Расчет сменной эксплуатационной производительности экскаватора

Расчетную сменную эксплуатационную производительность экскаватора определяют по формуле

 

П_э = 3600×Т×q×К_н×К_в/Т_ц×К_р, (23)

 

где Т – продолжительность смены, ч;

q – геометрическая вместимость ковша, м³;

К_н – коэффициент наполнения ковша (таблица 14);

К_в – коэффициент использования экскаватора за смену, который практически равен 0,6-0,8;

Т_ц – продолжительность рабочего цикла (с) данного экскаватора в данном забое (таблица 15)

, (24)

 

где Т_р, Т_п, Т¢_п, Т_в – время, затраченное соответственно на разработку, на повороты в забое, на повороты при выгрузке, на выгрузку, с;

К_р – коэффициент разрыхления грунта в ковше (таблица 16).

Таблица 14 – Коэффициент наполнения ковша экскаватора

Наименование грунта	Группа грунта	Прямая лопата	Драглайн
Песок и гравий (сухие), щебень и взорванная скала	I,V и VI	0,95...1,08	0,80...0,90
Плохо взорванная скала	V и VI	0,75...0,90	0.55..Д80
Песок и гравий влажные	I, II	1,15...1,23	1,10...1,20
Суглинок: естественной влажности влажности больше оптимальной	II II	1,05...1,12 1,20...1,32	0,80...1,00 1,15...1,25
Глина: средняя влажная тяжелая влажная	III III IV IV	1,08...1,18 1,30...1,50 1.00...1.10 1,25...1,40	0,98...1,06 1,18...1,28 0,95... 1,00 1,10...1,20

 

Таблица 15 – Продолжительность цикла работы экскаватора, с

 

Угол поворота стрелы, град	Вмести- ковша, м3	При работе в отвал	При погрузке в транспортные средства
гидравлические экскаваторы	механические экскаваторы	механические экскаваторы
обратная лопата	прямая лопата	обратная лопата	прямая лопата	драг­ лайн	прямая лопата	драг­ лайн
	0,5
	1,6
	2,5
	0,5
	1,6
	2,5
	0,5
	1,6
	2,5

 

Таблица 16 – Коэффициент разрыхления грунта в ковше

 

Группа грунта	Коэффициент разрыхления
I	1,1
II	1,2
III	1,25
IV (мелкодробленая порода)	1,35...1,4
V (крупнодробленая порода)	1,5

 

По наименьшим приведенным затратам выбирают экскаватор для отрывки котлована.

 

3.5 Транспортирование грунта при экскаваторных работах

При выборе вида внешнего и внутрипостроечного транспорта, работающего с экскаватором, грузоподъемности и типа автосамосвала руководствуются данными таблицами 17, 18, 19.

 

Таблица 17 – Рациональные расстояния перемещения грунта транспортными машинами

 

Вид транспортных средств	Расстояние, км
Автосамосвалы	0,5...5
Большегрузные автомобили с прицепами	0,5...5
Тракторные прицепы	0,1...1

 

Определяют объем грунта в плотном теле в ковше экскаватора

 

(25)

где V_ков – принятый объем ковша экскаватора, м³;

K_нап – коэффициент наполнения ковша;

К_пр– коэффициент первоначального разрыхления грунта (таблице 20).

Определяют массу грунта в ковше экскаватора

 

Q=V_грg, (26)

 

где g – объемная масса грунта (таблица 20), т/м³.

 

Таблица 18 – Рациональная грузоподъемность автосамосвалов в зависимости от расстояния транспортирования грунта и вместимости ковша экскаватора

 

Расстояние транспортирования, км	Грузоподъемность автосамосвала (т) при вместимости ковша экскаватора (м3)
0,4	0,65	1,0	1,25	1,6	2,5	4,6
0,5	4,5	4,5				-	.
1,0						-
1,5
2,0
3,0
4,0
5,0

 

Таблица 19 – Технические характеристики автосамосвалов

 

Марка	Грузо­подъемность	Емкость кузова, м3	Наибольшая скорость дви­жения с грузом, км/ч
ГАЗ-9З, -93А, -93Б	2,25 (1,75)	1,65
ЗИЛ-585	3,5 (3)	2,44
ЗИЛ-555	4,5
МАЗ-205	6(5)	3,6
МАЗ-503	7,06
ЯАЗ-210Е (КрАЗ-222)
МАЗ-525		14,3

Примечание. В скобках дана грузоподъемность при движении по грунту.

