Контрольная работа №3

Расчет производительности труда при условии совместного использования самосвалов и погрузчиков

Цель работы: рассчитать производительность труда при совместном использовании самосвалов и погрузчиков

При разработке проектов, для осуществления которых будут использованы различные машины, очень важно правильно рассчитать их производительность.

Задание №1

Самосвалы работают в паре с погрузчиком и перевозят извлеченный материал на расстояние 500 м в отвал. Какова производительность самосвала за рабочую смену?

Исходные данные:

-грузоподъемность самосвала – 32 т;

-снаряженная масса самосвала – 27,2 т;

-расстояние перевозки: ровная дорога – 450 м, склон – 50 м, крутизна склона – 10 %;

-дорожные условия: дорога в плохом состоянии, с глубокой колеей, не увлажненная;

-тип грунта: суглинок (плотность рыхлой породы 1,6 т/м³), порода – рыхлая;

-в целях безопасности не следует превышать предельные скорости, приведенные в табл. 3.12.

-вместимость ковша погрузчика – 5,4 м³.

При расчете времени погрузки принять во внимание тот факт, что в связи со сложными дорожными условиями автомобиль не может подъехать непосредственно к месту погрузки.

При расчете времени, затраченного на перевозку расстояние, делится на участки, затем рассчитывается время преодоления каждого участка. Расстояние перевозки делится на следующие участки:

-ровная дорога – 330 м;

-склон – 50 м;

-ровная дорога – 120 м.

Продолжительность рабочей смены – 8 часов.

3.1 Гусеничные и колесные погрузчики

Часовая производительность рассчитывается по следующей формуле:

, (3.1)

где: P_п – часовая производительность (м³/ч);

Q_п – производительность (м³) за рабочий цикл при работе с рыхлым, извлеченным грунтом (определяется по мощности машины);

C_п – продолжительность рабочего цикла погрузчика в минутах;

E_п – коэффициент продуктивности погрузчика.

Таблица 3.1

Коэффициент наполнения ковша

Условия погрузки	Колесный погрузчик	Гусеничный погрузчик
Простые	1,0 … 1,1	1,0 … 1,1
Средней сложности	0,85 … 0,95	0,95 … 1,0
Сложные	0,8 … 0,85	0,9 … 0,95
Очень сложные	0,75 … 0,8	0,85 … 0,9

Таблица 3.2

Классификация условий погрузки

Условия погрузки	Характеристика условий
Простые	Осуществляется погрузка штабелированной или извлеченной экскаватором породы, в результате чего ковш наполняется без приложения усилий к резанию грунта.
Средней сложности	Погрузка рыхлой штабелированной породы, песка, глины, гравия. Резание и погрузка мягкой почвы в условиях естественного залегания.
Сложные	Мелкий щебень, перемещенный другой машиной, смесь щебня с песком, сухой песчаный и глинистый грунт
Очень сложные	Взорванная порода, булыжники, булыжники смешанные с песком

(3.2)

где q₁ – вместимость ковша

К₁ – коэффициент наполнения ковша

Коэффициент наполнения ковша зависит от типа загружаемого материала. Значения этой величины принимаются по табл. 3.1.

Условия погрузки предлагается классифицировать следующим образом (см табл. 3.2):

Продолжительность рабочего цикла зависит от способа погрузки. Существует две основных схемы погрузки (см рис.3.1.).

Рис. 3.1. Основные схемы погрузки

Стандартная продолжительность рабочего цикла погрузчиков приведена в таблицах. В табл. 3.3 … табл. 3.4 приведены значения для V-образной схемы, в табл. 3.5… табл. 3.6 – для челночной схемы

Таблица 3.3

Средняя продолжительность рабочего цикла колесного погрузчика в минутах

Условия погрузки	Объем ковша
	До 3 м3	3,1 … 5,0 м3	Свыше 5,0 м3
Простые	0,45	0,55	0,65
Средней сложности	0,55	0,65	0,70
Сложные	0,70	0,70	0,75
Очень сложные	0,75	0,75	0,80

Таблица 3.4

Средняя продолжительность рабочего цикла гусеничного погрузчика в минутах

Условия погрузки	Объем ковша
	3,1 … 5,0 м3	Свыше 5,0 м3
Простые	0,55	0,65
Средней сложности	0,60	0,70
Сложные	0,75	0,75
Очень сложные	0,80	0,80

Таблица 3.5

Средняя продолжительность рабочего цикла колесного погрузчика в минутах

Условия погрузки	Объем ковша
	До 3 м3	3,1 … 5,0 м3	Свыше 5,0 м3
Простые	0,40	0,50	0,65
Средней сложности	0,50	0,60	0,70
Сложные	0,65	0,65	0,75
Очень сложные	0,70	0,75	0,80

Таблица 3.6

Средняя продолжительность рабочего цикла гусеничного погрузчика в минутах

Условия погрузки	Объем ковша
	3,1 … 5,0 м3	Свыше 5,0 м3
Простые	0,55	0,60
Средней сложности	0,60	0,70
Сложные	0,75	0,75
Очень сложные	0,80	0,80

Ориентировочные стандартные значения коэффициента продуктивности приведены в табл. 3.7.

