4.2 Основные работы

По окончании подготовительных работ по всей трассе, приступают к выполнению основных работ по сооружению земляного полотна.

На протяжении всей трассы запроектировано 3 насыпи и 4 выемки. Вся трасса разбита на 7 участков. Каждый участок делится на захватки, на каждой из которых работает определённый тип техники.

К ведущим машинам подбираем комплект машин, для выполнения сопутствующих процессов. Ведущими машинами в данном проекте являются: скрепер прицепной ДЗ-26 (ёмкость ковша 10м³) и экскаватор ЭО-4321 (0,8м³).

• На 1,2,3,4,5 и 7-ом участках ведущей машиной был выбран скрепер прицепной ДЗ-26. Для работы на этих участках необходимо: три скрепера, один бульдозер ДЗ-25 на базе трактора Т – 180 для разравнивания разработанного грунта и один каток ДУ-16В для уплотнения разровненного грунта.

• На 6-ом участке работает экскаваторно авто-самосвальный комплект.

Чтобы рассчитать необходимое количество автосамосвалов, нужно знать производительность экскаватора и производительность автосамосвала.

Производительность экскаватора ЭО – 4321 определяется по формуле:

q – емкость ковша экскаватора ; q = 0,65 м³

k_н – коэффициент наполнения ковша экскаватора, k_н =1,19

k_в – коэффициент использования машины по времени; k_в=0,71

k_раз – коэффициент разрыхления грунта в ковше; k_раз =1,1

= продолжительность цикла работы экскаватора = 16 сек

Количество ковшей, необходимое для загрузки кузова автосамосвала можно определить по формуле:

n = Q_c / (γ·q · k_н),

где Q_с – грузоподъемность самосвала, т Q_c =11тонн – (КрАЗ – 256Б)

γ – объемная масса грунта , т/м³ γ=1,65 т/м³

k_н – коэффициент наполнения ковша экскаватора.

q – емкость ковша экскаватора (q = 0,65 м³).

Сменная производительность автосамосвала определяется по формуле:

П_а/с = (60 · Q_c · k_в)/ t_ц ,

где k_в – коэффициент использования по времени; k_в=0,85

t_ц - время цикла, мин;

Q_c - объем кузова автосамосвала, Q_c =11/1,65≈6,7 м³ (а/с КрАЗ-256 Б);

t_ц = t_{погрузки} +t_{разгрузки} + t_хто +t_{маневров} +t_{ожидания}

где t_п – время погрузки, мин (t_п = n_к · t);

n_к - количество ковшей, n=8

t – время цикла экскаватора, t = 16 cек

t_n = n_к · t = 8 · 16 =128 cек

t_{ож –} время ожидания у экскаватора и на пропуск встречного автосамосвала; t_ож=18+60=78 сек.

t_хто– время груженого и холостого хода; t_{хто =} 16,35 мин

t_р – время разгрузки, t_р = 84 сек

t_м – время маневров, t_м = 30+24=54 сек

t_ц = (128+84+54+78)/60+16,35=22,07 мин

П_а/с = (60· 6,7 · 0,85)/22,07,07= 15,4 м³/час

Потребное количество автосамосвалов определяется по формуле

Грунт в карьере разрабатывает экскаватор ЭО-4321 с прямой лопатой, ковш с зубьями. Грунт грузится в автосамосвалы, отвозится в насыпь, там выгружается, разравнивается и уплотняется. Схема работы экскаваторно-самосвального комплекта описана в приложении 3.

Полный угол фронта экскавации при этом составляет около 160°. Средний угол поворота на разгрузку, измеряемый между лучами, соединяющими ось поворота с центрами масс разрабатываемого слоя и грунта в зоне разгрузки, не должен превышать 90°. Поворот экскаватора на разгрузку является наиболее продолжительной операцией цикла и в нормальных условиях составляет почти 2/3 его общего времени. Следовательно, угол поворота надо стремиться уменьшать. Поэтому разработку правой и левой частей лобовой стенки ведут с поворотом в разные стороны. Автомобили подают к экскаватору с разных сторон: при разработке левой части забоя - с левой; правой части - с правой. Автомобили подают под разгрузку задним ходом с разворотом в два приёма и останавливают как можно ближе к экскаватору, но так, чтобы между контуром автомобиля и окружностью, описываемой хвостовой частью экскаватора оставался свободный промежуток не менее 0,5 м. Следовательно, чтобы установить место остановки автомобилей необходимо знать радиус R_x окружности, в пределах которой перемещается при поворотах хвостовая часть экскаватора. Далее, автосамосвалы привозят грунт из карьера в насыпь.

Объём работ экскаватора равен 6823,89 м³ .

Состав звена: машинист 6 разряда, помощник машиниста;

Количество смен: 2.

Участок № 1,2,3,4,5,7 (L=184, 235, 318 м³). Разработка грунта прицепными скреперами с транспортировкой в насыпь.

На 1-ом участке работают три прицепных скрепера и вместе с ним параллельно работает еще два комплекта, на 3-ем участке и на 7-ом.

С креперы двигаются по кольцевой схеме движения, разрезая и набирая грунт в выемке и разгружаясь на насыпи. Схема резания грунта – стружкой переменной (клиновидной) толщины - показана на рисунке 15.

Рис. 15. Схема резания грунта скреперами.

Набор грунта производится на уклонах, причём, т.к. грунт связный, то скреперу следует двигаться под уклон (вниз), чтобы облегчить себе усилия, затрачиваемые на отделение земляной стружки от массива. При этом, в зависимости от дальности возки, на три скрепера рассчитан один толкач

Схему резания грунта в плане принимаем ребристо-шахматную, показанную на рисунке 16.

q_CK - вместимость ковша скрепера, равна 10 м³;

К_н - коэффициент наполнения, для супеси равен 0,8;

К_пг - коэффициент потерь грунта, для дренирующих грунтов равен 0,9;

b - ширина ковша, для ДЗ-26 равна 2,80 м;

h - среднее значение высоты стружки при наборе грунта,

для ДЗ-26 равно 0,3 м;

К_раз - коэффициент разрыхления, принимаем равным 1,3.

Рис. 16. Схема резания грунта (в плане)

Выбираем кольцевую схему движения скреперов. Технологическая схема движения скреперов показана в приложении 3.

Земляное полотно отсыпается послойно в направлении от откосов к середине (рис. 17)

Рис.17. Порядок отсыпки земляного полотна.

Норма времени на разработку первого участка определена по ЕНиР № 2. Состав звена (на каждый скрепер): тракторист 6 разряда;

Объём работ: 1 – 7689,08 м³; 2 – 19311,11 м³; 3 – 6795,90 м³;

4 – 17251,94 м³; 5 – 4827,91 м³; 7 – 27762,32 м³.

Количество смен (для каждого комплекта на каждом участке): 2.

Производительность скрепера:

– объем ковша (10)

– коэффициент наполнения ковша (0,8)

– коэффициент использования машины по времени (0,8)

– коэффициент разрыхления грунта (1,3)

– время цикла

– время наполнения ковша ( 17 с)

– время грузового хода (132 с)

= – время холостого хода (132 с)

– время разгрузки ( 7 с)

– время маневра = 2 мин. (120 с)

(м³/час)

После окончания работ на 1-ом участке комплект машин перемещается для работы на 2-ой, аналогично с 3-го на 4-ый, а далее 5-ый.