ЗАДАНИЕ:

1. Производственная цель – разработать грунт для возведения земляного полотна.

2. Объем грунта, м³

3. Тип разрабатываемого грунта (1…3)

4. Путь транспортирования грунта и рельеф местности l₁-длина первого участка, м, l₂ – длина второго участка, м, I₁-уклон первого участка, I₂-уклон второго участка.

5. Плановые сроки выполнения работ: рабочая неделя (7 дней)

6. Район строительства (г.Челябинск, Северо-Запад)

7. Имеется возможность свободного выбора различных типовстраительных машин отечественного и зарубежного производства (в пределах справочников, каталогов, проспектов)

КОНЕЧНАЯ ЦЕЛЬ: разработать грунт в котловане и перевести на участок трассы в установленные сроки с наименьшими затратами (себистоимость разработки 1м грунта)

ЗАДАЧА: Выбрать наиболее эффективное для данных условий средство механизации.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

V = 18000 м³

L₁=800 м

L₂=2000 м

Грунт-супесь

Разрабатываемый грунт – II категория

I₁=0,04%

I₂=0,02%

f=0,15

ХАРАКТЕРИСТИКА СКРЕПЕРОВ [1. c.136], [3. C.286,287]

Тип	Самоходный
Индекс машин	Д3-87-1А	МоА3-6014	Д3-131Б	Д3-115	Д3-107-1 Д3-107-2
Параметры
g, м3 B, м hкоп, м hотс, м Vрез, км/ч Vmax, км/ч Vразг, км/ч t5,c Смс, руб. Цскр,тыс.руб.	4,5 2,43 0,135 0,415 3 30 9,5 40 37,13 9,92	8,3 2,82 0,200 0,450 3 45 9,5 50 68,48 18,29	16 3,41 0,300 0,500 3 45 10 60 130,00 51,00	16,2 3,12 0,300 0,450 3 52,5 10 60 194,08 76,14	25 2,80 0,400 0,600 1,25 50 9 60 323,47 126,90

ХАРАКТЕРИСТИКИ БУЛЬДОЗЕРОВ [2, c.136-139], [3, c.296]

Индексы машины	Д3-116	Д3-117А	Д3-126А	Д3-128В-1/2	Д3-158-ДП-34-1
Параметры
hрез, м Vрез, км/ч Vхх, км/ч Vmax, км/ч t5 , c См. с.,руб. Цб. Т.руб. В, м Н, м	0,465 2,4 10 10,5 50 56,96 18,96 3,22 1,30	0,535 2,4 10 10,5 50 56,80 18,39 4,12 1,30	0,515 3 18 19 50 136,16 62,46 4,31 1,55	0,520 3 18 15,73 50 137,00 64,00 4,55 1,70	0,600 2,4 11 11,3 50 130,95 60,97 4,20 1,70

Индексы машин	Д3-158-ДП-34-2	Д3-94 С/Д3-94-С1	Д3-129ХЛ	Д3-141ХЛ	Д3-159-ДП-35
Параметры
hрез, м Vрез, км/ч Vхх, км/ч	0,600 2,4 11	0,600 4 12,5	0,780 4 12,5	0,720 5 13	0,805 5,5 12

Индексы машин	Д3-158-ДП-34-2	Д3-94 С/Д3-94-С1	Д3-129ХЛ	Д3-141ХЛ	Д3-159-ДП-35
Параметры
Vmax, км/ч t5 , c См. с. руб. Цб. Т. руб. В, м Н,м	11,3 50 130,60 60,20 4,20 1,70	13,0 50 190,62 87,44 4,73 1,75	13,0 50 195,70 89,99 4,86 1,88	13,0 50 192,70 87,98 4,80 2,00	13,0 50 408,48 187,38 5,50 2,30

ХАРКТЕРИСТИКА АВТОСАМОСВАЛА [1, c.90], [3, c.322]

Индекс машин	ГАЗ-САЗ-3507	КАЗ-4540	ЗИЛ-ММЗ-4505	МАЗ-5549	МАЗ-5551	КамАЗ-5511
Параметры
Vmax Q, кг Vас, м3 Смс, р. Цаст. Р.	80 4000 5 27,01 6,82	75 5500 3,6 19,87 5,02	90 6000 3,8 20,68 5,19	75 8000 5,1 27,76 6,97	83 8500 5,5 29,94 7,52	90 10000 6,6 41,68 13,70

Индексы	КрАЗ-256Б1	КрАЗ-6510	МоАЗ-7505
Параметры
Vmax Q, кг Vас, м3 Смс, р. Цаст. Р.	68 125000 6,0 38,00 10,00	80 13500 8,0 50,52 16,61	50 23000 11,5 112,78 37,07

Таблица 4

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОГРУЗЧИКОВ [3, c.270]

Тип	Пневмоколесные		Гусеничные
Индексы машины	ТО-30	ТО-18		ТО-7	ТО-10А	ЭО-4124
Параметры
См. с.,руб. Цпогр, руб q, м3 Тц, с	31,6 1110 1,07 18	44,4 18700 1,5 18		24,72 5940 1 18	51,92 21300 2 23	22,16 4710 0,85 17

Таблица 5

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭКСКАВАТОРОВ [2, c.56-57], [3, c.316-317]