Таблица 3.7

Коэффициент продуктивности

Условия погрузки	Коэффициент продуктивности
Простые	0,83
Средней сложности	0,80
Сложные	0,75
Очень сложные	0,70

Очень часто при работе в условиях карьера или строительной площадки автомобиль не может подъехать непосредственно к месту погрузки. В этом случае схема расчета производительности погрузчика дополняется некоторыми условиями:

1. коэффициент наполнения ковша следует принимать в интервале 0,7 … 0,9;

2. формула расчета продолжительности рабочего цикла приобретает следующий вид:

(3.3)

где: D_п – расстояние перевозки, м;

V_F – скорость перемещения с загруженным ковшом, км/ч;

V_R – скорость перемещения с разгруженным ковшом;

Z – постоянные затраты времени, мин.

Средние значения скорости движения погрузчика приведены в табл. 3.8.

Таблица 3.8

Скорость перемещения колесного погрузчика в зависимости от условий движения

Условия движения		Скорость движения погрузчика, км/ч
Наименование	Характеристика	С грузом	Без груза
Простые	Перевозка по утрамбованной ровной дороге без встречного движения	10 … 23	11 … 24
Средней сложности	Дорога с небольшим количеством выбоин. Крупнообломочная порода	10 … 18	11 … 19
Сложные	Неровная дорога. Крупнообломочная порода	10 … 15	10 … 16
Очень сложные	Большое количество выбоин. Встречное движение. Крупнообломочная порода	9 … 12	9 … 14

Величина Z рассчитывается по формуле:

(3.4)

где: t₁ – время погрузки (0,2 … 0,35 мин);

t₂ – время, затрачиваемое на поворот (0,15 мин);

t₃ – время, затрачиваемое на разгрузку (0,10 мин);

3. стандартные ориентировочные значения коэффициента продуктивности не меняются.

3.2 Карьерные самосвалы

При проведении работ с использованием нескольких самосвалов определенной грузоподъемности, удовлетворяющей погрузчику, эффективность работы одного самосвала рассчитывается следующим образом:

(3.5)

где: P_с – часовая производительность самосвалов, м³/ч;

E_с – коэффициент продуктивности самосвала;

M – количество задействованных в работе самосвалов.

Расчет необходимого количества самосвалов производится следующим образом:

(3.6)

где: n_п – количество рабочих циклов необходимое погрузчику для заполнения кузова самосвала;

Коэффициент продуктивности работы самосвала по смыслу и значениям аналогичен этому показателю для погрузчика.

Продолжительность рабочего цикла самосвала рассчитывается следующим образом:

(3.7)

где: D_с – расстояние перевозки;

t₁ – время необходимое для разгрузки;

V₁ – средняя скорость движения груженого самосвала, м/мин;

V₂ – средняя скорость движения порожнего самосвала, м/мин;

t₂ – время для постановки на погрузку самосвала.

Продолжительность погрузки зависит от количества рабочих циклов погрузчика, которые необходимы для заполнения кузова самосвала. Это значение рассчитывается по следующей формуле:

(3.8)

где: q₂ – объем кузова самосвала, м³;

q₁ – объем ковша погрузчика, м³;

K₁ – коэффициент заполнения ковша погрузчика.

При совместном использовании самосвалов и погрузчиков желательно чтобы их производительность была одинакова, то есть должно соблюдаться равенство:

(3.9)

В задании дана максимальная скорость, которая является теоретической величиной. Для того, чтобы получить среднее значение необходимо максимальную скорость умножить на соответствующий коэффициент (табл. 3.9).

Время, затрачиваемое на разгрузку, начинает отсчитываться когда самосвал заезжает на территорию разгрузки и заканчивается моментом выезда с территории разгрузки. Продолжительность этого отрезка времени зависит от условий эксплуатации. Средние значения приведены в табл. 3.10.

