Файл: Работа 3 Разработка котлована. Выбор экскаватора и автосамосвала.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.11.2023
Просмотров: 87
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
РАБОТА № 3« Разработка котлована. Выбор экскаватора и автосамосвала »1. Исходные данныеВыбор экскаватора для разработки котлована зависит от размеров котлована, принятой схемы разработки. Выбор автосамосвала зависит от параметров выбранного экскаватора.Варианты данных для расчета котлована приведены в приложении 1.2. Состав задания2.1. Назначить объем ковша и марку экскаватора2.2. Рассчитать количество полос разработки котлована с учетом применяемых забоев2.3. Определить производительность экскаватора2.4. Назначить автосамосвал к экскаватору, определить его производительность и количество на 1 экскаватор2.5. Представить схему разработки котлована3. Теоретическая часть3.1. Общие сведенияРазработка грунта в котловане может осуществляться одноковшовыми экскаваторами с рабочим оборудованием прямая и обратная лопата, драглайн, грейфер. Более плотные грунты и большого объема целесообразно разрабатывать экскаватором прямая лопата, лёгкие -обратная лопата, драглайн. Наибольшую популярность нашли экскаваторы обратная лопата для малых и средних котлованов.3.2. Подбор машин для разработки котлованаРазработка грунта в котловане нормируется по ЕНиР (§ Е 2-1-7 - § Е 2-1-11). Весь грунт, разрабатываемый экскаватором, транспортируется в отвал. Назначение объема ковша и марки экскаватора по таблице приложения 2.Рекомендуемая грузоподъемность автосамосвалов в зависимости от емкости ковша экскаватора и расстояния транспортирования грунта и марка машин принимается по таблицам приложения 3.Разработка котлована начинается с проходки пионерной траншеи (разрезной траншеи -при работе 2-х и более экскаваторов) лобовым забоем вдоль желательно длинной стороны котлована. Последующая разработка массива осуществляется последовательными боковыми проходками параллельно пионерной траншеи.Наклонный въезд в котлован (обычно с уклоном i = 10%) экскаватор обратная лопата разрабатывает в том случае, если в соответствии со схемой организации работ в котлован предусмотрен въезд автотранспорта, катковых или гусеничных машин.Размеры пионерной траншеи обычно принимают:- ширина понизу b = 2,0...3,5 м (3-3,5м при использовании бульдозера на отметке дна котлована в помощь экскаватору);
- ширина поверху В = b +2mНВозможна реализация и других схем разработки котлована.Узкий котлован шириной 20...25 м целесообразно разрабатывать одним лобовым забоем. 3.3. Определение производительности одноковшового экскаватораПроизводительность одноковшового гидравлического экскаватора определяем по формуле (1): (м3/ч) где: q - геометрический объем ковша, м3 ;- длительность рабочего цикла, с;- коэффициент наполнения ковша;- коэффициент разрыхления грунта;- коэффициент использования рабочего времени смены.Основные характеристики некоторых моделей экскаваторов даны в табл. приложения 2, где указаны и длительности основного цикла (при угле поворота 90°). Коэффициенты и даны в табл. приложения 4. Коэффициент использования рабочего времени должен быть в пределах 0,80...0,90, что обеспечивают оптимальная технологическая схема разработки котлована и четкая работа транспортных средств.3.4. Определение производительности транспортного средстваНа начальном этапе расчетов следует подобрать автосамосвал требуемой грузоподъемности (табл. приложение 3 и 5). Установлено, что производительностьэкскаваторов снижается при работе с автосамосвалами малой грузоподъемности, так как увеличиваются простои экскаватора из-за длительности маневров самосвалов. Использование большегрузных машин приводит к увеличению длительности их погрузки, что снижает эффективность работы автотранспорта. Наилучшим является отношение вместимости ковша экскаватора к вместимости кузова автосамосвала 1:4 ... 1:6.Производительность автосамосвала определяем по формуле (2):Пэч=q*Кв*60/tц (м3/ч)где q - объем грунта в кузове автосамосвала* м3 ;tц - длительность цикла (рейса), мин;Кв - коэффициент использования рабочего времени смены.Длительность цикла автосамосвала складывается из следующих операций определяем по формуле (3):tц=tм+tп+tр+tгх+tпхгде tм: - время маневрирования при погрузке и разгрузкеtп - время погрузки;tр - время разгрузки;tгх - время груженого хода;tпх - время порожнего хода.Время маневрирования машины при подходе на погрузку и разгрузку можно в среднем принять tм = 2 мин.
