388

Таблица 7

Рекомендуемые типоразмеры экскаватора в зависимости от объѐма работ

Марку экскаватора определяют по приложению 2 (табл. 1). Определение типа транспорта. Грузоподъѐмность

транспортной единицы определяют по формуле (m):

Gт = nk*g*γz*Kн,

гдеnk = 3...6 - количество ковшей с грунтом, выгружаемых экскаватором в кузов транспорта;

g - вместимость ковша скрепера, м3;

γz - плотность грунта в естественном состоянии, т/м3; Кн - коэффициент наполнения ковша грунтом (табл. 8).

По вычисленной грузоподъѐмности осуществляют выбор автосамосвалов (приложение 2 , табл. 2)

Определение числа транспортных единиц для возки грунта.

Число транспортных единиц определяют по формуле:

па = Пт / Па,

где Пт, Па - техническая производительность соответственно экскаватора и автосамосвала, м3/ч.

11

Техническая производительность одноковшового экскаватора определяется по формуле:

Пт = 60g * nц* Кн /Кр,

где Кр - коэффициент разрыхления грунта (табл. 4, зада-

ча 1);

nц - число циклов в минуту определяется по формуле:

nц= 60 / Тц,

где Тц - продолжительность одного цикла экскаватора, с:

Тц = tэ( Ак * Кс + Вк * Кв ),

где tэ - расчѐтная продолжительность цикла в условиях, принятых за эталон (грунт I группы, угол поворота в плане в

= 90°), с; 20 с.

Ак - продолжительность копания и разгрузки в долях едины от общей продолжительности цикла;

Вк - то же, для продолжительности поворотов; в среднем Ак=Вк=0,5;

Кс - коэффициент, характеризующий изменения продолжительности операций копания и разгрузки при переходе от грунта I группы к грунтам других групп (табл. 9);

Кв - коэффициент, характеризующий изменения продолжительности операций, поворотов при значении угла поворота, не равном 90° (табл. 9).

Техническую производительность землевозного транспорта определяют по формуле:

Па = 60 * Q/T

где Q - объѐм грунта в кузове, приведенный к объѐму его в плотном теле, м3;

12

Т - продолжительность рабочего цикла автосамосвала,

мин.

Q = GT/γ

где у - плотность грунта, т/м3;

GT - грузоподъѐмность выбранного автосамосвала, т.

T = t1 +t2 +t3 + t4 + t5,

где t1 = 0,5... 1,0 мин -продолжительность подачи автосамосвала под погрузку;

t2 - продолжительность погрузки, мин;

t3 - продолжительность гружѐного пробега, мин;

t4 - продолжительность разгрузки вместе с маневриро-

ванием (t4 = 1...3 мин);

t5 - продолжительность порожнего (холостого) пробега,

мин.

Продолжительность погрузки определяется по формуле:

t2 = 60 * Q*К / Пт,

где К - коэффициент продолжительности погрузки из-за случайных задержек (К = 1,1).

Так как все участки пути с разными условиями трудно учесть, то продолжительность гружѐного и порожнего пробегов определяют следующим образом:

t3 = t5 = 60L/vcp,

где L - дальность возки грунта, км;

vcp - средняя скорость автотранспорта, км/ч (табл. 10).

Таблица 10

Средняя скорость автосамосвала, км/ч

Эксплуатационная часовая производительность одноковшового экскаватора (м3/ч) определяется по формуле:

Пэ.см= Пт * Кв,

гдеКв - коэффициент использования рабочего времени часа (Кв= 0,92 ... 0,96 при работе в отвал; при работе с погрузкой грунта на транспорт Кв = 0,8 .. .0,9).

Эксплуатационная сменная производительность одноковшового экскаватора (м3/см) определяется по формуле:

Пэ.см=Пт*Ксм* Тсм,

где Ксм - коэффициент использования рабочего времени смены (Ксм = 0,75 ...0,85 при работе в отвал; при работе с погрузкой грунта на транспорт Ксм = 0,65...0,75);

Тсм- продолжительность смены.

