6.16 Проект производства работ на разработку котлована

6.16.1 Определение объема котлована, объемов растительного слоя и грунта, вывозимого в отвал

Определим m – коэффициент заложения откоса.

Нм – максимальная глубина котлована, Нм = 9,5 м.

Для суглинка при Нм = 9,5 м m = 0,8;

Примем m = 0,8.

Объем котлована вычисляется по формуле:

, (6.5)

где Si- площади поперечных сечений котлована

li – расстояния между соседними сечениями

Объем растительного слоя:

Vр сл =S_верх*hр _сл (6.6)

где S_верх – площадь котлована по верху h_{р сл} – толщина растительного слоя

V_{р сл} =1304,4*0,3 = 391 м3;

Объем грунта, отвозимого в отвал:

V_от = V_k - Vр _сл , (6.7)

V_от = 5312– 391 = 4921 м3

6.16.2 Выбор машины для снятия растительного слоя, определение ее производительности и схемы работы

Транспортировка снятого растительного слоя до кавальера производится на расстояние 10 м от места разработки.

Максимальная длина транспортировки:

l_{тр max} = 34,3 +10 = 44,3 м

44,3 < 120 м, поэтому снятие растительного слоя производится бульдозером.

Бульдозер работает «челночным ходом».

44,3 < 55 м, поэтому примем одностороннюю схему снятия растительного грунта. Тогда:

l_{тр макс} – максимальная длина пути транспортировки грунтовой призмы (определяется по схеме снятия растительного слоя), определяемая по формуле:

l_{тр макс} = а₁+10; (6.8)

l_{тр макс} =34,3 +10 = 44,3 м;

Толщина растительного слоя h_{р сл} составляет:

h_{р сл} = 0,3 м.

Снятие растительного слоя бульдозером осуществляется в 2 хода с толщиной снимаемого слоя h = 0,15 м.

Для снятия растительного слоя принимаем бульдозер ДЗ-28. Технические характеристиками бульдозера ДЗ-28 приведены в таблице 1.

Таблица 6.11

Показатель	Бульдозер Д3-28
Тягловое усилие N, Т	10,0
Длина отвала B, м	3,9
Ширина отвала H, м	1,0
Скорость при копании грунта νк, м/с	0,67
Скорость при транспортировке νтр, м/с	1,78
Скорость при холостом пробеге νп, м/с	2,78
Масса m, Т	16,3

Расчет производительности бульдозера.

Часовая эксплуатационная производительность бульдозера рассчитывается по формуле:

П^э_ч = q_ц * n_ц * К_в (6.9)

где q_ц – расчетный объем грунта (растительного слоя) перед отвалом в конце участка транспортировки, вычисляемый по формуле:

q_ц = q`_ц * К_з (6.10)

q`_ц – объем грунтовой призмы после набора грунта в призму, рассчитываемая по формуле:

q`_ц = (В * Н²/2) * (1/К_пр) (6.11)

К_з – коэффициент загрузки рабочего органа:

К_з = К_п * (1/К_р) * К_ук (6.12)

К_п – коэффициент потерь грунта в боковые валики при транспортировке

К_п = 1 – 0,005*l_тр; (6.13

К_п = 1 – 0,005 * 44,3 = 0,78;

В – длина отвала, В = 3,9 м;

Н – высота отвала, Н = 1 м;

К_пр – коэффициент наполнения грунтовой призмы, определяемый по таблице 22 из соотношения Н / В;

Н / В = 1 / 3,9 = 0,25 → К_пр = 1,16;

К_р – коэффициент разрыхления грунта, К_р = 1,2;

К_ук – коэффициент уклона местности, К_ук = 1;

К_з = 0,78 * (1 / 1,2) * 1 = 0,65

q`_ц = (3,9 * 1²/2) * (1/1,16) = 1,68 м³;

q_ц = 1,68 * 0,65 = 1,09 м³;

n_ц – количество циклов за 1 час работы бульдозера, определяемое по формуле:

n_ц = 3600/t_ц (6.14)

где t_ц – длительность рабочего цикла:

t_ц = t_к + t_тр + t_п + t_доп + t_р (6.15)

t_к – длительность копания, определяемая по формуле

t_к = l_к/V_k (6.16)

где V_k –скорость бульдозера при копании, V_k = 0,67 м/с;

l_к – длина пути копания,

l_к= q`_ц /(B∙c∙K_р) (6.17)

где с – толщина стружки,

с=h_раст/2 (6.18)

с= 0,3/2=0,15 м;

l_к= 1,68/(3,9∙0,15∙1,2)=2,39 м;

t_к = 2,39/0,67=3,4 с.

t_тр – длительность транспортировки грунтовой призмы:

t_тр = l_тр / _νтр (6.19)

ν_тр – скорость транспортировки грунта, ν_тр = 1,78 м/с;

t_тр = 44,3 / 1,78 = 25 с;

t_п – длительность порожнего хода,

t_п =(l_к + l_тр) / ν_п (6.20)

ν_п – скорость перемещения в порожнем состоянии, ν_п = 2,78 м/с;

t_п = 2,39 + 44,3 / 2,78 = 18,3 с;

t_доп – дополнительное время, определяемое по формуле:

t_доп = t₁ + t₂ + t₃ (6.21)

где t₁ – время на переключение передач, t₁ =5с;

t₂ – время на установку отвала, t₂ =5с;

t₃ – время на повороты бульдозера, t₃ =10с;

t_доп = 5 +5 + 10 =20 с.;

t_р – длительность раскладки грунта, при сосредоточенной разгрузке призмы t_р = 0;

К_в – коэффициент использования рабочего времени, К_в = 0,8;

Итого имеем:

t_ц = 3,4 + 25 + 18,3 + 20,0 + 0= 66,7 с;

n_ц = 3600 / 66,7 = 54 цикл/ч;

П^э_ч = 1,09 * 54 * 0,8 = 47,1 м³/ч.