На основании подсчитанного ранее среднего расстояния перемещения грунта на площадке (L ср = 299,25 м) наиболее оптимальным типом землеройно-транспортной машины является прицепный скрепер с вместимостью ковша 6-7 м3.

Данным требованиям соответствуют типы скреперов, указанные в таблице 2.

Таблица 2

Технические характеристики и размерные показатели прицепных скреперов

2.3.2 Определение сменной производительности ведущих средств механизации

Производительность (выработка) машины, т. е. количество продукции, выпускаемой или перерабатываемой за единицу времени, является важным показателем строительной техники. В технологических расчетах обычно используется три вида производительности: нормативная, эксплуатационная и расчетно-плановая.

Нормативная производительность средств механизации, м3/смену

Пн = 8 И / Нвр.м,

1. Для скрепера ДЗ-30 Пн = 8∙100/5,789 = 138,19 м3/смену

2. Для скрепера ДЗ-20В Пн = 8∙100/3,693 = 216,63 м3/смену

3. Для катка ДУ-31А Пн = 8∙100/0,43 = 1860,47 м3/смену

4. Для рыхлителя ДП-14 Пн = 8∙100/0,13 = 6153,85 м3/смену

5. Для катка ДУ-16В Пн = 8∙100/0,27 = 2962,96 м3/смену

6. Для рыхлителя ДП-18 Пн = 8∙100/0,08 = 10000 м3/смену

где И – измеритель объема, на который определена норма машинного времени, м3; Нвр.м – норма машинного времени в _аш.-ч.

Для землеройно-транспортных машин Нвр.м рассчитывается на основании сборника ЕниР [5] в зависимости от дальности возки грунта. В частности, для скрепера норма машинного времени

Нвр.м = Н'вр.м + Нвр.м (Lср – 100) /10,

1. Для скрепера ДЗ-30 Нвр.м = 2,8+0,15∙(299,25-100)/10 = 5,789 маш.-ч

2. Для скрепера ДЗ-20В Нвр.м = 1,7+0,1∙(299,25-100)/10 = 3,693 маш.-ч

где Н вр.м и Н вр.м – соответственно норма машинного времени на первые 100 м и каждые последующие 10 м возки грунта, маш.-ч; Lср- средняя дальность перемещения грунта на площадке, м.

Нормативная производительность отражает усредненные условия эксплуатации машин и содержит резервы для перевыполнения норм выработки при рациональной организации механизированных процессов. Проектирование земляных работ должно вестись с использованием прогрессивной технологии, эффективных машин и передовых приемов труда рабочих. Поэтому в расчетах следует пользоваться не нормативной, а расчетно-плановой производительностью Пр, отражающей конкретные условия производства. Она может быть определена по формуле

Пр = (Пн + Пэ) /2,

1. ДЗ-30 Пр = (138,19+131,53)/2 = 134,86 м3/смену

2. ДЗ- 20В Пр = (216,63+345,09)/2 = 280,86 м3/смену

где Пр – расчётно-плановая производительность, м3/смену; Пн – нормативная производительность, м3/смену; Пэ – эксплуатационная производительность, которая для скрепера рассчитывается по формуле

Пэ = 60 tсм q kн kв /tц kр,

1. ДЗ-30 Пэ = 60∙8∙3∙0,9∙0,85/6,7∙1,25 = 131,53 м3/смену

2. ДЗ- 20В Пэ = 60∙8∙7∙1∙0,9/6,9∙1,27 = 345,09 м3/смену

где tсм - продолжительность смены, ч; q - геометрическая вместимость ковша, м3; Кн - коэффициент наполнения ковша; Кв = 0,8-0,9 - коэффициент использования скрепера по времени; tц - продолжительность рабочего цикла скрепера, мин; Кр - коэффициент разрыхления грунта.

Продолжительность рабочего цикла скрепера складывается из затрат времени на заполнение ковша, перемещение груженого скрепера, разгрузку грунта в насыпи, возвращение в забой и дополнительные операции (повороты, переключения передач и т. п.). Следовательно,

Т ц= L 1 / v 1 + L 2 / v 2 + L 3 / v 3 + L4 /v4 + t д,

1. Для ДЗ-30 Т ц = 0,02111/3 + 0,27340/6 + 0,00474/5 + 0,29925/6 + 1/120=0,112 ч = 6,7 мин

2. Для ДЗ-20В Т ц = 0,02136/3 + 0,27246/6 + 0,00543/5 + 0,29925/6 + 1/90 =0,115 ч = 6,9 мин

где L1, L 2, L 3, L4 - длины участков соответственно заполнения ковша, транспортирования грунта, его разгрузки и порожнего хода скрепера, м; V1, V2, V3, V4 - скорости движения скрепера на соответствующих участках, м/мин; tд - время на выполнение дополнительных операций (обычно до 1 мин).

Длина участка заполнения ковша, м,

L1 = q Кн Kn / b h Кр Кнр,

1. Для ДЗ-30 L1 = 3∙1,3∙0,9/1,9∙0,1∙1,25∙0,7 = 21,11 м

2. Для ДЗ-20В L1 = 7∙1,4∙1/2,58∙0,2∙1,27∙0,7 = 21,36 м

где b - ширина захвата ковша скрепера, м; h - глубина резания, м; Kn = 1,2- 1,5 - коэффициент, отражающий потери грунта; Кнр = 0,7 - коэффициент, учитывающий неравномерность толщины срезаемой стружки.

Длина участка разгрузки ковша, м,

L3 = q Кн / h1 b ,

1. Для ДЗ-30 L3 = 3∙0,9/0,3∙1,9 = 4,74 м

2. Для ДЗ-20В L3 = 7∙1/0,5∙2,58 = 5,43 м

где h1 - толщина отсыпаемого слоя, м, определяемая по техническим характеристикам скрепера.

Длина пути транспортирования грунта, м,

L2 = L cр- L1 – L3,