Задача № 2

Выбрать одноковшовый экскаватор и автотранспорт для возки грунта, определить часовую и сменную производительность экскаватора и количество автомобилей.

Исходные данные к задаче 2

1.3. Бульдозеры и рыхлители

Бульдозер представляет собой гусеничный или колесный тягач (базовая машина) с навесным оборудованием, имеющим рабочий орган в виде отвала.

14

Бульдозеры и бульдозеры-рыхлители принято классифицировать по номинальному тяговому усилию и ходовымсистемам базовых тракторов, назначению, конструктивным отличием навесного оборудования

Бульдозер можно выбрать по тяговому классу базово тягача (приложение 3) в зависимости от объѐма земляных работ (табл. 11) и дальности перемещения грунта (табл. 12).

Эксплуатационная часовая производительность бульдозера. При разработке и перемещении грунта она определяется в м3/ч по следующей формуле:

Пэ.ч= q *n*kn* ki * kb/kp,

где q - объѐм призмы волочения грунта перед отвалом,

м;

п - число циклов в час;

kn- коэффициент потерь грунта, зависящий от дальности перемещения и вида грунта;

ki- коэффициент, учитывающий влияние уклона пути

(табл. 13);

kb- коэффициент использования рабочего времени часа

(kb= 0,85... 0,9);

kp- коэффициент разрыхления грунта (kp= 1,1.. .1,3).

15

Таблица 13

Коэффициент, учитывающий влияние уклона пути

Коэффициент уклона местности

Объѐм призмы волочения:

q = (H20*b0*sinв/2tgф) *kн,

где Но - высота отвала, м; b0- ширина отвала, м;

в- угол захвата, град (для неповоротного отвала в= 90°); ф- угол естественного откоса грунта (ф= 30 ... 40°);

kн- коэффициент заполнения ѐмкости перед отвалом бульдозера в долях единицы от наибольшего возможного за-

полнения (kн= 0,6 ... 0,8).

Число циклов бульдозера в час:

n= 3600/ Тц,

где Тц - продолжительность одного цикла, с:

Тц=tн+tг.х+tx.x+nn*tn+nn.n*tn.n+to

гдеtн, tг.х,tx.x,tn,tn.n, to- соответственно продолжительности набора грунта, гружѐного хода, холостого хода, одного поворота на 180° (tn = 10...20 с), одного переключения скорости (tnn= 4,5 с ), опускания отвала в рабочее положение (tо= 1...2 с.); nn-число поворотов;

nn.n- число переключений скоростей тягача в течение одного цикла.

tн=lн /(3,6*Kv*vн), tг.х=lг.х/(3,6*Kv*vг.х), tх.х=(lн + lг.х)/(3,6*Kv*vх.х),

где lн,lг.х,lн+lг.х - соответственно длины путей набора грунта,гружѐного и холостого хода, м;

16

vн,vг.х, vх.х- соответственно скорости движения бульдозера (приложение 3).

При наборе грунта, гружѐном и холостом ходе, (км/ч) набор грунта выполняют на I передаче, гружѐный ход - на II или III, холостой ход - на IV или задней передаче);

Kv - коэффициент, учитывающий снижение скоростей по сравнению с расчѐтной конструктивной скоростью трактора (Kv = 0,7 ...0,75 при наборе грунта и гружѐном ходе, Kv = 0,85...0,9 при холостом ходе).

Длина пути набора грунта:

lн = q * Кпр/( kh * Кр * h * b0 * sinв),

где Кпр - коэффициент потерь грунта в боковых валиках при наборе грунта (Кпр ~ 1,2);

kh - коэффициент неравномерности толщины срезаемой стружки грунта (kh ~ 0,7);

h - глубина резания грунта (толщина стружки), м (приложениеЗ).

Длина пути гружѐного хода:

lг.х=Lср-lн

где Lcp - средняя дальность перемещения грунта, м. Коэффициент потерь грунта:

kn=l - kl*lг.х

где kl- опытный коэффициент, изменяющийся от 0,0008 до 0,004; (большие значения относятся к сухим сыпучим грунтам; меньшие - к связным).