Время погрузки грунта получаем, умножив продолжительность цикла экскаватора на количество ковшей, необходимое для полной загрузки автосамосвала. tп, количество ковшей можно получить, разделив объем грунта в кузове самосвала на объем ковша экскаватора q.Время разгрузки (как правило, сосредоточенной) любого самосвала tр = 1 мин. Средняя скорость движения самосвалов в большей степени определяется типом покрытия дороги и дальностью возки, мало зависит от степени загруженности машины и ее технической скорости.Обычно она порядка 20...30 км/ч; меньше на пути 1 ...3 км, больше для пути 4...8 км и движении по дороге с усовершенствованным покрытием.При различии путей груженого и порожнего хода составляющие и определяют исходя из фактических данных, при движении машин туда и обратно по одной трассе.tгх+ tпх=2L/Vср*60где L - расстояние между пунктами погрузки и разгрузки, км;Vср - средняя скорость движения самосвала по трассе, км/ч;Коэффициент использования рабочего времени смены = 0,85...0,95;Количество самосвалов , необходимое для непрерывной работы экскаватора:NAC=Пээкс/ПэАСгде Пээкс - эксплуатационная часовая производительность экскаватора, м3 /ч;ПэАС - эксплуатационная часовая производительность автосамосвала, м3 /ч.Округление до целой величины - всегда в большую сторону.3.5. Расчет забоев котлованаДано: котлован – а=41 м; в=91 м; Н=4.5 м; грунт-сглинок; h гр =0,2 м1. Находим расчетную глубину разрабатываемого котлована:Н р =Н – h гр =4,5 - 0,2=4,3 м,2. Определяем размер по верху меньшей стороны котлована, при m = 0,85:a1 = a + 2mHр = 41 + 2 * 0,85 * 4,3 = 48,3 м,3. Определяем Нкопmах= Нр /0,7= 4,3/0,7 = 6,1 м, по табл. приложения 2 принимаем экскаватор ЭО-4321 с объемом ковша q=0,4м3 ; Нкопmах =6,5 м; Rкопmах = 9,8 м.4. Определяем размеры пионерной траншеи. Предполагаем, что в котловане будет работать бульдозер. Примем bпт =3м.Впт =bпт +2mHр =3+2*0,85*4,2=10,1 м,5. Определяем ширину бокового забоя по верху Bбз =1,3*Rкопmах =1,3*9,8=12,7 м.6. Определяем количество боковых забоев: nБЗ =(а1 -Bпт )/Bбз = (48,3-10,1)/12,7 = 3 Bбз =12,7 м3.6. Расчет производительности экскаватора
Определим эксплуатационную производительность экскаватора по формуле (6): (м3/ч)3.7. Расчет производительности автосамосвалаОпределим необходимое число самосвалов:Т. о. выбираем автосамосвал КАМАЗ-5511, технические характеристики представим в таблице 4.Таблица 4. Технические характеристики автосамосвала КАМАЗ-5511.
