2.2.4. Выбор вспомогательных машин и расчет их производительности

В качестве вспомогательных машин со скреперами работают тракторы-толкачи, рыхлители и катки для уплотнения отсыпаемого слоя грунта.

При работе прицепного скрепера обычно толкачами не пользуются. При необходимости число толкачей можно определить по таблице 2.10.

Количество рыхлителей и их производительность в данном примере мы не рассматриваем, т.к. для трактора-тягача прицепного скрепера они не нужны. В необходимом случае производительность рыхлителей определяется по ЕНиР Е 2-1

Для уплотнения грунта принимаем прицепной каток (на пневмоколесном ходу) массой 25 т (Д-39А) в соответствии с рекомендациями таблицы 2.11.

Таблица 2.11 - Рекомендации относительно толщины уплотняемого слоя и числа проходок при уплотнении грунта

Грунтоуплотняющие машины	Масса уплотняющего механизма, т	Толщина слоя уплотнения, см	Число проходок до полного уплотнения
Прицепные гладкие катки:
с одним катком	4,5	10-15	6-10
с тремя катками в сцепе	4,5	10-15	5-8
Прицепные кулачковые катки	5	25-35	6-10
	5,5	30-40	6-8
	31,4	50-60	4-6
Прицепные катки на пневмоколесном ходу	10	15-20	6-8
	25	20-25	6-8
	42	40	4-6
Грунтоуплотняющая машина (навесное оборудование к трактору)	1,3 х 2	до 100	3-6
Вибромашина самопередвигающаяся	2	до 70	2-4
Виброкаток прицепной	3,5	50-60	2-4
Ударные крановые плиты	2	50-70	3-4

Толщину слоя h_СЛ мы принимаем 0,1 м, число проходок до полного уплотнения принимаем 6. Согласно ЕНиР Е-2-1-29, таблица 3 п. 1а и 2а норма машинного времени Н_М-ВР составляет 1,2+2·0,22=1,64 маш-ч/1000 м² .

Нормативная производительность катка составит:

тыс. м² /см. (2.13)

Сменный объем работ комплекта составляет 900 м³/см или 9000 м²/см. Следовательно требуемое количество катков:

(2.14)

Принимаем 2 катка.

Требуемая степень уплотнения достигается с наименьшими затратами при оптимальной влажности грунта. Рекомендуемая влажность для грунтов составляет , %: глины – 23…28; тяжелых суглинков – 22…25; средних суглинков – 21…23; легких суглинков и супесей – 15…17; мелких песков и пылевых грунтов – 8…14.

Предполагаем, что грунты имеют оптимальную влажность и не нуждаются в доувлажнении или высушивании.

Таким образом, в состав первого комплекта входят 3 скрепера ДЗ-30 и 2 катка Д-39 А.

Для определения производительности скреперов и катков можно так же воспользоваться табл. 2.12 и рис. 2.1. и 2.2.

Табл.. 2.12. Часовая выработка скреперов, м³/ч

Дальность перемещения грунта,м	Вместимость ковша скрепера
	прицепного			самоходного
	со	10	15	8	10	15
100	51,3	91	107	—	—	—
200	32,2	56,6	75,2	—	—	—
300	23.5	47,7	58	34,5	50	71,5
500	15,8	32,3	39	27,3	38,3	58,4
700	—	24,4	32.7	22,4	31	49
1500	—	—	19	13,2	17.5	30,2
2400	—	—	—	—	14,2	21,8
3000	—	—	—	-	—	17,5

Рис. 2.1. Зависимость толщины уплотняемого слоя грунта оптимальной влажности от веса катка

Рис. 2.2. Зависимость производительности катка от его веса при оптимальной влажности грунта и коэффициенте

уплотнения 0,98-1,00

ВАРИАНТ – 2

Определяется сменная эксплуатационная производительность ведущей машины — бульдозера, количество ведущих машин и производительность комплекта бульдозеров.

Сменная эксплуатационная производительность БУЛЬДОЗЕРА определяется в соответствии с формулой:

(2.15)

где 3600 — показатель перевода часа в секунды;

t_СМ – длительность смены, ч (8,2 или 8 ч);

Vотв —объем грунта на отвале бульдозера

, м³ (2.16)

Длина отвала L = 2,52 м, высота отвала Н=1 м, К_Р =1,21; коэффициент призмы волочения К_ПР =0,85 (таблица 2.13).

