.-ч).

При использовании нормативных данных необходимо учитывать, что производительность ведущей машины (и всего комплекта в целом) существенно зависит от производительности комплектующих машин, а также от согласованной работы всех машин комплекта.

Сменная эксплуатационная производительность комплектов машин при сооружении земляного полотна в различных грунтовых условиях и для различных технологических схем приведены в [8]. Различие грунтовых условий при производстве работ отражает производственная классификация грунтов, приведенная в ЕНиР [4].

В табл. 3.5–3.10 приведены данные для определения сменной эксплуатационной производительности ведущих и комплектующих машин при производстве комплекса работ, рассматриваемого в курсовом проекте.

Таблица 3.5

Сменная эксплутационная производительность одноковшовых экскаваторов в грунтах I–IV групп, м³/см.

Группа грунта	Вместимость ковша, м3
	0,65	1,0	1,25	1,6	2,5
Прямая лопата, м3, работа на транспортные средства
I II III IV	267 211 167 138	348 286 229 174	440 348 296 222	533 417 348 258	755 625 500 381
Обратная лопата, м3, работа на транспортные средства
I II III IV	251 201 167 138	292 262 183 161	370 319 237 180	448 372 313 231	- - - -

Окончание табл. 3.5

Группа грунта	Вместимость ковша, м3
	0,65	1,0	1,25	1,6	2,5
Драглайн, м3, работа на транспортные средства
I II III IV	224 187 145 112	296 243 167 148	364 296 225 179	435 352 296 219	642 531 425 323
Драглайн, м3, работа в отвал
I II III IV	280 230 176 138	450 376 300 214	510 408 333 300	670 537 361 318	770 634 512 371

Сменная производительность бульдозеров и скреперов зависит от дальности перемещения грунта:

, (3.3)

где – сменная эксплуатационная производительность бульдозера (скрепера), м³/см; – средняя дальность возки грунта на участке, м; А, В, С – коэффициенты уравнения. Значения коэффициентов приведены в табл. 3.6, 3.7.

Таблица 3.6

Коэффициенты уравнения сменной производительности бульдозера при дальности возки до 100 м

Тип бульдозера	Группа грунта	Коэффициенты уравнения
		А	В	С
На тракторе Т-100	I II III	1139 1110 413	20,21 29,68 3,224	0,1084 0,332 0,005
На тракторе Т-180	I II III	1888 1509 1401	34,31 27,32 25	0,186 0,148 0,1344
На тракторе ДЭТ-250	I II III	2064 1931 1748	37,462 34,912 30,948	0,202 0,1888 0,1656

Таблица 3.7

Коэффициенты уравнения сменной производительности скрепера

Тип скрепера	Вместимость ковша, м3	Группа грунта	Коэффициенты уравнения
			А	В	С
Прицепной при дальности возки до 500 м	3	I II	361,5 332,1	0,813 0,774	0,0005 0,0005
	8	I II	609,3 537,8	1,365 1,177	0,0008 0,0007
	10	I II	962,9 797,8	2,072 1,636	0,0013 0,001
	15	I II	1159,4 1002,8	2,405 1,95	0,0015 0,0011
Самоходный при дальности возки 300 …3000 м	10	I II	400 356	0,3279 0,2848	0,0000889 0,0000764
	15	I II	805 684	0,5405 0,4372	0,000134 0,0001056

Сменную производительность бульдозера при разравнивании грунта в процессе его укладки в тело насыпи (кавальера) можно принимать по табл. 3.8.

Таблица 3.8

Сменная производительность бульдозера при разравнивании грунта в отвале, м³/см.

Группа грунта	Бульдозер на тракторе класса, т
	3	10	15
I II III	780 600 400	1100 750 500	1500 1100 700

Производительность грунтоуплотняющих машин при уплотнении железнодорожного земляного полотна ориентировочно можно принимать по табл. 3.9.

Таблица 3.9

Сменная производительность катков на пневматических шинах, м³/см.

Вид грунта	ДУ-31А	ДУ-37Б	ДУ-4	ДУ-29	ДУ-16	ДУ-5
Связный Несвязный	450 700	420 600	700 850	700 –	850 1100	1000 1500

В табл. 3.10 приведена ориентировочная величина сменной производительности бульдозеров-рыхлителей при рыхлении талого грунта для последующей разработки его землеройно-транспортными машинами.

Таблица 3.10

Сменная производительность бульдозеров-рыхлителей при рыхлении немерзлого грунта, м³/см.

Глубина рыхления за 1 проход, м	Тяговый класс трактора, т
	10	15	25
0,2 0,35 0,5 0,6	2000 3000 – –	– 5000 6000 –	– – 8000 12000

Сменная эксплуатационная производительность машин при формировании комплектов (комплексов) используется для определения количества каждого вида машин.

Число ведущих машин в комплекте может быть принято исходя из заданной интенсивности специализированного (объектного) потока. В курсовом проекте в качестве исходного решения рекомендуется назначать в экскаваторных комплектах по одной, в бульдозерных и скреперных – по две ведущие машины. Далее эти решения могут быть откорректированы при назначении комплектующих машин.

В рационально подобранных комплектах по каждому виду комплектующих машин должно выполняться условие

(3.4)

где N_в – число ведущих машин в комплекте, шт.; N_к – число комплектующих машин данного вида, шт.; П_в, П_к – сменная эксплуатационная производительность соответственно ведущей и комплектующей машин, м³/см.

Особенно важно определить тип и количество транспортных средств в экскаваторно-транспортных комплектах. На выбор моделей и числа автосамосвалов влияют два противоположно действующих фактора. С увеличением грузоподъемности уменьшаются простои экскаватора для смены автосамосвалов, растет его выработка. Вместе с тем, лишние транспортные средства увеличивают стоимость комплекта. Рациональное соотношение емкости ковша экскаватора и грузоподъемности автосамосвала 1:10. Это значит, что в комплекте с экскаваторами с ковшом 0,65 м³ целесообразно использовать автосамосвалы грузоподъемностью 7 т; ковшом 1,25 м³ – 12 т и т. д.

Число автосамосвалов в комплекте зависит от емкости ковша экскаватора, грузоподъемности автосамосвала и дальности возки грунта, а также от ряда других факторов, влияние которых на параметры транспортного процесса и состав комплекта подробно изложены в [1, 6]. В табл. 3.11 даны рекомендации по формированию состава экскаваторно-транспортного комплекта.

Таблица 3.11

Количество автосамосвалов в комплекте (на 1 экскаватор)

Вместимость ковша экскаватора, м3	Грузоподъемность самосвала, т	Дальность возки грунта, км
		0.25	0.5	1	2	3
0,65	5 7	4 –	5 3	6 4	7 5	8 7
1,0…1,25	7 10 12	– – –	5 3 3	6 4 4	7 5 5	8 6 6
1,6	10 12	– –	4 4	5 5	6 6	7 7
2,5	25	–	5	6	7	8