Индексы	Параметры
	q,м	Т, с	Смс, руб.	Цэкс, руб.
ЭО-3311Г ЭО-3211Г ЭО-3332Б ЭО-5015А Э-652 Б ЭО-5111ЕХЛ ЭО-4121А Э-10011Е ЭО-61112Б ЭО-5122 Э- 2503 ЭО-3332А	0,4 0,4 0,5 0,5 0,65 1,0 1-1,25 1,0 1,25 1,6-2 2,5 0,4	15 15 17 15,5 15 18 18 17 20 18 23 18	39,44 35,76 45,68 43,52 54,72 70,40 58,72 62,24 66,72 82,96 88,72 56,64	12700 10740 21380 19300 18800 25290 12230 22395 22850 42436 52800 23300

1. Разработка грунта скрепером

Для выбора наиболее удачного варианта на базе этой машины необходимо сначала осуществить .разработку грунта наибольшим количеством типоразмеров скреперов. Если такой возможности нет из-за недостатка времени, то надо проверить эффект от использова­ния скреперов максимального, минимального и среднего типоразме­ров.

Когда лучший типоразмер машины выбран, необходимо проверить, а не улучшится ли результат при использовании вспомогательных машин в такой последовательности: трактор-толкач, планировщик, ка­ток.

При использовании трактора-толкача у нас в качестве положи­тельного эффекта будет увеличиваться наполняемость ковша скрепе­ра, а следовательно, и уменьшаться количество скреперов, но од­новременно добавится цена толкача. Какой эффект возобладает, бу­дет видно из результатов расчета. Если эффективность разработки грунта с участием толкача повышается, то поиск дальнейшего улучшения результата необходимо вести уже на базе звена: скрепе­ры + толкач(толкачи), в противном случае использовать толкач нельзя. Необходимо рассмотреть как можно больше типоразмеров тол­качей. От мощности данного конкретного толкача будет зависеть коэффициент наполнения ковша скреперов. Подбор этого коэффициен­та надо произвести самостоятельно.

При использовании планировочных работ на трассе ( бульдозер) -уменьшится коэффициент сопротивления движению, поэтому увеличат­ся скорости движения скрепера и. следовательно, уменьшится коли­чество скреперов в звене, но прибавится стоимость планировщика. Необходимо проверить как можно большее число планировщиков. Их типоразмеры, мощность и уменьшение коэффициента сопротивления движению принять самостоятельно. Если эффект от использования планировщика положителен, то выбираем самый удачный типоразмер планировщика, если отрицательный - планировщик в звено скреперов не включаем.

При уплотнении грунта на трассе движения скреперов виброкат­ком или катком статического действия наблюдается дальнейшее уменьшение коэффициента сопротивления движению. Эффект, условия выбора вида катка, их типоразмеру и степень уменьшения коэффи­циента сопротивления движению оцениваются аналогично разработке грунта с планировщиком. Если при использовании катка техни­ко-экономические показатели улучшились, то в звено включаем ка­ток, в противном случае каток применять нецелесообразно.

Таким образом, выбирается самый удачный вариант комплексной механизации разработки грунта нa базе скрепера. На основе ана­лиза принятых решений формируются выводы.

Стоимости машино-смен толкачей, планировщиков, катков сумми­руются, заносятся в графу "Стоимость машино-смены толкача".

С помощью информации, имеющейся в таблицах в приложении 4 можно задать 30498 варианта комплексной механизации ( число перестановок машин) в звене: скреперы + толкач + планировщик + каток.

2. Разработка грунта бульдозером

В общем случае расчет на предыдущем варианте не заканчивает­ся. Следующий шаг на пути выбора максимально хорошего результата - это разработка грунта на базе бульдозера. Здесь целесообраз­ность использования дополнительных машин будет зависеть от дальности трассы:

- если общая протяженность трассы меньше 150м, то вспомога­тельные машины использовать нецелесообразно:

- если общая протяженность трассы больше 150м. то эффект от использования погрузчика и автосамосвала будет положителен. Надо сказать, что производительность бульдозера при использовании од­ного его для катания и транспортировки грунта при дальности трас­сы больше или равной 200м равна нулю. так как коэффициент, учиты­вающий потери грунта будет равен 0:

Пэ.бульд. = 3600VгрKyKнKв/Тц.бул; Vгр = H2BH2Kп/(2tg Kр):

Kп = 1-0,005Ln [1. c.129].

Когда разработка грунта ведется только на базе бульдозе­ра, мы должны перебрать их максимально возможное число типоразме­ров. Каждому типоразмеру бульдозера, в конечном счете, будет соответствовать своя себестоимость единицы продукции, потому что каждая машина имеет свои собственные технико-экономические пока­затели. Если перебрать все варианта нет возможности, то необходи­мо проверить бульдозеры максимального, минимального и среднего типоразмеров.

Когда разработка грунта ведется бульдозерами, погрузчика­ми и автосамосвалами, необходимо проверить максимально возможное число сочетаний этих трех машин. Но ввиду того, что число этих сочетаний очень велико и это не всегда целесообразно, рекомен­дуется объем кузова самосвала выбирать в 4...5 раз больше вмести­мости ковша погрузчика.

Перебрав запланированные варианты, выбирается лучший ре­зультат разработки грунта на базе бульдозера и формулируются вы­воды.

С помощью информации таблиц в приложении 4 можно задать 585 перестановок в звене: бульдозеры + погрузчики + автосамосвалы.