Рис.1 Схема отрывки котлована одноковшовым экскаватором:1 - экскаватором, оборудованный обратной лопатой, с ковшом вместимостью 0,5 м3 ; 2 – направление движения экскаватора; 3 – автосамосвал; 4 – бульдозер.Производительность автосамосвала определяется по формуле:Пэч=q*Кв*60/tц (м3/ч) где q – объем грунта в кузове автосамосвала (по табл.4), м3;tц – длительность цикла (рейса), мин.;Кв – коэффициент использования рабочего времени смены(примем равным 0,90).tц=tм+tп+tр+tгх+tпхгде tм=2мин – время маневрирования при погрузке и разгрузке, мин;tп – время погрузки, мин;tр=1 мин – время разгрузки, мин ;tгх – время груженого хода, мин;tпх – время порожнего хода, мин.tп= tцэкс*пк (мин) где tцэкс=22 с=0,4 мин. – продолжительность цикла экскаватора, мин;пк – количество ковшей, необходимое для полной загрузки автосамосвала;пк=qсам/qковша где qсам =7,4 м3 - объем грунта в кузове автосамосвала (по табл.4), м3;qковша=0,4 м3 – объём ковша экскаватора (по табл.2), м3.пк=7,4/0,4=18,5 м3.tп=0,4*18,5=7,4 мин.При движении автосамосвалов туда и обратно по одной трассе принимаем:
tгх+ tпх=60*2L/Vср (мин) где L – расстояние между пунктами (1.8), км;Vср – средняя скорость самосвала по трассе (примем равной 20 км/ч), км/ч.tгх+ tпх=60*2*1,8/20=10,8 мин.tц=2+7,4+1+10,8=21,2 мин.Пэч=7,4*0,9*60/21,2=18,8 м3/ч.Определим необходимое количество автосамосвалов NAC для непрерывной работы по формуле:NAC=Пээкс/ПэАСГде Пээкс – эксплуатационная часовая производительность экскаватора, м3/ч;ПэАС - эксплуатационная часовая производительность автосамосвала, м3/ч.NAC=78/18,8=5 автосамосвалов необходимо для непрерывной работы.Литература1. Галузин В.М., Телешев В.И. Выбор машин и оборудования для производства земляных работ. - Учебное пособие.- Л.-1987
- ширина поверху В = b +2mНВозможна реализация и других схем разработки котлована.Узкий котлован шириной 20...25 м целесообразно разрабатывать одним лобовым забоем. 3.3. Определение производительности одноковшового экскаватораПроизводительность одноковшового гидравлического экскаватора определяем по формуле (1): (м3/ч) где: q - геометрический объем ковша, м3 ;- длительность рабочего цикла, с;- коэффициент наполнения ковша;- коэффициент разрыхления грунта;- коэффициент использования рабочего времени смены.Основные характеристики некоторых моделей экскаваторов даны в табл. приложения 2, где указаны и длительности основного цикла (при угле поворота 90°). Коэффициенты и даны в табл. приложения 4. Коэффициент использования рабочего времени должен быть в пределах 0,80...0,90, что обеспечивают оптимальная технологическая схема разработки котлована и четкая работа транспортных средств.3.4. Определение производительности транспортного средстваНа начальном этапе расчетов следует подобрать автосамосвал требуемой грузоподъемности (табл. приложение 3 и 5). Установлено, что производительностьэкскаваторов снижается при работе с автосамосвалами малой грузоподъемности, так как увеличиваются простои экскаватора из-за длительности маневров самосвалов. Использование большегрузных машин приводит к увеличению длительности их погрузки, что снижает эффективность работы автотранспорта. Наилучшим является отношение вместимости ковша экскаватора к вместимости кузова автосамосвала 1:4 ... 1:6.Производительность автосамосвала определяем по формуле (2):Пэч=q*Кв*60/tц (м3/ч)где q - объем грунта в кузове автосамосвала* м3 ;tц - длительность цикла (рейса), мин;Кв - коэффициент использования рабочего времени смены.Длительность цикла автосамосвала складывается из следующих операций определяем по формуле (3):tц=tм+tп+tр+tгх+tпхгде tм: - время маневрирования при погрузке и разгрузкеtп - время погрузки;tр - время разгрузки;tгх - время груженого хода;tпх - время порожнего хода.Время маневрирования машины при подходе на погрузку и разгрузку можно в среднем принять tм = 2 мин.