Таблица 2.13 - Значение коэффициента К_ПР

	0,15	0,3	0,35	0,6	0,45
Грунты:
связные	0,7	0,8	0,85	0,9	0,95
несвязные	1,15	1,2	1,2	1,3	1,5

Следовательно

м³

Принимаем схему работы бульдозера с промежуточным отвалом, т.е ℓ_Т=50 м.

Коэффициент сохранения грунта при его перемещении составит: К_с=1-0,005 L К_с=1-0,05ּ50=0,75.

Коэффициент, учитывающий влияние уклона на производительность бульдозера К_УКЛ, принимается по таблице 2.14.

Таблица 2.14 - Значение коэффициента К_УКЛ

Угол подъема, град.	КУКЛ	Угол уклона, град.	КУКЛ
0-5	1-0,67	0-5	1-1,33
5-10	0,67-0,5	5-10	1,33-1,94
10-15	0,5-0,4	10-15	1,94-2,25
		15-20	2,25-2,68

В нашем случае первоначальный уклон площадки i_Н = -0,05, в конце работ

i_Н =0,005, т.е. влиянием К_УКЛ можно пренебречь, принимаем К_УКЛ =1.

К_в — коэффициент использования машины во времени, К_в= 0.8

t_ц — длительность одного полного цикла работы машины;

t_ц = t_н + t_г + t_о._х + t_п + t_пов , (2.17)

здесь t_н , t_{г ,} t_о._х , t_п , t_пов — время, затраченное на набор грунта, перемещение с грузом, обратный ход, переключение передач, повороты соответственно.

Время при движении — это длина пути, деленная на скорость. Определим сначала длину пути набора грунта, пути с грузом, пути обратного хода.

Длина пути набора грунта ℓ_Н:

ℓ_Н= , м (2.18)

здесь h_РЕЗ – толщина срезаемой стружки, принимается 0,1 – 0,2 м. Принимаем

h_РЕЗ =0,1.

ℓ_Н , м (2.19)

Длина груженого хода ℓ_Г = L_СР -ℓ_Н = 100-4,8= 95,2м;

Длина обратного хода принимается равной L_СР , т.е. ℓ_П =L_СР=100 м.

Время на переключение скоростей t_П = 5 сек. При возвратно-поступательном движении бульдозера время на повороты t_ПОВ = 0 .

Поделив расстояния на соответствующую скорость, получим соответствующее время.

Таким образом, сменная эксплуатационная производительность бульдозера

м³/см

В дальнейших расчетах принимаем =170 м³/см.

Нормативная производительность БУЛЬДОЗЕРА определяется, как и для скрепера, по формуле

(2.20)

Пользуясь ЕНиР Е-2-1 табл.2, п.1а, находим значение Н_м.вр= 1.1 маш-ч для грунта второй категории ( см. ЕНиР Е2-1).

Н_{М. ВР.} для бульдозера с перемещением грунта на 100 м согласно Е 2-1-22 таблица 2 п. 1б и 1г составляет 1,1+9ּ*0,94=9,56 маш-ч/100 м³.

Подставляя необходимые значения в формулу, найдем сменную нормативную производительность бульдозера

м³/см (2.21)

Сравнивая нормативную производительность с эксплуатационной, видим значительное расхождение. Объясняется это тем, что при расчете эксплуатационной производительности мы смогли лучше использовать возможную схему производства работ (с промежуточным отвалом), тем самым значительно увеличивается коэффициент, учитывающий потери грунта при транспортировке.

Подбор комплекта машин производим, задаваясь тем же сроком выполнения работ, что и в первом варианте. Количество бульдозеров:

. Принимаем 5 бульдозеров.

Сменная производительность комплекта машин составит:

П_КОМП =5ּ170=850 м³/см

Выбор вспомогательных машин и расчет их производительности производим аналогично первому варианту, по тем же формулам.

Судя по расчетам, приведенным для скреперов, в данном случае также потребуется 2 катка.