Производительность экскаваторов. Проектирование работы транспортных средств

2.6 Производительность экскаваторов. Проектирование работы транспортных средств

2.6.1 Производительность экскаваторов и погрузчиков

Теоретическая производительность П₀, м³/ч, одноковшовых экскава­торов

П_о = qn,                                                                                                (2.36)

где q - объем ковша экскаватора,м³;

n - максимально возможное число рабочих циклов за 1 ч работы экска­ватора.

В соответствии с действующим стандартом продолжительность рабоче­го цикла определяется для средних параметров забоя при разработке грунта III группы в отвал с поворотом платформы на разгрузку на угол 90°. В справочниках продолжительность рабочего цикла для конкретного экска­ватора приводится в секундах, поэтому число рабочих циклов за 1 ч

                                                                                          (2.37)

где t_ц - продолжительность рабочего цикла экскаватора, с.

Тогда

Техническая производительность П_т м³/ч, определяется как средняя производительность экскаватора за 1 ч непрерывной работы с конкретными грунтами:

П_Т = П_оК_н/К_Р,                                                                                         (2.38)

где К_н - коэффициент наполнения ковша, зависящий от вида грунта и рабочего оборудования экскаватора;

К_Р - коэффициент разрыхления грунта, равный отношению плотности грунта в естественном состоянии к плотности разработанного грунта.

Эксплуатационная производительность определяется с учетом продук­тивной работы экскаватора в течение одной смены на конкретном произ­водственном участке:

П_э = П_тТК_вλ                                                                                        (2.39)

где Т - продолжительность рабочей смены, ч;

К_р - коэффициент использования экскаватора по времени, зависящий от способа разработки и вида грунта (приводятся в ЕниР [6]);

λ - технологический коэффициент, зависящий от конкретных произво­дственных условий на участке работ.

В конечном виде формула для подсчета эксплуатационной производи­тельности одноковшовых экскаваторов выглядит таким образом:

                                                            (2.40)

а при продолжительности рабочей смены в 8,0 ч

                                                                          (2.41)

где n₁ - количество экскаваций грунта в минуту, n₁ = 60/t_ц.

Производительность погрузчиков определяется аналогично по формуле (2.40). Продолжительность рабочего цикла одноковшовых фронтальных погрузчиков является функцией их главного параметра - грузоподъемности G_пи может быть вычислена по формулам:

- для погрузчиков на пневмоколесном ходу

t_ц = 34,4 + 0,56G_п;                                                                              (2.42)

- для погрузчиков на гусеничном ходу

t_ц = 40 + G_п (2.43)

Производительность многоковшовых экскаваторов зависит от условий производства конкретного вида работ.

Техническая производительность траншейных экскаваторов

П_Т = Аv_Р,                                                                                     (2.44)

где А - площадь поперечного сечения траншеи, м²;

v_р - максимальная рабочая скорость передвижения экскаватора в конкретных грунтовых условиях при заданной площади траншеи, м/ч.

Тогда эксплуатационная производительность

П_э = Аv_РТК_в                                                                                    (2.45)

Эксплуатационная производительность роторно-стрелового экскаватора

                                                            (2.46)

где n_а - частота вращения ротора, зависящая от вида грунта, мин^-1;

z - число ковшей на роторе, шт.

При расчете эксплуатационной производительности многоковшовых экскаваторов коэффициент λ не учитывается.

2.6.2 Технология возведения насыпей с использованием автомобилей-самосвалов

В зависимости от рельефа местности, конструкции земляного полотна, несущей способности основания и некоторых других факторов насыпи воз­водят с использованием трех основных способов (рисунок 2.25):

а) сыпка;

б) отсыпка с головы;

в) комбинированный.

Рисунок 2.25 - Схемы отсыпки насыпей:

а - послойная; б - с головы; е - комбинированный способ

Послойная отсыпка насыпей с использованием автомобилей-самосвалов производится по двум схемам:

1) кольцевая;

2) тупиковая,

Выбор схемы зависит от ширины и высоты возводимой насыпи и усло­вий подъезда автомобилей-самосвалов.

Кольцевая схема (рисунок 2.26) целесообразна при возведении широ­ких насыпей высотой до 5 м или нижней части насыпей высотой более 5 м, когда проезд автосамосвала за пределами земляного полотна не вызывает затруднений и не требуется значительных затрат на содержание землевоз­ных дорог. В этом случае груженые автосамосвалы движутся по отсыпан­ному слою к месту разгрузки, а обратно проходят за пределами насыпи, съезжая с нее в определенном месте.

По ширине насыпь делится на две полосы. Одну полосу используют для сквозного проезда автосамосвала, а другую, рабочую, для наращивания насыпи по высоте. Рабочая полоса делится по длине на две захватки. На одной производится разгрузка грунта с разравниванием его бульдозерами, на другой - уплотнение грунта.

Рисунок 2.26 - Схемы отсыпки насыпи с кольцевой ездой автосамосвалов:

I - зона отсыпки слоя насыпи; II — зона движения груженых автосамосвалов; 1 - на­правление движения груженых автосамосвалов; 2 - подача автосамосвалов под раз­грузку; 3 - направление движении порожних автосамосвалов в забой; 4 - разравнивание грунта бульдозером; 5 - уплотнение грунта грунтоуплотняющей машиной

Если движение автосамосвала за пределами насыпи затруднительно или насыпь имеет значительную высоту (более 5 м), что усложняет и удорожает устройство съездов, а также на подходах к мостам используют тупиковую схему отсыпки с разворотом машин на насыпи (рисунок 2.27). При этом ширина насыпи должна быть не менее 11-12 м.

Рисунок 2.27 - Схема отсыпки слоев с разворотом автосамосвалов на насыпи:

1 - автосамосвалы; 2 - разравнивание грунта бульдозером; 3 - уплотнение грунта грунтоуплотняющей машиной; 4 и 5 - направление движения груженых и порожних автосамосвалов

При возведении верхней части высоких насыпей шириной менее 11 м (дороги IV и V категорий) также используют тупиковую схему (рисунок 2.28). При этом автосамосвал разворачивается на широком участке насыпи