При планировке поверхности эксплуатационную часовую

производительность бульдозера определяют по формуле (м2/ч)

Пплэ.ч = [(3600L(bo *sinв - b) / n ( L/3,6 * v +tn)] * kb

где L -длина планируемого участка, м;

b - ширина перекрытия планируемых полос (b= 0,3...0,5);

17

n- число проходов по одному месту (n = 2.. .3);

v - скорость движения тягача при планировке, км/ч (II...III передачи).

Эксплуатационная сменная производительность бульдозера при разработке грунта:

Пэ.см. = q * n * kn * ki * kcм * Тсм/ kр

Пэ.смпл = [3600L(b0 *sinв - b) / n (L/ 3,6 * v + tn)\* kb *Тсм

при планировке поверхности,

где kcм - коэффициент использования рабочего времени смены (kcм= 0,75... 0,8);

Тсм - продолжительность смены, ч.

Задача 3

Выбрать бульдозер и определить его эксплуатационную часовую и сменную производительность при разработке грунта и планировке поверхности.

Исходные данные к задаче 3

Техническая часовая производительность рыхлителя по объѐму фунта (м3/ч), подготавливаемого для транспортирования его бульдозером, определяется по формуле:

Прхтч = 1000*hpx *bрх * vрх *k1* k2,

где hpx, bpx - соответственно глубина и ширина полосы рыхления (приложение 4), м;

Vpx - скорость движения рыхлителя, км/ч; (Vрх = 1,7 - 2,2 км/ч):

18

k1 - коэффициент, учитывающий снижение рабочей скорости (k1= 0,7 - 0,8);

k2 - коэффициент, учитывающий уменьшение толщины разрыхляемого слоя (k2 = 0,6 ... 0,8);

Эксплуатационная сменная производительность рыхлителя (м3/см) определяется по формуле:

Пэ.смрх= Птчрх*kсм*Тсм,

где: kсм– коэффициент использования рабочего времени смены (kсм=0,75…0,8);

Тсм - продолжительность смены, ч (8ч).

Задача № 4

Определить продолжительность выполнения работ бульдозером после разрыхления грунта рыхлителем.

При этом эксплуатационная часовая производительность бульдозера (Пэ.ч) определяется как в задаче № 3.

Продолжительность времени выполнения работ бульдозером t, ч, определяется по формуле:

t =Прхэ.см/ Пэ.ч

Исходные данные к задаче № 4

1.4. Многоковшовые экскаваторы

Экскаваторы, непрерывно разрабатывающие и одновременно транспортирующие грунт в отвал или транспортные средства, являются экскаваторами непрерывного действия.

19

Их рабочие органы непрерывного действия бывают цепными, роторными и комбинированными. Цепной или роторный рабочий орган оснащѐн рабочими элементами, которые один за другим разрабатывают грунт и выносят его к транспортирующим устройствам. Такими рабочими элементами являются ковш, скребки или резцы.

Подбор траншейного многоковшового экскаватора осуществляется по следующим параметрам (приложение 5):

Нк≥Н; bp≥b,

где Нк,bp - рабочие параметры экскаватора, соответственно глубина и ширина копания, м;

Н, b - параметры траншеи, соответственно глубина и ширина по дну, м.

Эксплуатационная часовая производительность экскава- э.чопределяется по формуле:

Пээ.ч=S*vp*kв,

где S = b * Н - площадь поперечного сечения траншеи, м2; vp- рабочая скорость передвижения экскаватора, м/ч;

kв- коэффициент использования рабочего времени часа

(kв= 0,8 ...0,9).

Задача № 5

Подобрать многоковшовый экскаватор дляотрывки траншеи и определить количество бульдозеров, подготавливающих для него фронт работы (срезку грунта с трассы). При этом эксплуатационная часовая производительность бульдозера Пэ.ч. определяется по методике, изложенной в задаче № 3.

Число бульдозеров nб, обеспечивающих фронт работы экскаватору при поточном методе строительства (с округлением до целого числа); определяется по формуле:nб = Пээ.ч /

Пэ.ч

20