Продолжительность подъема крюка со стропами над уровнем монтажа

, с (5.9)

Длительность остальных операций определяем аналогично:

; (5.10)

; (5.11)

. (5.12)

5. Вычисляем длительность рабочего цикла крана. При работе совмещения операций рабочий цикл крана равен сумме времени всех его операций

. (5.13)

Для повышения производительности крана некоторые операции можно совмещать (например, подъем и перемещение груза). В этом случае при подсчете длительности рабочего цикла учитывают только наиболее длительную из совмещаемых операций:

(5.14)

Вычисление длительности циклов (несовмещенного и совмещенного) надо иллюстрировать выполненными в масштабе схемами (рис. 5.3). Схема для совмещенных операций выполняется следующим образом. Не совмещаемые операции составляют в один ряд, а совмещаемые показываются сверху или снизу от основной, большей по длительности на совмещаемых, как это показано на рисунке 5.3б.

6. Определяем сменную эксплуатационную производительность башенного крана при работе по совмещенному и не совмещенному циклам:

, т/смену (5.15)

где Т – продолжительность смены, ч;

Q – грузоподъемность крана, т, при данном вылете стрелы;

k_Г – коэффициент использования крана по грузоподъемности;

k_В – коэффициент использования крана по времени на протяжении смены, равный 0,82-0,83;

n – число рабочих циклов крана в час, подсчитываемое по формуле:

,

где t_Ц – средняя длительность рабочего цикла, с.

Рисунок 5.3 - Примерная схема построения рабочего цикла крана: а - без совмещения операций;

б - с совмещением операций

Таблица 5.2 – Технические характеристики башенных кранов

Показатели	КБ-160.2	КБ-306А	КБ-100.ОМ	КБ-100.1	КБ-60	КБ-405
Грузоподъемность, т
Высота подъема, м
Вылет стрелы, м
Скорость подъема и опускания груза м/с uпОД, uоп	0,37	0,40	0,33	0,21	0,33	0,33
Скорость передвижная крана м/с Vпор	0,3	0,3	0,48	0,48	0,5	0,3
Частота вращения башни, w, c-1	0,01	0,01	0,0117	0,0117	0,0117	0,01

Таблица 5.1 – Характеристика изделия

№ п/п	Наименование изделия	Марка изделия	G	hизд	lст	t1	t6	t7	a	b	c	d	l	Н
	Плита кровли	Л-З	4,75	0,28			7,5	0,5
	Плита кровли	ПК-1	4,15	0,24			7,5	0,5
	Плита перекрытия	ПК-8-63-12	4,11	0,22		1,5		0,6
	Шахта лифта	2ЛШ-2	3,32	2,79		1,5		0,6
	Плита лоджии	ЛП-60-10	3,20	0,22	2,5		7,5	0,5
	Плита лоджии	ПЛ-60-10л	3,17	0,22	2,5		7,5	0,5
	Блок внутренней плиты	ВБ-24-26-2-1	2,97	2,38	2,5		7,5	0,5
	Опора лотка	ОЛК-1	2,86	0,24			7,5	0,5
	Блок парапета	НБ-76т	2,72	2,24	2,5		7,5	0,5
	Шахта лифта	2ЛШ-1	2,65	1,90	2,5		7,5	0,5
	Плита перекрытия	ПТ-35-12а	2,27	0,22			7,5	0,5
	Цокольный блок	Нц-15-15-45	2,21	1,48		1,5	7,5	0,5
	Опора лотка	ОЛК-5	2,04	0,24	2,5		7,5	0,5
	Перегородка внутренняя	ВПК-2-3	1,92	2,55		1,5	8,5	0,6
	Цокольный блок	НЦ-15-13-45	1,73	1,48			7,5	0,5
	Козырек входа	КВ-3-5	1,61	0,15			7,5	0,5
	Лестница	ЛМ-28-12п	1,52	0,26		1,5	8,5	0,6
	Наружный блок	НБУ-9/7-22,5.5-1	1,38	2,18		1,5	8,5	0,6
	Ограждения лоджии	С-1	1,35	0,95			7,5	0,5
	Плита балкона	ПБ-33-5	1,19	0,18		1,5	8,5	0,6
	Перегородка внутренняя	ВПК-10	1,18	2,55		1,5	8,5	0,6
	Лестница	ЛПР-25-12вв	1,16	0,32				0,5
	Блок внутренней плиты	ВБ-9.26.2-1	1,08	2,54	2,5			0,5
	Плита балкона	ПБ-27-5	0,07	0,18				0,5
	Вентиляционный блок	ВБК	0,85	2,78				0,5
	Вентиляционный блок	ВБВ9,28.3	0,79	2,78				0,5
	Балка перемычка	БП-40	0,77	0,24				0,5
	Блок парапета	НБ-69И	0,68	0,57			8,5	0,6
	Ограждение лоджии	С-3	0,5	0,95				0,6
	Наружный блок	НБО-12,8.4	0,48	1,79	3,5	1,5		0,6

