3.3. Расчет забоя одноковшового экскаватора «драглайн»
Как и «обратная лопата», «драглайн» разрабатывает грунт ниже уровня своей стоянки. Но поскольку его стрела значительно длиннее, а ковш соединяется с ней гибкой связью, имеются некоторые особенности определения его технологических возможностей (см. рис.12).
Рекомендованный шаг перемещения в забое у драглайна значительно больше, чем у «обратной лопаты» (Приложение 2), а угол поворота в забое 2γо меньше и, как правило, ограничиваются
при работе навымет 50°≤ 2γо ≤ 100°; (38)
при работе в транспорт 30°≤ 2γо ≤ 110°. (38а)
Рис. 12. Продольный разрез одноковшового экскаватора с рабочим оборудованием «драглайн»
Наименьшая глубина копания благодаря большой длине забоя не ограничивается, а наибольшая глубина выемки при лобовой проходке ограничена длиной канатов (приложение 2). При угле наклона стрелы α большем 45°, что может быть принято по условию выгрузки ковша, эта характеристика машины рассчитывается экстраполяцией данных о глубине копания при углах наклона в 30…45°.
Расстояние от передней опоры экскаватора до бровки откоса lmin на достаточно устойчивых, сухих грунтах принимается не менее 1,5 м, а на увлажненных грунтах увеличивается до 3…5,5 м в зависимости от вместимости ковша.
Наименьший радиус копания на уровне стоянки Rст определяется так же, как и для «обратной лопаты» (см. формулу 25).
Наибольший радиус копания Rр (см. рис. 12) определяется как
(39)
где α – угол наклона стрелы; обычно принимается в диапазоне от 30 до 60°; lc – длина стрелы; выбирается по справочнику в зависимости от глубины копания и ширины траншеи поверху; β – угол забрасывания ковша; по условию нормальной работы полиспаста β ≤ 10…15°.
Так как наибольший радиус копания по дну траншеи Rн равен Rр, то
(40)
Радиус выгрузки в транспорт и кавальер равны и составляют
(41)
где hK
– высота ковша драглайна;
Наибольшая высота выгрузки hВ определяется длиной стрелы и углом ее наклона α, а также размерами ковша с упряжью. Для предварительных расчетов можно принять, что высота выгрузки не превышает:
(42)
где lку
– длина ковша с упряжью;
В связи со сложностью регулирования положения ковша при разгрузке, особенно в транспортные средства, принимается (см.формулы 31, 31а):
при работе в транспорт hЗт = 0,6…0,8 м , (43)
при работе навымет hЗн = 0,5…0,6 м (43а)
Остальные параметры забоя и проходок определяются так же, как и для обратной лопаты.
3.4. Расчет забоя одноковшового экскаватора «прямая лопата»
Экскаваторы с рабочим оборудованием «прямая лопата», применяемые для разработки глубоких котлованов и траншей, особенно в прочных грунтах III-IV группы трудности разработки, выгружают грунт в транспорт, перемещающийся по дну забоя. Съезд в траншею для экскаватора и транспортных средств должен иметь уклон не более 10…15%. Ширина съезда аn (см. рис. 11), как правило, должна обеспечивать двустороннее движение. Наименьшая глубина выемки, необходимая для заполнения ковша, определяется по таблице 2.1 (приложение 2).
В связи с тем, что экскаватор и транспорт при лобовой проходке работают в стесненных условиях, в первую очередь определяется наименьшая возможная ширина забоя аmin (рис. 13).
(44)
а)
б)
Рис. 13. Разрез забоя экскаватора «прямая лопата»
а – поперечный, б – продольный.
С другой стороны, расстояние от задней части поворотной платформы до откоса выемки должно быть не менее 1м:
(45)
Наименьший радиус копания Rст (рис.13) экскаваторов с механическим приводом приведен в (приложении 2), а для экскаваторов с гидравлическим приводом можно принять:
(46)
Наибольшая ширина
проходки по верху
(на
рис. 14) изображена пунктиром:
(47)
где Rp – рабочий радиус копания; принимается:
т.е.
(48)
Тогда наибольшая ширина проходки по дну выемки:
(49)
Рис.14. План забоя экскаватора с рабочим оборудованием «прямая лопата»
При ширине проходки В до 1,4…1,5Rp под загрузку может устанавливаться один самосвал, больше 1,5Rp – два (на рис. 14 изображены штрихпунктиром). Расстояние между кузовом экскаватора автомобилем должно быть не менее 1 м.
Шаг перемещения Lп определяется (рис. 13б):
(50)
причем его величина не должна быть меньше значения, приведенного в Приложении 2.
Наибольший радиус выгрузки рассчитывается по формуле (51), аналогично радиусу копания экскаватора «обратная лопата» (формула 30):
(51)
где:
Наименьший радиус выгрузки не должен его превышать и, в любом случае:
(51а)
где
– длина кузова автосамосвала;
- принять равным 0,75 длины автосамосвала.
Высота выгрузки должна быть в диапазоне (рис. 13б)
,
(52)
где
(52а)
–превышение призмы
грунта над бортом автосамосвала;
– запас высоты под ковшом;
);
Возможные забои одноковшовых экскаваторов изображены на рис. 15
Рис. 15. Забои одноковшовых экскаваторов
а) – г) – «прямая лопата»
д) – к) – «обратная лопата и драглайн»