Машины и оборудование. ПР Машины и Оборуд... Анализ условий, необходимых для расчета Целью работы
 Скачать 195.71 Kb.
|
|
Анализ условий, необходимых для расчета Целью работы является ознакомление с конструкциями экскаваторов и приобретение навыков в расчете основных параметров экскаваторов. ВАРИАНТ 20 Таблица 1 Исходные данные
Таблица 2 Характеристика грунтов
Расчет основных параметров траншеи По условиям задания диаметр трубопровода d = 530 мм, глубина заглубления трубопровода h = 0,8 м, длина участка траншеи L = 50 км. 1. Согласно СП 36.13330.2012. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85* глубина траншеи: при номинальном диаметре трубопровода  принимается не менее hT = DH + 0.8 где Dн – наружный диаметр трубопровода, м (таблица 1). H = d + h = 530 +800 = 1330. 2. Согласно СП 36.13330.2012. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*, ширина траншеи по дну при номинальном диаметре трубопровода  принимается не менееB=1,5·DH , B = 1.5 * 530 = 795 Профиль траншеи в соответствии со СНиП 12-04-2002 принимаем трапецеидальным. Крутизна откосов = 1  где B – ширина траншеи по дну, м; A –длина основания трапеции, м; z – ширина откоса траншеи. Длина основания трапеции A:   z= 1330  A = 795 + 2*1330 = 3455 Площадь поперечного сечения трапецеидальной траншеи:  где hT – глубина траншеи, м; B – ширина траншеи по дну, м; A –длина основания трапеции, м.  Объем грунта в целике: Vземли = Sсечен * L где L – длина участка траншеи, м (таблица 1). Vземли = 2,8 * 10000 = 28000 м3 Фактический объем земляных работ на объекте: Vфакт.раб = Kр * Vземли где Kр- коэффициент разрыхления грунта принимаем Kр = 1,3; принимается согласно исходным данным (таблица 2) для самых тяжелых условий). Vфакт.раб = 1,3 * 28000 = 36400 м3 Время на сооружение траншеи протяженностью 10 км:  где ʋ =1000, км/год – скорость выполнения работ (производительность); L – длина участка траншеи, км.  Время на подготовительные работы (составляет 50 % основного времени на сооружение траншеи):  где Т – основное время на сооружение траншеи.           5 В = 795 В = 795 Н = 1330 А = 3455 H = 1330 мм L = 10000 м  Рис. 1. Поперечный профиль траншеи трубопровода Согласно условиям задания для разработки траншеи, при строительстве магистрального трубопровода диаметром 530 мм протяжённостью 10 км, пролегающей по 3-й категории грунта с наличием растительности потребуются: машины для подготовительных работ и машины для разработки траншеи. Для производства подготовительных работ потребуются кусторезы, корчеватели, бульдозеры. Для сооружения траншеи, исходя из категории грунта и объёмов работ, выберем по наибольшей эффективности из одноковшового экскаватора. 3.Машины для разработки траншей Одноковшовые экскаваторы по конструктивным параметрам разделяются на размерные группы. Конструктивные особенности экскаваторов, отраженные в классификационных признаках разных групп, включают в себя: тип ходового устройства и тип подвески рабочего оборудования. По типу подвески рабочего оборудования экскаваторы подразделяются на экскаваторы с гибкой подвеской (канатно-блочное управление, механический привод) и на экскаваторы с жесткой подвеской (гидравлический привод). По типу ходового устройства экскаваторы подразделяются на гусеничные, пневмоколесные, на специальном шасси на базе трактора или автомобиля. Основными параметрами одноковшовых экскаваторов, отраженных в классификационных признаках являются: эксплуатационная масса, вместимость ковша и мощность основного двигателя. Различают геометрическую и номинальную вместимость (емкость) ковша. В отличие от геометрической, номинальная вместимость ковша дополнительно учитывает объем материала, разрабатываемого экскаватором и удерживаемого над открытой поверхностью ковша. Мощность основного двигателя – мощность двигателя, установленного на машине и являющегося приводом для механизмов экскаватора. В большинстве экскаваторов основным двигателем является двигатель внутреннего сгорания. К технико-эксплуатационным параметрам одноковшовых экскаваторов относятся: скорость передвижения, величина давления на грунт, наибольший преодолеваемый угол подъема пути, глубина и радиус копания, высота выгрузки и время выполнения операций рабочего цикла. Основные рабочие размеры являются параметрами, определяющими технологию экскаваторных работ. Для экскаваторов, оснащенных навесным оборудованием «обратной лопатой при проведении открытых выработок основными рабочими параметрами являются: радиусы и высота копания и выгрузки, кинематическая глубина копания, размеры ходового устройства экскаватора, характеризуемые колеей и базой. Основными видами сменного оборудования одноковшовых экскаваторов с канатной подвеской являются: прямая и обратная лопаты, драглайн, грейфер и кран. Каждый вид сменного оборудования требует соответствующей запасовки канатов. Гидравлические экскаваторы могут быть оснащены сменными ковшами различной вместимости и формы, а также сменным оборудованием в виде гидромолота, зуба