 

Таблица 20 – Объемный вес и показатели разрыхления грунтов и пород

№№ пп	Наименование грунтов	Объемная масса, т/м3	Первоначальное увеличение объема, %	Остаточное разрыхление, %
	Глина ломовая	1,95-2,15	28-32	6-9
	Глина мягкая жирная	1,75-1,95	24-30	4-7
	Глина сланцевая	1,95-2,15	28-32	6-9
	Гравийно-галечные грунты	1,75-2,2	16-20	5-8
	Растительный грунт	1,2-1,4	20-25	3-4
	Лесс мягкий	1,6-1,8	18-24	3-6
	Лесс отвердевший	1,8	24-30	4-7
	Мергель	1,9-2,3	33-36	11-15
	Опока	1,9	33-37	11-15
	Песок	1,6-1,7	10-15	2-5
	Разборно-скальные грунты	1,8-2,6	30-45	15-20
	Скальные грунты	-	45-50	20-30
	Солончак и солонец мягкие	1,6	20-26	3-6
	То же, отвердевшие	1,8	28-32	5-9
	Суглинок легкий и лессовидный	1,7	18-24	3-6
	То же, тяжелый	1,75-1,95	24-30	5-8
	Супесок	1,65-,1,85	12-17	3-5
	Торф	0,8-1,2	24-30	8-10
	Чернозем и каштановый грунт	1,2-1,3	22-28	5-7
	Шлак	0,7	14-18	8-10
	Мерзлые предварительно разрыхленные:
	Песчаные и супесчаные	-	26-32	10-15
	Суглинистые и глинистые	-	30-45	15-20

Количество ковшей грунта, загружаемых в кузов автосамосвала

 

п = П/Q, (27)

 

где П — грузоподъемность автосамосвала (таблицы 18 и 19), т.

Определяют объем грунта в плотном теле, загружаемый в кузов автосамосвала: V=V_гpn.

Подсчитывают продолжительность одного цикла работы автосамосвала

(28)

где t_n– нормативное время погрузки грунта, мин;

L – расстояние транспортировки грунта, км;

V_ср – средняя скорость (нормативная) транспорта, при движении до места разгрузки и обратно, км/ч (таблица 21);

t_p – нормативное время разгрузки транспорта с маневрированием (таблица 22);

t_м – нормативное время маневрирования при загрузке (таблица 22),

t_n=VH_вр, Н_вр — норма машинного времени [2] для погрузки экскаватором 1 м³ грунта в транспортные средства в мин).

Требуемое количество автосамосвалов составит

 

N=T_ц/t_n. (29)

 

Число N округляют до ближайшего меньшего целого числа, учитывая перевыполнение сменного задания при работе экскаватора.

Таблица 21 – Скорость движения автосамосвалов по дорогам с различными видами покрытия за городом

 

Тип дороги (покрытие)	Группа дороги		Дальность перевозки, км
0,5		2 и более
	Допустимая средняя скорость движения, км/ч
Асфальтовое, бетонное, железобетонные (плиты)	I
Щебеночное и гравийное	II
Булыжное	III
Грунтовое	IV

Примечание. Для автосамосвалов MA3-523 скорость движения брать с коэффициентом 0,9; для автосамосвалов ЗИЛ-ММЗ-555 и MA3-503 – с коэффициентом 1,2.

Таблица 22 – Нормативное время разгрузки и маневрирования при загрузке, мин

 

Показатели	Грузоподъемность автосамосвалов, т
3,5
Время разгрузки с маневрированием Время маневрирования при загрузке	1,2	1,9   1,33	1,9		2,2   2,4