4. Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами.

Процесс разработки грунта: резание грунта и заполнение ковша, подъем ковша с грунтом, поворот экскаватора вокруг своей оси к месту выгрузки, выгрузка грунта из ковша, обратный поворот экскаватора, опускание ковша и подача его в исходное, положение. Предельные размеры выемок зависят от рабочих параметров экскаватора. Основные рабочие параметры: наибольшая высота копания + Н; глубина копания - Н; наибольший и наименьший радиусы копанияна уровне стоянки экскаватора Rmax и Rmin; Rв - радиусы выгрузки; Нв - высота выгрузки. Зону, в которой действует экскаватор с одной стоянки, называют забоем. В нее входят площадка, на которой находится экскаватор, часть массива грунта, разрабатываемого с одной стоянки, и площадка, на которой стоит транспорт под погрузку или размещается отвал грунта. По окончании разработки грунта в данном забое экскаватор перемещается на новую позицию. Экскаватор и транспортные средства в забое должны располагаться таким образом, чтобы средняя величина угла поворота экскаватора от места заполнения ковша до места его выгрузки была минимальной, т к на время поворота стрелы может расходоваться до 70% рабочего времени экскаватора. Экскаватор с прямой лопатой - используется для разработки грунтов, расположенных выше уровня стоянки экскаватора, преимущественно с погрузкой на транспорт. Процесс выемки грунта осуществляется лобовыми и боковыми забоями. В лобовом забое экскаватор разрабатывает грунт впереди себя и отгружает его на транспортные средства, которые подают к экскаватору по дну забоя. В зависимости от ширины проходки лобовые забои делятся: узкие (ширина проходки не менее 1,5 размера оптимального радиуса Rо, Rо =0,9Rmax), нормальные (1,5... 1,9 Rо), уширенные (2...2,5 Rо). При узких забоях самосвалы подают с донной стороны сзади экскаватора, а при нормальных - с обеих сторон попеременно, что исключает простои экскаватора при смене транспорта. Экскаватор перемешается прямолинейно по оси забоя. В некоторых случаях разработку грунта ведут уширенным забоем с перемещение экскаватора по зигзагу. В эти забоях сокращаются холостые переходы и облегчаются условия маневрирования автосамосвалов. Ширина лобовых проходок: для прямолинейной ; для зигзагообразной,Lп-длина рабочей передвижки (Rmax- Rmin), Rc-радиус резанья на уровне стоянки. Разработка выемок способом лобового забоя затрудняет работу транспорта. Средний угол поворота платформы экскаватора для погрузки грунта в транспортные средства, особенно в узких забоях, может достичь 180°, что увеличивает время работы и снижает производительность экскаватора. Этот способ используют ограниченно. Способ бокового забоя - более эффективный. Экскаватор черпает грунт преимущественно с одной стороны перемещения и частично впереди себя. Транспорт подается сбоку, это приводит к уменьшению угла поворота стрелы экскаватора. Транспортные пути проходят параллельно оси перемещения экскаватора и на уровне его стоянки. Число автомобилей необходимых для бесперебойной работыN=(Тус.н+Тн+Тпр+Тус.р+Тр+Тм)/(Тус.м+Тн); Тус.н, Тн, Тпр-продолжительности установки машины под погрузку, погрузка грунта, пробег в обе стороны, мин.; Тус.р, Тр, Тм-утановка под разгрузку, разгрузка, техн. перерыв, мин. Тпр=2·60·L/v, L-путь, v-ср.скорость. Тн=nк·Тц, nк-число ковшей грунта, погружаемого в кузов; Тц-продолж. одного цикла экскавации, мин

Экскаватор с обратной лопатой - при разработке грунтов ниже уровня стоянки экскаватора, при рытье небольших котлованов и траншей. Разработку ведут лобовым и боковым забоем с погрузкой грунта в транспорт или укладкой в отвал. Наименьшую глубину забоя определяют из условия наполнения ковша с шапкой (для несвязных грунтов - 1... 1,7 м, а для связных - 1,5...2,3 м). Ширина проходки зависит от наибольшего радиуса: В = (1,2... 1,5)Rо при погрузке в транспорт и В = (0,5...0,8)Rо при укладке в отвал. Отрывку котлована шириной 12... 14 м осуществляют лобовой проходкой при перемещении экскаватора по зигзагу, а при большей ширины - поперечно-торцовой.

Экскаватор-драглайн - для разработки грунтов ниже стоянки экскаватора: для рытья глубоких котлованов, широких траншей, возведение насыпей, разработки грунта из-под воды, отделочные земляные работы при планировке площадей и зачистке откосов. Преимущества: большие радиусы действия (до 10 м) и глубина копания (до 12) Эффективно разрабатывать мягкие, плотные и обводненные грунты. Разработку грунта ведут лобовыми и боковыми проходками. Схемы: при поперечно-челночном способе самосвал по дну выемки подходит к месту загрузки и загружается попеременным черпанием ковша по обе стороны от кузова. При продольно-челночном способе грунт набирают перед задней стенкой кузова самосвала и загружают его над кузовом. Угол поворота экскаватора при погрузке по продольно-челночной схеме приближается к 0°, а при поперечно-челночной - к 15...20°.

Экскаватор-грейфер применяют для рытья колодцев, узких глубоких котлованов, траншей и др. сооружений, особенно в условиях разработки грунтов ниже УГВ. Одноковшовыми экскаваторами отрывают котлованы и траншеи на глубину меньше проектной на 5... 10 см для того, чтобы избежать повреждения основания и недопускать переборов грунта. Для повышения эффективности работы экскаватора применяют скребковый нож, насаженный на ковш экскаватора. Это приспособление позволяет механизировать операцию по зачистке дна котлованов и траншей и вести их с точностью до ±2 см, это исключает необходимость ручной доработки.