рыхлителя различной конструкции или рыхлительным оборудованием захватно-клещевого типа. Рыхлительное оборудование в виде гидромолота, обеспечивающее ударное разрушение разрабатываемых пород и негабаритов, как и зубья рыхлители укрепляются на оголовке стрелы экскаватора вместо ковша. Рыхлительное оборудование захватно-клещевого типа обеспечивает рыхление мерзлых и крепких пород без снятия ковша экскаватора. Объективным показателем, характеризующим горные породы по трудности их разработки экскаваторами, является удельное сопротивление копанию экскаваторными ковшами. Технологические схемы проведения одноковшовыми экскаваторами открытых горных выработок делятся на: бестранспортную и транспортную. При работе по бестранспортной схеме экскаватор укладывает породу из выработки в отвал. При работе по транспортной схеме 19 порода грузится в кузова транспортных средств. Возможны различные варианты как бестранспортных, так и транспортных технологических схем сооружения траншей одноковшовыми экскаваторами. По месту расположения на дневной поверхности экскаватора и экскаваторного забоя относительно торца и бортов проходимой выработки различают лобовую и боковую закрытые проходки. Лобовой проходкой экскаватор ведет разработку забоя по торцу выработки, перемещаясь по дневной поверхности в контуре выработки по ее ширине. Боковой закрытой проходкой экскаватор разрабатывает забой по одному из бортов выработки, перемещаясь по дневной поверхности вне контура выработки по ее ширине. Лобовая и боковая закрытая проходка более рациональны при проведении канав и траншей и могут быть осуществлены как по бестранспортной, так и транспортной технологическим схемам. Процесс периодического перемещения экскаватора вдоль трассы траншеи после выемки заданного объема породы или достижения заданной глубины и профиля выработки называется передвижкой экскаватора. Передвижка экскаватора при лобовой и боковой закрытой проходках производятся на поверхности без захода машины в выработку, что обеспечивает мобильность. РАСЧЕТ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВОсновные технические параметры экскаватора гусеничного ЭО–4111Б
Основные технические параметры экскаватора гусеничного Э- 10011Д
Основные технические параметры экскаватора гусеничного Hitachi ZX200-5G
Расчет ведем для экскаватора ЭО–4111Б Мощность необходимая при наиболее энергоемкой операции копания грунта можно определить по формуле:  ,Где А - удельная энергоемкость копания, равная работе, затрачиваемой на разработку 1 м3 грунта; примем 200 кПа; tk - продолжительность копания  с;tц - продолжительность рабочего цикла в секундах; q - вместимость ковша, равная 0,65 м3; kм - коэффициент использования двигателя при копании с учетом привода вспомогательных устройств, kм принимаем 0,735; η - коэффициент полезного действия привода и рабочего оборудования, принимаемый для экскаваторов с механическим приводом принимаем 0,65.  Техническая производительность одноковшовых экскаваторов определяется по формуле:  где q - вместимость ковша; Кр - коэффициент разрыхления породы; Кн = 1,085 - коэффициент наполнения ковша  = 117,6 м3/чЭксплуатационная производительность:  Где КУ - коэффициент зависящий от уровня квалификации машиниста экскаватора,КУ= 0,89 - 0,98, по условию квалификация высокая (низкая - 0,89; средняя - 0,94; высокая - 0,98); принимаем равным 0,89; КВ - использования экскаватора в смену, при отсыпке в отвал КВ = 0,75.  м3/ч.Теоретическая производительность одноковшовых экскаваторов применяется только как часовая и определяется по формуле:  м3/ч.Рассчитаем количество смен:  где Vфакт работ - фактический объем грунта, Vфакт работ = 36400 м3; Пэ (12) - производительность одноковшового экскаватора за двенадцатичасовую смену. Количество смен при использовании одного экскаватора:  , м3/смену. Определяем количество единиц техники: при двенадцатичасовой рабочей смене:  Принимаем n = 22 экскаваторов. По той же методике рассчитываем в программе Microsoft Excel 2010 основные параметры работы экскаваторов Hitachi ZX200-5G и Э- 10011Д и составим сводную таблицу результатов.
 Рис.1. Сравнение количества экскаваторов  Рис. 2. Сравнения необходимого количества смен ЗаключениеОзнакомились с конструкциями одноковшовых экскаваторов и определением их производительности и мощности для заданных условий. Произведены расчеты технологической и эксплуатационной производительности, мощности экскаваторов. Рассчитаны габаритные размеры траншеи, ее параметры и разработан профиль. Согласно условиям задания для разработки траншеи, при строительстве магистрального трубопровода диаметром 530 мм протяжённостью 10 км, пролегающей по 3-й категории грунта с растительностью потребуются: машины для подготовительных работ и машины для разработки траншеи. Рассмотрены такие одноковшовые экскаваторы, как ЭО–4111Б, Э- 10011Д, Hitachi ZX200-5G. В результате расчетов принимаем следующие установки для раскопок: 1 экскаватор Hitachi ZX200-5G. и экскаваторщик с 12-ти часовой сменой. |