Длительность рабочего цикла определим по формуле:

tц=tкоп+tтр+tр+tпор+tдоп (с) (3.2)

где tкоп – длительность операции копания-набора грунта в призму (по табл.1), с;

tкоп=9 с.

tтр – длительность транспортировки грунтовой призмы, с;

tтр=lтр/Vтр (с) (3.3)

где lтр – путь транспортировки грунтовой призмы, м;

lтр=а1/2+с (м) (3.4)

lтр=69/2+10=44,5 м.

Vтр - скорость транспортировки грунтовой призмы (по табл.1), м/ч;

Vтр=8,8*1000/3600=2,44 (м/ч)

tтр=44,5/2,44≈19 с.

tр – длительность раскладки грунтовой призмы слоем определённой толщины, при сосредоточенной разгрузке грунтовой призмы (в отвал, в кавальер, в обратную засыпку) tр=0 (с).

tпор – длительность порожнего хода бульдозера, с;

tпор=(lкоп+lтр+lр)/Vтр (с) (3.5)

где lкоп – средний путь набора грунта в призму (по табл.1), м;

lр – длина пути раскладки (при сосредоточенной разгрузке грунтовой призмы в кавальер) lр=0, м

tпор=(4+19+0)/2,44≈10 с.

tдоп – дополнительное время на переключение передач, перестановку отвала и повороты, tдоп=10с.

tц=9+19+0+10+10=48 с.

=65,739 ≈ 66 (м3/ч).

Выбор экскаватора обратная лопата для разработки котлована

При глубине котлована 2…6 м целесообразно использовать экскаватор с обратной лопатой. При использовании экскаватора с обратной лопатой разрабатывается закрытый (глухой) котлован, что не обеспечивает въезд в котлован.

При выборе марки экскаватора с ковшом определенного объёма следует учитывать то, что конфигурация забоя должна быть такой, чтобы обеспечить безопасность экскаватора и его максимальную производительность. Эти условия выполняются в том случае, если высота разрабатываемого уступа Нр составляет определенную часть паспортной характеристики экскаватора Нкоп.max, то есть наибольшей глубины или высоты копания.

Нр= Нкоп.max*β (м) (4.1)

Где Нкоп.max – паспортная характеристика высоты разрабатываемого уступа, м;

β – коэффициент высоты забоя экскаваторов, для обратной лопаты может быть принята 0,7.

Так как из формулы (2.8) мы уже знаем величину Нр, то можем найти Нкоп.max требуемую для разработки нашего котлована и принять экскаватор, соответствующий требованиям.

Нкоп.max=4,8/0,7=6,86 м.

Принимаем экскаватор обратная лопата ЭО-5122.

Таблица 2. Технические характеристики экскаватора обратная лопата ЭО-5122.

Определим размет меньшей стороны котлована:

а1=а+ 2тНр (м) (4.2)

а1=60+2*0,9*4,8=68,64≈69 м.

Разработка котлована начинается с проходки пионерной (разрезной) траншеи.

Ширину пионерной траншей понизу принимаем равной 2 м. Ширина пионерной траншеи поверху была посчитана в формуле 2.7, и она равна 11м.

bПТ=2 м;

ВПТ≈10,6 м.

Ширина бокового забоя:

ВБЗ=1,3* Rкоп.max (м) (4.3)

Где ВБЗ – ширина бокового забоя, м;

Rкоп.max - наибольший радиус копания (по табл.2), м.

ВБЗ= 1,3*10,7=14 м.

Определим количество боковых забоев:

пБЗ=(а1- ВПТ)/ ВБЗ (4.4)

пБЗ = (69-10,6)/14 =4 забоя+2 м

остаток в 2 м распределим на четыре боковых забоя:

ВБЗ= 14+2/4=14,5 м

Т. о., разработка котлована будет осуществляться пионерной траншеей с размерами поверху ВПТ=11 м понизу bПТ=2 м, и тремя боковыми забоями с размерами поверху и понизу ВБЗ= 14,5 м.

Эксплуатационную производительность экскаватора определяем по формуле:

(м3/ч) (4.5)

Где q=2 м3– объём ковша (принимаем по табл.2);

tц=22 с – длительность рабочего цикла(принимаем по табл.2);

КН =1,1– коэффициент наполнения ковша, для супеси;

КР =1,15– коэффициент разрыхления грунта , для супеси;

КВ =0,9 – коэффициент использования рабочего времени смены (0,80…0,90).

(м3/ч)

Выбор экскаватора прямая лопата для разработки котлована

При использовании экскаватора прямая лопата, разрабатываются открытые котлованы, которые удобны, т.к. обеспечивают въезд в котлован.

Выбор экскаватора прямая лопата осуществляется так же, как и для обратной лопаты:

Нр= Нкоп.max*β (м) (5.1)

Где Нкоп.max – паспортная характеристика высоты разрабатываемого уступа, м;

β=1,0 – коэффициент высоты забоя экскаваторов, с прямой лопатой для супеси.

Нкоп.max=4,8/1,0=4,8 м.

Принимаем экскаватор прямая лопата ЭО-5122.

Таблица 3. Технические характеристики экскаватора прямая лопата ЭО-5122.

Для прямой лопаты устройство наклонного входа с уклоном i=10% в котлован является первой стадией его разработки: экскаватор начинает разрабатывать грунт ниже отметки стояния, постепенно заглубляясь до отметки Нр в конце наклонного входа – на границе подошвы котлована. Разработка грунта должна быть начата от будущей подошвы котлована на расстоянииLp, которое посчитано в формуле 2.9: