2. Расчет комплекта машин и механизмов

   1. Выбор ведущей землеройной машины

Основные показатели по которым определяется эффективность применения экскаватора следующие:

• размер земляной призмы отрываемой экскаватором с одной стоянки – шаг передвижения L_n должен быть не менее 1 м;

• глубина котлована должна превышать три высоты ковша экскаватора;

• при отрывке котлована грунта угол поворота экскаватора не должен превышать 70^о – 90^о и быть в любом случае не более 134^о.

По техническим характеристикам при отрывке траншеи (котлованов) с глубиной Н м, подбирается одноковшовый экскаватор «обратная лопата» с гидравлическим или механическим приводом.

Таблица 2

Технические характеристики экскаватора

Определение шага перемещения экскаватора выполняется расчетом максимальных и минимальных радиусов копания по верху и по низу котлована.

Рабочий радиус копания:

(9)

где

0,9 – коэффициент использования технических характеристик экскаватора.

Максимальный радиус копания по низу (R_max^н), рассчитывается согласно следующих зависимостей:

(10)

(11)

(12)

(13)

Шаг перемещения:

(14)

Условие оптимальности выбора экскаватора выполняется при:

(15)

Проверка правильности выбора экскаватора по соответствию глубины котлована вместимости ковша q:

(16)

При невыполнении условий (15) и (16) необходимо повторить расчет для экскаватора другой марки.

Угол поворота при отрывке траншей и котлованов определен графически при вычерчивании технологической карты (см. приложение).

При проектировании схем откопки котлована следует учитывать следующие варианты:

• весь грунт выгружается на автотранспорт,

• весь грунт выгружается в кавальеры, расположенные по разные стороны от котлована,

• двухсторонняя выгрузка грунта в автотранспорт и в кавальер (возможен вариант зигзагообразного движения экскаватора).

Возможны следующие схемы расположения кавальеров:

• вне пятна котлована (траншей) вдоль буквенных осей,

• вне пятна котлована (траншей) по всему периметру с устройством необходимых проездов для транспорта,

• между траншей .

Если параметры экскаватора не позволяют производить выгрузку грунта в кавальер, то необходимо сдвигать ось проходки в сторону кавальера (см. рис. в п. 2.2).

3.2 Выбор вида и количества транспортных средств для вывоза грунта

При расстоянии транспортировки грунта свыше 500 м используются автосамосвалы.

В первом приближении вид автотранспорта выбираем по вместимость кузова самосвала (5 – 7 ковшей экскаватора).

Количество единиц техники N для транспортировки грунта определятся из условия обеспечения бесперебойной работы экскаватора.

(17)

где

L, км – расстояние до отвала определяется заданием;

2L/V_ср , мин – продолжительность пробега автомобиля со средней скорость V_ср (км/ч) в оба конца с учетом возможных перерывов во время рейса:

t_н , мин – продолжительность загрузки автомашины:

(18)

n, шт – количество ковшей с грунтом, необходимое для погрузки в транспортного средства:

(19)

где

Р_авт, кг – грузоподъемность автомобиля;

q, м³ – емкость ковша экскаватора,

α, кг/м³ – плотность грунта в естественном состоянии,

ц – общее количество рабочих циклов экскаватора в минуту:

ц = 60 / (продолжительность рабочего цикла экскаватора в cек)

t_рм , мин – время маневрирования и разгрузки самосвала определяется в зависимости от марки механизма (см. приложение).

В результате расчета строиться график вывоза грунта.

Количество автомобилей полученное в результате расчета может корректироваться графическим методом. График необходимо привести в пояснительной записке.