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5

ТЕМА: РАСЧЕТ СКРЕПЕРА

Цель занятия:Определить производительность прицепного скрепера.

Данные для расчета приведены в таблице 7.1 – 7.5.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

1. Взять из таблицы 7.2 значения толщины срезаемого слоя, плотности грунта, коэффициентов наполнения ковша грунтом в разрыхленном состоянии, разрыхления грунта в ковше и коэффициента волочения.

2. Подсчитать длину пути набора ковша скрепера и длину пути отсыпки грунта.

3. Определить требуемые тяговые усилия на крюке трактора-тягача при транспортировке и разгрузке скрепера.

4. Определить время рабочего цикла скрепера.

5. вычислить производительность скрепера в смену.

6. Подсчитать количество скреперов на один толкач.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

1. Согласно заданного варианта берем из таблицы 7.2 толщину срезаемого слоя С, коэффициент k_н наполнения ковша грунтом в разрыхленном состоянии, коэффициент разрыхления грунта в ковше k_р, плотность грунта и коэффициент, учитывающий призму волочения m.

Коэффициент m есть отношение объема призмы волочения, накапливающейся перед ковшом, к его емкости.

2. Вычисляем длину пути набора грунта ковшом скрепера рис. 7.1.

м, (7.1)

где q – емкость ковша скрепера, м³ (табл. 7.3);

b – ширина захвата режущими ножами, м (табл. 7.3).

Рисунок 7.1 - Схема движения скрепера

2.2 Вычисляем длину пути отсыпки грунта

м (7.2)

где C₁ – средняя толщина отсыпаемого слоя, м (табл. 7.3);

k_нг – коэффициент неравномерности осыпаемого грунта, равный 0,8.

3. Определяем требуемое тяговое усилие трактора-тягача для основных операций.

3.1 Определяем требуемое тяговое усилие при загрузке по формуле

Н, (7.3)

где Р_д – сила сопротивлению движению, Н;

Р_р – сила сопротивлению грунта резанию, Н;

Р_п – сила сопротивления призмы волочения, Н;

Р_т – сила сопротивления тяжести грунта, Н;

Р_тр – сила сопротивления внутреннего трения грунта в ковше, Н.

1—тягач; 2— ведущие колеса; 3— сцепное устройство; 4 — гидроцилиндры поворота; 5— гидроцилиндр подъема ковша; 6 — гидросистема; 7—передок; 8—заслонка; 9—ковш и задняя рама; 10—задняя стенка; 11—ведомые колеса; 12 — буферное устройство; 13 -ножи

Рисунок 7.2 - Конструктивная схема полуприцепного скрепера

Сопротивление скрепера движению запишется уравнением

Н, (7.4)

где G_к – сила тяжести ковша, Н (табл. 7.3);

f – общий коэффициент сопротивления качению колес скрепера (табл. 7.2);

G_г – сила тяжести грунта в ковше, Н;

Н, (7.5)

где g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с;

r - плотность грунта, кг/м³.

Сопротивление грунта резанию

Н, (7.6)

где k – общий коэффициент удельного сопротивления грунта резанию, Н/м² (табл. 7.2).

Сопротивление призмы волочения

Н, (7.7)

где y – коэффициент высоты призмы, y = 0,5¸0,6;

h – высота грунта в ковше, м (табл. 7.3);

m - коэффициент трения грунта призмы по грунту поверхности забоя, равный 0,3¸0,5.

