Выбор способа производства работ и подбор состава машин для комплексной механизации производства работ

Определение структуры планировочных работ.

№	Наименование рабочих процессов	Единица измерения	Объём работ
1 2 3 4 5 6	Снятие растительного слоя Разработка грунта скрепером Разработка грунта экскаватором Уплотнение грунта катком Транспортирование грунта самосвалами Разработка недобора грунта	м³ м³ м³ м³ м³ м³	36000 105815.37 55545.3 1044962.34 35121.59 2943.44

Предварительный выбор ведущей машины по техническим параметрам

Выбор машины для планировочных работ

Графическим методом определяем среднюю дальность транспортировки.

L_ср=378м => ведущей машиной будет прицепной скрепер Д-511.

Технические характеристики скрепера Д511:

Показатели	Ед. изм.	Д-551
Емкость ковша	м³	15
Тягач: тип		ДЭТ-250
Мощность	л.с.	271
Ширина резания	м	2,85
Наибольшая высота отсыпаемого слоя	м	0,35
Толщина отсыпаемого слоя	м	0,15-0,5
Скорость движения скрепера:	км/ч
при загрузке		1.5-1.8
при разгрузке		3,75-7,5
при движении с грузом		4,5-7,3
при движении без груза		9-12
Минимальный путь загрузки	м	40
Время загрузки ковша	с	42-48
Габаритные размеры:
длина	м	11,38
ширина	м	3,4
высота	м	3,19
Масса (без трактора)	т	16,5

Эксплуатационная производительность скреперов.

П_э=60*Т*g*k_н*k_в/t_ц*k_р,м³/смена

к_н - коэффициент наполнения ковша скрепера

Грунт – супесь: к_н =1,0-1,2

к_р – коэффициент рыхления грунта в ковше скрепера, к_р =1,2

к_в - коэффициент использования сменного времени, к_в =0,8-0,9

Т - продолжительность смены, Т=8ч=480 мин.

g - геометрическая ёмкость ковша скрепера, g=15м³

t_ц - длительность цикла работы скрепера

Итак,

4.2 Подбор экскаватора для отрыва траншеи и котлованов

Выбор рационального типа экскаватора, его мощности и рабочего оборудования является одним из главных вопросов проектирования технологии производства земляных работ. На выбор типа экскаватора влияют следующие факторы:

- объём земляных работ,

- размеры выемки котлована,

- гидрогеологические условия (вид грунта, наличие грунтовых вод);

- способы разработки котлованов, траншей.

Для выбранных вариантов ведущих машин определяется схема производства работ (схема забоя).

Ведущая машина-экскаватор, оборудованная прямой лопатой (котлован №1)

Показатели	Ед. изм	Э0-61125
Емкость ковша	м³	1,25
Длина стрелы	м
Длина рукояти	м
Радиус копания на уровне стоянки	м	3,6
Наибольший радиус копания	м	9,9
Наибольшая высота копания	м	9,3
Наибольший радиус выгрузки	м	8,9
Высота выгрузки	м	6,6
Продолжительность цикла	сек	21

Ведущая машина-экскаватор, оборудованная прямой лопатой (котлован №2)

Показатели	Ед. изм	Э0-31115
Емкость ковша	м³	0,4
Длина стрелы	м
Длина рукояти	м
Радиус копания на уровне стоянки	м	3,0
Наибольший радиус копания	м	5,9
Наибольшая высота копания	м	6,2
Наибольший радиус выгрузки	м	5,4
Высота выгрузки	м	4,3
Продолжительность цикла	сек	15

Ведущая машина-экскаватор, оборудованная прямой лопатой (котлован №4)

Показатели	Ед. изм	Э0-41115
Емкость ковша	м³	0,65
Длина стрелы	м
Длина рукояти	м
Радиус копания на уровне стоянки	м	2,8
Наибольший радиус копания	м	7,8
Наибольшая высота копания	м	7,9
Наибольший радиус выгрузки	м	7,2
Высота выгрузки	м	5,6
Продолжительность цикла	сек	15

Ведущая машина-экскаватор, оборудованная обратной лопатой (траншея)

Показатели	Ед. изм	Э0-4111Б
Емкость ковша	м³	0,65
Длина стрелы	м	-
Длина рукояти	м	-
Наибольший радиус копания	м	9,2
Наибольшая глубина копания (траншеи)	м	5,8
Начальный радиус выгрузки	м	3,8-5
Конечный радиус выгрузки	м	7-8,1
Высота выгрузки	м	2,3-3,1
Продолжительность цикла	сек	21

Определение вида забоя

Все три котлована соответствуют условию (B>3.5R) => применяется вид забоя при котором первая проходка лобовая, а следующие боковые, при этом ось экскаватора смещается ближе к ранее выработанной части забоя.