Таблица 3.9

Коэффициенты скорости

Длина участка пути, м	Первый участок пути	Последующие участки пути
0…100	0,25 … 0,5	0,5 … 0,7
100…250	0,35 … 0,6	0,6 … 0,75
250…500	0,5 … 0,65	0,7 … 0,8
500…750	0,6 … 0,7	0,75 … 0,8
750…1000	0,65 … 0,7	0,8 … 0,85
Св 1000	0,7 … 0,85	0,8 … 0,9

Таблица 3.10

Время затрачиваемое на разгрузку

Условия эксплуатации	t1, мин
Благоприятные	2 … 3
Средние	5 … 7
Неблагоприятные	10 … 12

Время, необходимое для постановки на погрузку самосвала также зависит от условий эксплуатации. Средние значения можно принять из табл. 3.11.

Таблица 3.11

Время, необходимое для постановки на погрузку самосвала

Условия эксплуатации	t2, мин
Благоприятные	1 … 2
Средние	2,5 … 3,5
Неблагоприятные	4 … 5

Таблица 3.12

Значения предельных скоростей движения

Дорожные условия	Загрузка	Скорость, км/ч
Ровная дорога	Груженый	40
	Порожний	60
Вверх по склону	Груженый	20
	Порожний	40
Вниз по склону	Груженый	20
	Порожний	40

Исходные данные предлагается свести в табл. 3.13

Таблица 3.13

Исходные данные и результаты работы

Характеристика условий работы		Расстояние перевоз-ки	Максима-льная скорость передвижения	Коэффи-циент скорос-ти	Средняя скорость	Затраченное время
Груженый пробег	Ровная дорога
	Вверх по склону
	Ровная дорога
Порожний пробег	Ровная дорога
	Вниз по склону
	Ровная дорога

Приложение 1

1. Таблица 1.1

Техническая характеристика автомобиля КамАЗ-55102

КамАЗ-55102	спецификация
Грузоподъемность, кг	7000
Полная масса, кг	15600
Угол подъема кузова, град	50
Объем кузова, м3, с основными бортами	6.2
Время подъема груженого кузова, с	18
Разгрузка	на две боковые стороны
Максимальная скорость, км/ч	80
Базовое шасси: модель	КамАЗ-53205
Двигатель: модель	7403 (740.11)
тип	Дизельный с турбонаддувом
Контрольный расход топлива л/100 км	24

Таблица 1.2

Техническая характеристика автомобиля МАЗ-5549

МАЗ-5549	спецификация
Грузоподъемность, кг	8000
Полная масса, кг	15375
Угол подъема кузова, град	55
Объем кузова, м3, с основными бортами	5.7
Контрольный расход топлива л/100 км	23.8
Разгрузка	назад
Максимальная скорость, км/ч	76
Базовое шасси: модель	МАЗ-5335
Двигатель: модель	ЯМЗ-236
тип	Дизельный

Таблица 1.3

Техническая характеристика автомобиля ЗиЛ-ММЗ-45054

ЗиЛ-ММЗ-45054	спецификация
Грузоподъемность, кг	5300
Полная масса, кг	10830
Угол подъема кузова, град	55
Объем кузова, м3, с основными бортами	3.8
Контрольный расход топлива л/100 км	29
Разгрузка	Назад
Максимальная скорость, км/ч	90
Базовое шасси: модель	ЗИЛ-130
Двигатель: модель	ЗИЛ-130
тип	карбюраторный

Таблица 1.4

Техническая характеристика автомобиля КамАЗ-55111

КамАЗ-55111	спецификация
Грузоподъемность, кг	13000
Полная масса, кг	22200
Угол подъема кузова, град	60
Объем кузова, м3, с основными бортами	6.6
Разгрузка	назад
Максимальная скорость, км/ч	80
Базовое шасси: модель	КамАЗ-53205
Двигатель: модель	7403 (740.11)
тип	Дизельный с турбонаддувом
Контрольный расход топлива л/100 км	27

Таблица 1.5

Техническая характеристика автомобиля КамАЗ-65115

КамАЗ-65115	спецификация
Грузоподъемность, кг	15000
Полная масса, кг	24450
Угол подъема кузова, град	60
Объем кузова, м3, с основными бортами	8.5
Разгрузка	назад
Максимальная скорость, км/ч	90
Базовое шасси: модель	КамАЗ-53205
Двигатель: модель	740.11(EURO-I) [7403.10]
тип	Дизельный с турбонаддувом
Контрольный расход топлива л/100 км	27

Приложение 2

Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте

Р3112194-0366-08

(фрагмент документа)