Определение эксплуатационной производительности ведущих землеройных машин
При определении эксплуатационной производительности ведущих землеройных машин необходимо учитывать, что большая их часть цикличного действия и от продолжительности цикла зависит их производительность. К машинам циклического действия относятся скреперы, бульдозеры, экскаваторы и ряд других машин. Рабочий цикл землеройных машин состоит из четырёх операций: набор грунта или погрузка грунта в транспортное средство; транспортировка грунта; укладка грунта в процессе выгрузки; порожний ход к месту погрузки.
Скреперы – землеройно-транспортная машина циклического действия, которые рабочим органом (ковш) послойно срезают грунт с поверхности забоя, транспортируют его и разгружают его в тело земляного полотна, кавальера или в отвал. Они бывают прицепными или самоходными. Отечественные скреперы маркируются индексами (ДЗ).
Бульдозером называют многофункциональную землеройно-транспортная машину циклического действия, выполненная на базе трактора-тягача и оснащённая навесным оборудованием, которым является отвал. Бульдозеры комплектуются оборудованием для рыхления грунта. Отечественные бульдозеры маркируются индексами (Т-170 и другие).
Экскаватор – землеройная машина циклического действия, предназначенная для разработки грунтов в выемках, карьерах и резервах при сооружении земляного полотна автомобильных, железнодорожных дорог, рытья котлованов и траншей при строительстве зданий и сооружений различного назначения, вскрышных работ при добыче полезных ископаемых. Отечественные экскаваторы маркируются индексами (ЭО, ЕТ, ЕК). Землеройные машины непрерывного действия рассчитывается по другим формулам.
Эксплуатационная производительность скреперов определяется по формулам:
м3∕час; (30)
где qk – геометрическая ёмкость ковша м3 для отечественных скреперов от 4,5 до 15;
Кн – коэффициент наполнения ковша;
Кр–коэффициент рыхления грунта в ковше скрепера 1-1,4;
Кв –коэффициент использования машины по времени (нормативный – 0,85);
n – число циклов скрепера в час;
n=Т/tц = 60/ tц,
(31)
где Т – время работы скрепера, мин;
tц.– продолжительность цикла скрепера, с ;
tц = lзагр ∕vн+ lг ∕vг+ lр ∕vр+ lп ∕vп;
vн – скорость загрузки 3-5, м∕с;
vг – скорость гружённого скрепера, м∕с;
vр – скорость разгрузки, м∕с;
vп – скорость порожнего скрепера, м∕с;
lз, lг, lр, lп – длинна путей загрузки, движение с грунтом, разгрузка, движение в порожнем состоянии;
Длина хода загрузки, м
lз= qk·Кн·/h·a Кр , (32)
где h – толщина слоя срезаемого грунта в м
0,15 – 0,35;
а – ширина полосы захватки, в м для отечественных скреперов 2,4 – 3,5.
Длина хода выгрузки, мгде
lв = qk·Кн/h1·a (33)
где
h1 – толщина укладываемого слоя 0,15 – 0,50.
Производительность в м3∕час может составлять отечественных скреперов от 19 до 67 м3∕час.
Эксплуатационная производительность бульдозеров определяется по формуламм3∕час:
м3∕час; где (34)
tц.б – продолжительность одного цикла, с.
(35)
t1 – время транспортирования грунта, бульдозера, t1 = lср ∕ v1 (36)
lср – средняя дальность перемещения грунта в м;
v1 – скорость перемещения грунта;
t2 – время подъёма отвала в транспортное положение (10 с);
t3 – время на переключение передач и повороты в конце рабочего хода (20 с);
t4 – время обратного хода (в порожнем состоянии) t4 = lср ∕ v4 в с; (36)
v4 – скорость в порожнем состоянии;
t5 – время на переключение передач и повороты в конце обратного хода (20 с);
t6 – время на опускание отвала в рабочее положение (10 с)
qб – объём грунта вплотном теле, перемещаемый бульдозером, м3
qб = (0,7-0,8)b0h2 0 (b0 – ширина отвала бульдозера, h0 – высота отвала в м),
примерно 4103 ×1520 мм (по техническим характеристикам бульдозеров);
Кв – коэффициент использования машины по времени (равен 0,85 – 0,9);
кр – коэффициент разрыхления грунта, равный 1,1– 1,3.
Дальность перемещения грунта при разработки выемки в насыпь до 300 м.
Технические характеристики отечественных бульдозеров приведены в таблице 3.5
таблица 3.5
Параметры | Т-11.01ЯМ | Т-15.01ЯМ | Т-15.01Я | Т-20.01К | Т-35.01Я |
Ёмкость отвала, м3 | 7,5 | 9,2 | 8,5 | 11,6 | 20,6 |
Размер отвала мм×мм | 4060×1475 | 4103×1520 | 4180×1560 | 4225×1700 | 550×2000 |
Высота подъёма над землёй, мм | |||||
Рыхлительное оборудование | |||||
Число зубьев |
Примечание:
Умножая часовую производителность землеройной техники на количество часов в смене и суточную производительность зная число смен в сутках.
Эксплуатационная производительность экскаваторов определяется по формулам:
м3∕час, где (37)
Кн – коэффициент наполнения ковша;
Кр–коэффициент рыхления грунта в ковше экскаватора приведены в табл. ;
Кв –коэффициент использования машины по времени (нормативный – 0,85);
qэ – геометрическая ёмкость ковша;
nэ – число циклов экскавации в одну минуту, принимается по таблице 3.6.
Коэффициент рыхления грунта приведен в таблице 3.6
Таблица 3.6
Группа грунта | I | II | III |
1,1 | 1,2 | 1,25 |
Коэффициент наполнения ковша экскаватора приведен в таблице 3.7
Таблица 3.7
Грунт | Группа грунта | Прямая лопата | Обратная лопата |
Глина средняя | II | 1,08 – 1,18 | |
влажная | III | 1,3 – 1,5 | |
тяжелая | IV | 1 – 1,1 | |
Суглинок при естественной влажности | I | 1,05 – 1,12 | |
Песок и гравий | II | 1,15 – 1,23 |
Число циклов экскавации в минуту при разработке грунта в выемках и карьерах приведен в таблице 3.8
таблица 3.8
Ёмкость Ёмкость ковша, м3 | Способ разработки | |||||
С погрузкой в транспортное средство | На вымет | |||||
Группа грунта | ||||||
I | II | III | I | II | III | |
Обратная лопата | ||||||
0,5 | 2,74 | 2,45 | 2,12 | 2,88 | 2,64 | 2,29 |
0,65 | 2,62 | 2,37 | 2,0 | 2,74 | 2,52 | 2,39 |
1,25 | 2,28 | 2,07 | 1,77 | 2,32 | 2,19 | 2,02 |
1,5 | 2,3 | 1,88 | 1,81 | 2,33 | 2,04 | 1,9 |
Прямая лопата | ||||||
0,5 | 3,03 | 2,5 | 2,38 | 3,14 | 2,81 | 2,54 |
0,65 | 2,88 | 2,44 | 2,19 | 3,03 | 2,91 | 2,6 |
0,8 | 2,81 | 2,36 | 2,21 | 2,95 | 2,64 | 2,53 |
1,0 | 2,45 | самосвалах | 1,97 | 2,62 | 2,31 | 2,24 |
1,25 | 2,5 | 2,14 | 2,07 | 2,78 | 2,5 | 2,31 |
2,5 | 2,22 | 1,91 | 1,71 | 2,37 | 2,02 | 1,88 |