Сопротивление силы тяжести грунта

, Н, (7.8)

Сопротивление внутреннего трения грунта в ковше

Н, (7.9)

где c - коэффициент, определяемый по формуле

(7.10)

где j - угол внутреннего трения грунта, рад (табл. 7.2).

При загрузке скрепера необходимо проверить условие, обеспечивающее возможность работы

Н, (7.11)

где Р_тяг – тяговое усилие буксирующего скрепера, Н (табл. 7.5).

Если условие (7.11) не выполняется, то подобрать из таблицы 7.5 толкач по формуле

Н, (7.12)

где Р_тол – тяговое усилие толкача, Н (табл. 7.5).

По таблице 7.5 подобрать рабочие скорости (передачи) тягача и толкача.

3.2 Определяем тяговое усилие тягача при транспортировке груженого скрепера по формуле

Н, (7.13)

где i – уклон пути (табл. 7.1).

3.3 Определяем тяговое усилие трактора-тягача во время разгрузки скрепера. В этой операции на скрепер действует только сила сопротивления движению, поэтому

Н, (7.14)

3.4 Определяем тяговое усилие тягача при транспортировке порожнего скрепера по формуле

Н, (7.15)

4. Определяем время рабочего цикла скрепера по формуле

(7.16)

где t_з ; t_тп; t_раз; t_тр – время, соответственно загрузки, транспортирования груженного, разгрузки и транспортирование порожнего скрепера.

4.1 Время разгрузки

с, (7.17)

где k_д – коэффициент, учитывающий дополнительное время, расходуемое на движение скрепера без копания, равный 1,5;

u_з – скорость движения при загрузке, м/с.

4.2 Время движения груженного скрепера

с, (7.18)

где k_у – коэффициент, учитывающий время на ускорение, замедление движения и переключение передач (табл. 7.4);

u_тг – скорость движения на этом участке, м/с;

l – длина участка дороги

м (7.19)

где l₁ – общая длина участка загрузки, м;

l₂ – расстояние между участками загрузки и разгрузки, м;

l₃ – общая длина участка разгрузки, м.

4.3 Время разгрузки

с, (7.20)

где u_раз – скорость движения порожнего скрепера, м/с.

4.4 Время транспортирования порожнего скрепера

(7.21)

5. Вычисляем сменную производительность скрепера

(7.22)

где Т – продолжительность смены, 8,2 ч;

k_и – коэффициент использования сменного времени, равный 0,8¸0,9;

3600 – переводной коэффициент времени.

6. Подсчитываем количество скреперов на один толкач

шт, (7.23)

где u_т – скорость возвращения толкача,м/с (табл. 7.5);

t_под – время на подход трактора-толкача (30-40с).

При получении дробного числа округляем количество скреперов в сторону уменьшения до целого.

Таблица 7.1 – Исходные данные для расчета

№ варианта	Длина участка, м	Уклон второго участка i	Марка машины
l1	l2	l3	скрепера	трактора-тягача
				0,03	ДЗ-20	Т-100МЗГП
				0,04	ДЗ-30	Т-74-09
				0,05	ДЗ-33	ДТ-75-С2
				0,06	ДЗ-111	Т-4АП2
				0,07	ДЗ-12А	Т-100МЗ
				0,08	ДЗ-20В	Т-130.1.Г-1
				0,09	ДЗ-770	Т-130.1.Г-1
				0,02	Д-511	ДЭТ-250
				0,015	Д-213А	Т-180
				0,020	Д-697	Т-4АП1
				0,025	ДЗ-20	Т-100МЗГП
				0,030	ДЗ-20	Т-74-09
				0,035	ДЗ-30	ДТ-75-С2
				0,040	ДЗ-33	Т-4АП2
				0,045	ДЗ-111	Т-100МЗ
				0,050	ДЗ-12А	Т-100МЗГП
				0,055	ДЗ-20В	Т-74-09
				0,060	ДЗ-770	ДТ-75-С2
				0,065	Д-511	Т-4АП2
				0,070	Д-213А	Т-100МЗ
				0,075	Д-697	Т-130.1.Г-1
				0,085	ДЗ-770	Т-130.1.Г-1
				0,090	Д-511	ДЭТ-250
				0,020	ДЗ-111	Т-180
				0,025	ДЗ-12А	Т-4АП1
				0,030	ДЗ-20В	Т-100МЗГП
				0,035	ДЗ-770	Т-74-09
				0,040	Д-511	ДТ-75-С2
				0,045	Д-213А	Т-4АП2
				0,050	Д-697	Т-100МЗ

