3.4.2. Вибір екскаватора
При виборі екскаватора для розробки ґрунту в котловані необхідно враховувати ґрунтові умови, схеми виконання робіт та розташування відвалів ґрунту, високу його продуктивність і найбільш можливу економічність.
Виходячи з даних міркувань і враховуючи особливості об’єкту будівництва та незначні об’єми робіт приймаємо екскаватор з робочим обладнанням драглайн. В основі вибору марки екскаватору лежить відповідність його технічних характеристик параметрам розробки котловану. В даному випадку можливі три схеми розробки котловану:
поздовжня;
поперечна;
комбінована, з використанням бульдозера.
Розглянемо кожну схему окремо.
Поздовжня схема розробки
Для поздовжньої розробки ґрунту в котловані визначимо параметр його розробки А.
,
м
(3.30)
де: В2 - ширина котловану по низу, м ;
m1 - коефіцієнт закладання укосу котловану;
Нк - глибина котловану, м ;
b1 - ширина берми або відстань від верхньої бровки котловану до нижньої основи відвалу, м;
m2 - коефіцієнт закладання укосів відвалів;
Нмг - висота відвалу,м;
Рис. 3.8.
Схема поздовжньої розробки ґрунту в
котловані НС
Умови вибору екскаватора за поздовжньою схемою розробки
1. Радіус вивантаження екскаватора
повинен
дорівнювати, або бути небагато більшим
параметра розробки А
;
2.Глибина різання екскаватора
повинна бути не менше ніж глибина
котловану Нк
3.Висота вивантаження екскаватора Нмг повинна дорівнювати висоті відвалу Нмг , або бути більшою
4.Ширина ковша екскаватора bк повинна бути не більше ніж ширина котловану по низу В2
Поперечна схема розробки
Параметр розробки екскаватора за поперечною схемою визначається за формулою:
,
м (3.31)
де: mo - коефіцієнт закладання зовнішнього укосу вибою. Він залежить від виду ґрунту, mo = 0,8 .
Рис. 3.9. Схема поперечної розробки ґрунту в котловані НС
Умови вибору екскаватора за поперечною схемою розробки
1.Необхідно щоб сума радіусів різання
та вивантаження
дорівнювала параметру розробки А1,
або була більшою
;
2.Глибина різання екскаватора повинна бути не менше ніж глибина котловану Нк
3.Висота вивантаження екскаватора Нмг повинна дорівнювати висоті відвалу Нмг , або бути більшою
4.Довжина ковша екскаватора lк повинна бути не більше ніж ширина котловану по низу В2/2
/2
Даним умовам задовольняє екскаватор драглайн марки: ЭО - 5111А(Приклад)
Таблиця 3.3 - Технічна характеристика екскаватора драглайн марки ЭО - 5111А
Ємність стандартного ковша, м3 |
1,0 |
Висота п’яти стріли, м |
1,57 |
Відстань від вісі обертання до п’яти стріли, м |
1,15 |
Радіус хвостової частини, м |
3,5 |
Ємність ковша драглайну, м3 |
0,75 |
Довжина стріли, м |
15 |
Найбільший радіус копання, м |
16 |
Найбільший радіус розвантаження, м |
14,4 |
Найбільша висота розвантаження, м |
5,3 |
Глибина копання, м |
7,8 |
Розміри ковша драглайну:
- висота, м |
1,07 1,5 0,68 |
Потужність двигуна, к.с. |
108 |
Маса, т |
35,4 |
Середній тиск на ґрунт, кгс/см2 |
0,88 |
Тривалість розробки ґрунту в котловані НС визначається за формулою:
(3.32)
де: Vк - об’єм зворотної засипки;
Пекск. - експлуатаційна продуктивність екскаватора, м3/зміну.
(3.33)
де: q - геометрична ємність ковша;
Кн - коефіцієнт використання ємності ковша екскаватора,( 0,9-1,1);
n - кількість циклів в одиницю часу при розрахункових умовах;
Кч - коефіцієнт використання робочого часу, 0,8;
tзм - тривалість зміни, 8 годин;
Кр - коефіцієнт початкового розпушування, (1,08-1,35, в залежності від типу ґрунту)
(3.34)
tц. = tк + tв+ tпов.в + tпов.в, сек. (3.35)
де: tц. - тривалість циклу, сек.;
tк - час копання (10-15сек.);
tпов.в - час повороту повного ковша ( 3-5сек.);
tв - час вивантаження (2-4сек.);
tпов.в - час повороту у вибій (2-3сек )
3.4.3.Вибір автотранспорту для транспортування ґрунту та розрахунок його кількості при спільній роботі з екскаватором
Зайвий мінеральний ґрунт з котловану НС згідно проекту буде вивезено для укладання в полотно дороги на встановлену відстань. Для цього необхідно підібрати транспортні засоби та визначити їх кількість.
У відповідності до ємності ковша екскаватора приймаємо автосамоскид, наприклад МАЗ-551605-2121-024.
Число ковшів, що загружаються екскаватором в кузов автосамоскиду знаходимо за формулою:
,
шт.
(3.36)
де: Vкуз- ємність кузова автосамоскида, м3;
q - геометрична ємність ковша екскаватора, м3;
К1 - коефіцієнт використання ємності ковша екскаватора, 1,1;
Час навантаження однієї машини визначаємо за формулою:
tн = tц.екск.n, хв. (3.38)
Таблиця 3.4 - Технічна характеристика автосамоскиду МАЗ-551605-2121-024
Вантажопідйомність, т |
20 |
Ємність кузову, м3 |
10,5 |
Габаритні розміри платформи: Довжина, мм Ширина, мм Висота, мм |
4440 2280 1085 |
Вага автомобіля, кг |
12800 |
Висота навантаження, мм |
1780 |
Максимальна швидкість руху, км/год |
92 |
Потужність двигуну, квт/к.с. |
243/330 |
tц.екск. = tк + tв+ tпов.в + tпов.в, сек. (3.39)
де: tц.екск. - тривалість циклу, сек.;
n - кількість циклів (число ковшів);
tк - час копання (10-15сек.);
tпов.в - час повороту повного ковша ( 3-5сек.);
tв - час вивантаження (2-4сек.);
tпов.в - час повороту у вибій (2-3сек )
Тривалість циклу роботи одного автосамоскиду:
,хв. (3.40)
де: tн - час навантаження однієї машини;
L - дальність вивозу ґрунту;
Vср - середня швидкість руху автосамоскида, 0,5км /хв.;
tр.м - час розвантаження з маневруванням, 2 хв.;
tм - час на маневри при навантаженні, 1,33 хв.
Число автосамоскидів при роботі з екскаватором :
(3.41)
Продуктивність одного автосамоскиду визначається за формулою:
(3.42)
де: Vкуз. - об’єм ґрунту в кузові автомобіля, м3;
n - кількість циклів автомобіля за годину;
;
(3.43)
Тц - тривалість циклу роботи одного автосамоскида,хв.;
Кв - коефіцієнт використання робочого часу, 0,85.
Змінна продуктивність одного автосамоскида визначається за формулою:
(3.44)
Визначаємо коефіцієнт використання транспортних засобів
;
(3.45)