Производство земляных работ

грунта, характера и взаимного расположения выемки и насыпи.

В курсовом проекте схему движения бульдозера решено было взять без поворотов. L_ср^б≤50.                                          

         Скрепер имеет три разновидности траектории движения: по эллипсу, по двухсторонней петле и челночную. В курсовом проекте для скрепера применена траектория движения по эллипсу.Длина отдельных элементов траектории движения скрепера зависит от среднего расстояния транспортировки грунта. Длина груженого l_г.х. и порожнего l_п.х. хода:

гдеl_ср – среднее расстояние транспортирования грунта;

l_р, l_н – длинна пути набора и разгрузки грунта;

l_г.х., l_п.х. –  длинна груженого и порожнего хода.

Для скрепера

где q– паспортная емкость ковша, м³, q = 7 м³;

k_н – коэффициент наполнения ковша скрепера грунтом, k_н = 1;

k_п – коэффициент, учитывающий потери при образовании призм волочения,

 k_п = 1,25;

b –  ширина ковша скрепера, м, b =2,62м;

h_р – толщина стружки грунта, h_с = 0,08м, h_р=1.5*0.08=0.12

l_c – длина тягача со скрепером, l_c = 12.9 м.

l_н=(7*1*1,25/0,7*2,62*0,12*1,07)+0,5+12.9=48.6 м.

l_р=(7*1*25/2,62*0.12)+12.9=40.7  м.

Следовательно,

l_п.х. = 143+(48.6 – 46.7)/2 =147  м;

l_г.х. = 143 - (48.6 – 46.7)/2 =139 м

Для бульдозера

l_н= 0.8²/2*0.08*0.75*1.07=4.98 м.

l_р=0.8²*0.815/2*0.08*0.75*1.07=4 м.

l_г.х=37-(4.98-4)/2=36.5 м

l_п.х.=37+(4.98-4)/2=37.49   м.

1.7.2 Определение количества вспомогательных машин

Для скреперных работ:                                                                                       

Продолжительность цикла рассчитано по формуле:

где V_н, V_г.х., V_р, V_п.х. – скорости передвижения землеройно-транспортных машин, м / с, соответственно при наборе, груженом ходе, разгрузке и порожнем ходе;

t_п – время на переключение передач, t_п = 6 сек;

t_пов – время на один поворот, t_пов = 15 сек;

        Т_ц – продолжительность цикла машины.

V_н = 0,525 м/с ; V_р = 1,145 м/с; V_г.х. 1,145 м/с; V_п.х. = 1,48 м/с;

Т_ц=49/0,525+139/1,145+41/1,45+147/1,148+6+2*15=386 с;

Сменная эксплуатационная производительность (м³ / смену) рассчитана по формуле:

П_с = 8 × П_ч,

где  8 – продолжительность рабочей смены, ч;

        П_ч – часовая эксплуатационная производительность машины, м³  / ч:

где q – количество грунта в плотном теле, перемещаемое машиной к месту разгрузки за один цикл, м³. q = 7 м³;

k_н – коэффициент наполнения ковша скрепера грунтом, k_н = 1;

k_р – коэффициент, учитывающий потери при образовании призм волочения,           k_п = 1,25;

k_в – коэффициент пользования рабочего времени, k_в = 0,8;

П_ч=3600/Т_ц*qКн/Кр*К_в м³/ч

П_ч=3600/386*7*1/1.07*.8=48.8 м³/ч

П_с = 8 × П_ч = 8 × 48.8 = 390 м³ / смену.

Выполним аналогичные расчеты для экскаватора.

Для экскаваторных работ ( экскаватор марки ЭО-303Б обратная лопата).

Т_ц =24 с, k_н = 1, k_р = 1,07, k_в = 0,69, q = 0,5 м³;

П_с = 8 × П_ч = 8 × 48 = 384 м³ / смену.

Для бульдозерных работ:

  

П_с = 8 × П_ч = 8 × 43 = 344 м³ / смену

По известным объемам V, срокам производства работ на строительной площадке Т=22, а также сменной производительности П_с и сменности k, землеройно-транспортных машин определяется их необходимое количество в комплексе N по формуле:

, причем сроки производства работ первоначально задаются приблизительно. После округления количества машин до целых значений уточняется срок производства земляных работ решением формулы  относительно Т.

Получаем:

Скреперные работы :

V_к = 49588 м³, k = 2 смены, П_с = 390 м³ / смену;

Экскаваторные работы:

V = 414 м³, k = 2 смены, П_с = 384 м³ / смену;

Бульдозерные работы:

V_к = 2742 м³, k = 2 смены, П_с = 344 м³ / смену

Допустим, что срок производства земляных работ Т задан 22 сутки и допускается одновременная работа всех машин, тогда необходимое их количество в комплексах составит:

Скреперный комплекс –

Экскаваторный комплекс –

Бульдозерный комплекс-

Уточненный срок производства работ комплектами механизмов составит:

Скреперный комплекс –

Экскаваторный комплекс –

Бульдозерный комплекс-

1.7.3 Расчет числа автосамосвалов для обслуживания экскаватора

Обычно при разработке грунтов скреперами в состав комплекса машин вводятся рыхлитель и трактор-толкач.                                                                         [1]

В качестве рыхлителя используется бульдозер Д-671С на базе трактора Т-180 с навесными зубьями.

где V_P – расчетная скорость движения рыхлителя;

V_P = 0.8_*V₁ = 0.8_*2.36 =1.89 км/ч;

       V₁ – скорость тягача рыхлителя на первой передаче;

       В – ширина захвата рыхлителя;

h_р – расчетная глубина рыхления, м;

       К_В – коэффициент использования рабочего времени рыхлителя;

 К₁ – коэффициент, учитывающий характер проходов;

       К₂ – число проходов по одному и тому же резу.

П_с = 8_*45 = 360 м³/смену

Толкачом для скрепера ДЗ-213А с емкостью ковша 6 м³ применяем трактор  Т-180

где V_о.х – скорость обратного хода толкача, V_о.х = 0,675 м/с;

t_м – время, затрачиваемое на маневр и ожидание скрепера (равно 15-25 сек.);

l_н – длинна пути набора грунта, l_н = 21 м;

t_п – время на переключение передач, t_п = 6 сек;

V_н - скорость передвижения землеройно-транспортных машин при наборе грунта, V_н = 0,8 м/с.

Количество скреперов N, обслуживаемых одним толкачом, определяется по формуле:

где Т_ц и t_ц – продолжительность цикла скрепера и толкача соответственно, сек.

Т_ц = 343 сек.

Занятость толкача при обслуживании комплекса из 1 скрепера:

.

Для принятого экскаватораЭ-255 с емкостью ковша 0,65 м³ требуемая минимальная грузоподъемность автосамосвала:

где р – минимальное количество ковшей, вмещаемых в кузов автосамосвала;

р = 3;

              g₀ – объемная масса грунта, т/м³, g₀ = 1.95/м³.

т.

Принят автосамосвал МАЗ-503Б грузоподъемностью 7 т.

Необходимое количество автосамосвалов (N) для работы в комплексе