Таблица 7.2 – Характеристика грунтов

№ доп. варианта	Грунт	С, м	kн	kр	r	m	j, рад	f	k, Н/м2
	Сухой песок	0,18	0,65	1,10		0,27	0,65	0,15	12х104
	Песок влажно-стью 12-15%	0,16	0,80	1,15		0,27	0,60	0,05	11,6х104
	Чернозем влаж- ностью 4-6%	0,18	1,20	1,30		0,27	0,55	0,03	11,2х104
	Супеси и сугли- нки влажностью 4-6%	0,10	1,15	1,30		0,1	0,45	0,20	10,8х104
	Сухая глина	0,09	1,05	1,25		0,1	0,25	0,25	10,4х104
	Сухой песок	0,18	0,65	1,10		0,27	0,65	0,15	12х104
	Песок влажно-стью 12-15%	0,16	0,80	1,15		0,27	0,60	0,05	11,6х104
	Чернозем влаж- ностью 4-6%	0,18	1,20	1,30		0,27	0,55	0,03	11,2х104
	Супеси и сугли- нки влажностью 4-6%	0,10	1,15	1,30		0,1	0,45	0,20	10,8х104
	Сухая глина	0,09	1,05	1,25		0,1	0,25	0,25	10,4х104

Примечание: Дополнительный вариант выбирается по последней цифре зачетной книжки

Таблица 7.3 – Технические характеристики скреперов

Параметр	Марка скрепера
ДЗ-20	ДЗ-30	ДЗ-33	ДЗ-111	ДЗ-12А	ДЗ-20В	ДЗ-770	Д-511	Д-213А	Д-697
q, м3				4,5						4,5
Gк, кН	70,0	23,8	27,5	44,2	73,1	71,0	92,0	240,0	140,0	43,0
b, м	2,65	2,148	2,100	2,43	2,672	2,65	2,718	2,85	2,82	2,42
h, м	2,53	2,41	1,97	2,2	2,09	2,526	2,68	3,6	3,4	2,2
С1, м	0,5	0,3	0,35	0,4	0,5	0,5	0,5	0,55	0,55	0,4

Таблица 7.4 – Значение коэффициента k_у, учитывающего неравномерность движения

Длина участка	Передача
II	III	IV
более 100 м	1,25	1,35	1,5
более 250 м	1,1	1,15	1,25
более 500 м	1,05	1,07	1,1

Таблица 7.5 – Технические характеристики тракторов

Марка трактора	Параметры	ПЕРЕДАЧА
ДТ-75-С2	Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН	1,47 34,7	1,64 30,6	1,83 27,0	2,03 23,8	2,27 20,3	2,52 17,9	3,11 13,5	- -
Т-4АП1 Т-4АП2	Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН	0,96 50,0	1,12 50,0	1,29 50,0	1,40 49,6	1,76 41,6	2,04 34,9	2,38 29,2	2,65 25,5
Т-100МЗ Т-100МЗГП	Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН	0,66 95,0	1,05 56,0	1,25 45,5	1,76 29,0	2,04 15,0	- -	- -	- -
Т-130.1.Г-1	Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН	0,89 95,0	1,06 77,0	1,23 65,0	1,46 53,0	1,76 42,0	2,12 33,0	2,46 27,3	2,93 21,0
Т-180 ДЭТ-250	Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН	0,79 132,8	1,29 81,8	1,77 59,2	2,4 43,6	3,38 26,2	- -	- -	- -
Т-74-С9	Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН	1,2 34,0	1,51 27,0	1,86 27,0	2,12 18,2	2,6 14,1	3,19 10,7	- -	- -

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 6