Время погрузки грунта получаем, умножив продолжительность цикла экскаватора на количество ковшей, необходимое для полной загрузки автосамосвала. tп, количество ковшей можно получить, разделив объем грунта в кузове самосвала на объем ковша экскаватора q.Время разгрузки (как правило, сосредоточенной) любого самосвала tр = 1 мин. Средняя скорость движения самосвалов в большей степени определяется типом покрытия дороги и дальностью возки, мало зависит от степени загруженности машины и ее технической скорости.Обычно она порядка 20...30 км/ч; меньше на пути 1 ...3 км, больше для пути 4...8 км и движении по дороге с усовершенствованным покрытием.При различии путей груженого и порожнего хода составляющие и определяют исходя из фактических данных, при движении машин туда и обратно по одной трассе.tгх+ tпх=2L/Vср*60где L - расстояние между пунктами погрузки и разгрузки, км;Vср - средняя скорость движения самосвала по трассе, км/ч;Коэффициент использования рабочего времени смены = 0,85...0,95;Количество самосвалов , необходимое для непрерывной работы экскаватора:NAC=Пээкс/ПэАСгде Пээкс - эксплуатационная часовая производительность экскаватора, м3 /ч;ПэАС - эксплуатационная часовая производительность автосамосвала, м3 /ч.Округление до целой величины - всегда в большую сторону.3.5. Расчет забоев котлованаДано: котлован – а=41 м; в=91 м; Н=4.5 м; грунт-сглинок; h гр =0,2 м1. Находим расчетную глубину разрабатываемого котлована:Н р =Н – h гр =4,5 - 0,2=4,3 м,2. Определяем размер по верху меньшей стороны котлована, при m = 0,85:a1 = a + 2mHр = 41 + 2 * 0,85 * 4,3 = 48,3 м,3. Определяем Нкопmах= Нр /0,7= 4,3/0,7 = 6,1 м, по табл. приложения 2 принимаем экскаватор ЭО-4321 с объемом ковша q=0,4м3 ; Нкопmах =6,5 м; Rкопmах = 9,8 м.4. Определяем размеры пионерной траншеи. Предполагаем, что в котловане будет работать бульдозер. Примем bпт =3м.Впт =bпт +2mHр =3+2*0,85*4,2=10,1 м,5. Определяем ширину бокового забоя по верху Bбз =1,3*Rкопmах =1,3*9,8=12,7 м.6. Определяем количество боковых забоев: nБЗ =(а1 -Bпт )/Bбз = (48,3-10,1)/12,7 = 3 Bбз =12,7 м3.6. Расчет производительности экскаватора
Определим эксплуатационную производительность экскаватора по формуле (6): (м3/ч)3.7. Расчет производительности автосамосвалаОпределим необходимое число самосвалов:Т. о. выбираем автосамосвал КАМАЗ-5511, технические характеристики представим в таблице 4.Таблица 4. Технические характеристики автосамосвала КАМАЗ-5511.
| Показатели | КАМАЗ-5511 |
| Объём грунта в кузове, м3 | 7,4 |
| Грузоподъёмность, т | 10,0 |
| Погрузочная высота, м | 2,2 |
| Габариты, м -длина -ширина -высота | 7, 2,5 2,7 |
| Полная масса, т | 18,9 |
tгх+ tпх=60*2L/Vср (мин) где L – расстояние между пунктами (1.8), км;Vср – средняя скорость самосвала по трассе (примем равной 20 км/ч), км/ч.tгх+ tпх=60*2*1,8/20=10,8 мин.tц=2+7,4+1+10,8=21,2 мин.Пэч=7,4*0,9*60/21,2=18,8 м3/ч.Определим необходимое количество автосамосвалов NAC для непрерывной работы по формуле:NAC=Пээкс/ПэАСГде Пээкс – эксплуатационная часовая производительность экскаватора, м3/ч;ПэАС - эксплуатационная часовая производительность автосамосвала, м3/ч.NAC=78/18,8=5 автосамосвалов необходимо для непрерывной работы.Литература1. Галузин В.М., Телешев В.И. Выбор машин и оборудования для производства земляных работ. - Учебное пособие.- Л.-1987