Расчет ширины забоя ведется по следующим формулам:

Ширина лобовой проходки:

где -наибольший радиус резания, м;

-длина рабочей передвижки экскаватора, м.

, , где -радиус резания на уровне стоянки, м.

Котлован 1

Котлован 2

Котлован 4

4.3 Транспортирование грунта

Для транспортирования разрабатываемого одноковшовыми экскаваторами грунта чаще всего используют автосамосвалы.

Расчет потребного количества транспортных средств, производиться из условия обеспечения бесперебойной работы экскаватора по формуле:

где: Т_у- продолжительность цикла работы транспортных единиц;

t_гр - продолжительность движения гружёного самосвала, мин;

t_м - время маневрирования в забое, мин;

t_no_р^- продолжительность движения порожнего самосвала, мин;

t_п- продолжительность нагрузки самосвала, мин.

Число ковшей грунта, вмещаемое в кузов в соответствии с грузоподъемностью машин:

где: Q - техническая грузоподъемность транспортного средства;

- объемная масса грунта в плотном теле =1,6 т/м³;

g- геометрическая емкость ковша экскаватора;

k_i -коэффициент использования емкости ковша экскаватора, группа грунта 1, значит k_i = 0,9

Длительность нагрузки самосвала t_п, мин.

где t_кц- продолжительность рабочего цикла экскаватора;

К_м- коэффициент, зависящий от организации работы по нагрузке грунта.

Производительность самосвала:

где: =0,8 - коэффициент использования сменного времени =(0,8-0,9);

Т_ц - продолжительность цикла работы самосвала;

Q - объем грунта, вмещающийся в кузов автосамосвала;

Т- продолжительность смены, Т=8 часов.

Для котлована №1:

V ковша экскаватора для 1 котлована равен 1,25, значит применяем самосвал грузоподъёмностью 10 т. Марка КРАЗ-222.

1) Количество ковшей в кузове.

(округляем до 6 ковшей)

2) Время наполнения самосвала.

3) Время движения и порожненного самосвала.

4) Продолжительность цикла.

(округляем до 6)

Для котлована №2

V ковша экскаватора для 2 котлована равен 0,4, значит применяем самосвал грузоподъёмностью 7 т. Марка МАЗ-503.

1) Количество ковшей в кузове.

(округляем до 12 ковшей)

2) Время наполнения самосвала.

3) Время движения и порожненного самосвала.

4) Продолжительность цикла.

(округляем до 4)

Для котлована №4

V ковша экскаватора для 2 котлована равен 0,65, значит применяем самосвал грузоподъёмностью 7 т. Марка МАЗ-503.

1) Количество ковшей в кузове.

(округляем до 7 ковшей)

2) Время наполнения самосвала.

3) Время движения и порожненного самосвала.

4) Продолжительность цикла.

(округляем до 6)

4.4 Разработка грунта бульдозером

Параметры	ДЗ - 171.3.05
Базовый трактор	Т - 170
Мощность двигателя, кВт	125
Тип отвала	поворотный
Управление отвалом	гидравлическое
Размеры отвала, мм длина высота	4120 1140
Наибольший подъем отвала, мм	935
Наибольшее заглубление отвала, мм	535
Угол установки отвала в плане, град.	53 - 90
Угол резания, град.	55
Угол поперечного перекоса отвала, град.	+ 6
Наибольший преодолеваемый уклон, град	20
Объем грунта перемещаемого отвалом, м³	-
Скорость движения, км/ч: вперед назад	2,58- 10,4 3,0 - 10,2
Габаритные размеры, мм длина ширина высота	5690 4120 3087
Масса, кг	16490

Эксплуатационная производительность бульдозеров, м³/см, рассчитывается по формуле

где Т – продолжительность смены, Т =8 час;

Q – объём срезаемого и перемещаемого бульдозером грунта, м³;

К_в – коэффициент использования бульдозера по времени, К_в =0,8;

К_с – коэффициент сохранения грунта во время транспортировки, вычисляемый в зависимости от дальности перемещения;

К_у – коэффициент, зависящий от уклона местности (табл. П.27);

t_ц – длительность цикла работы бульдозера, с.

Объём срезаемого и перемещаемого бульдозером грунта

, м³

где –ширина отвала;

– высота отвала, м,;

– угол естественного откоса грунта;

К_Р – коэффициент первоначального разрыхления грунта

Коэффициент сохранения грунта во время транспортировки

где – среднее расстояние перемещения грунта на площадке (захватке).

Длительность цикла работы бульдозера

, с.

Время набора грунта t_ц, время перемещения грунта t_г и время возращения бульдозера t_n определяется в зависимости от скорости движения бульдозера при выполнении этих операций и от расстояний по формуле

Скорость при резании и перемещении грунта (перевести в м/с), длина пути перемещения порожнего бульдозера принимается равной среднему расстоянию перемещения грунта по захватке.

Длина пути движения груженого бульдозера

, м.