Выбор и определение технологических параметров строительной техники для выполнения земляных работ при строительстве линейного участка м

Его тяговое  усилие складывается из двух составляющих: сопротивления резанию и сопротивление перемещению бульдозера:

                                                                

     где Р₁ — сопротивление грунта рыхлению; Р₂ — сопротивление движению трактора с рыхлителем. 

     Для растительного грунта:

Сопротивление грунта рыхлению

                                            

     где b — ширина рыхления при 3-х зубьях 1,720-2,140 м; Н — глубина рыхления, 0,4 м; к — удельное сопротивление грунта рыхлению, зависящее от категории грунта = 0.8 кгс/см²=0,78*10⁵ Н/м² ; т - коэффициент, учитывающий неполное разрыхление грунта между зубьями (т = 0,75 — 0,8).

Сопротивление движению трактора с навесным рыхлителем

                                                   

     где G=45705кг=448366Н- вес трактора с рыхлителем;   f- коэффициент сопротивления движению трактора с рыхлителем (f= 0,08—0,15).

                         

Расходуемая двигателем бульдозера-рыхлителя мощность:

                                                   

     где v — рабочая скорость движения бульдозера-рыхлителя, м/с; η — механический к.п.д. трактора. 

3.2.2. Расчет производительности бульдозера-рыхлителя.

     Производительность бульдозера-рыхлителя, при продольно-поворотной схеме работы:

                                       

     где к_и=0,85-0,95- коэффициент использования, учитывающий затраты времени на развороты и подготовительные операции, v_р — рабочая скорость движения бульдозера-рыхлителя, м/с; n — количество продольных ходов рыхлителя по траншее, определяется из геометрических размеров разрабатываемой траншеи и конструкции рыхлителя.

                                                       

                                     

     Для минерального грунта: 

Сопротивление грунта рыхлению

                                                

где b — ширина рыхления при 2-х зубьях 0,7 м; Н — глубина рыхления, 0,725 м;

 к — удельное сопротивление грунта рыхлению, зависящее от категории грунта = 0.8 кгс/см²=0,78*10⁵ Н/м² ; т - коэффициент, учитывающий неполное разрыхление грунта между зубьями (т = 0,75 — 0,8). 
 

Сопротивление движению трактора с навесным рыхлителем

                                              

     где G=45705кг=448366Н- вес трактора с рыхлителем;   f- коэффициент сопротивления движению трактора с рыхлителем (f= 0,08—0,15).

                                       

Расходуемая двигателем бульдозера-рыхлителя мощность:

                                              

     где v — рабочая скорость движения бульдозера-рыхлителя, м/с; η — механический к.п.д. трактора. 

3.2.3. Расчет производительности бульдозера-рыхлителя.

     Производительность  бульдозера-рыхлителя, при продольно-поворотной схеме работы:

                                       

     где к_и=0,85-0,95- коэффициент использования, учитывающий затраты времени на развороты и подготовительные операции, v_р — рабочая скорость движения бульдозера-рыхлителя, м/с; n — количество продольных ходов рыхлителя по траншее, определяется из геометрических размеров разрабатываемой траншеи и конструкции рыхлителя. 

                                                         

                                

4. Определение технологических  параметров экскаватора.

4.1.Определение усилия копания экскаватора.

  Одноковшовый экскаватор (гусеничный гидравлический) ЭО-3122: ширина гусениц 500 мм, удельное давление на грунт 0,48 кг/см ² , эксплуатационная масса 14,3т, емкость ковша 0,63 м ³, продолжительность цикла копания 16 сек., скорость передвижения 3 км/ч, радиус копания на уровне стоянки 7,9 м, максимальный радиус  8,2м, максимальная глубина копания 5,1 м, высота выгрузки 5,52 м, угол поворота ковша 173⁰, также экскаватор может оснащаться различными видами сменного оборудования: гидромолот МГ-300, грейфер копающий.

      Расчет  мощности экскаватора.

Необходимая мощность экскаватора определяется по величине усилия копанию:

                                        

     где: Р - усилие копания, H; k=1,55 кгс/см² =1,52×10⁵ Н/м²;

      - удельное сопротивление грунта копанию Н/м²; b – ширина ковша, b=700 мм;

             h - толщина срезаемой стружки, м;

                                                                                 

     где: q=0,63- объем ковша, м³; к_н=1,0- коэффициент наполнения ковша; к_р - коэффициент разрыхления грунта; к - толщина срезаемой стружки, м; Н_к - путь копания (траектория движения ковша при резании), м;

                                                                     

     где: Н - глубина траншеи, м ; h - толщина плодородного слоя, м; а - угол наклона плоскости забоя к горизонту.

                                                                         

                                                   
 
 

4.2.Определение  производительности экскаватора.

     Эксплуатационная  производительность экскаватора определяется по следующей формуле:

                             

   где: П_тех - техническая производительность экскаватора м³/ч; к_исп - коэффициент       использования   (зависит   от   сложности   формы   траншеи   0,7-0,9);                       к_м   -   коэффициент квалификации машиниста (0,86).

                                                                         

     где: n - количество копаний в час (определяется из среднего времени цикла экскаватора, которое можно определить из технических характеристик); к_гр - коэффициент грунта.

                                                                              

     где: ,к_р, - коэффициенты наполнения ковша и разрыхления грунта (зависят от свойств грунта).

Определим число циклов копания:

                                                               

                   - продолжительность цикла копания.

                                                                        

    

, 

    

. 
 

    5. Сравнительный анализ производительности отдельных элементов комплекса технических средств 

Линейная производительности бульдозера:

• для расчистки от снега:

,

• для перемещения растительного слоя:

.

Линейная техническая производительность бульдозера-рыхлителя для растительного грунта:

    

.

Время рыхления участка длиной 5 км:

    

Линейная техническая производительность бульдозера-рыхлителя для минерального грунта:

    

.

Время рыхления участка длиной 5 км: 

    

Линейная производительность экскаватора:

.

     Больше всего времени потребуется бульдозеру при очистке снега, поэтому дополнительно на этот вид работы можно применить второй бульдозер-рыхлитель, так как его производительность превышает производительность других единиц техники . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     6. Техника безопасности при проведении земляных работ 

    1. Техническому персоналу строительных  организаций необходимо обеспечить выполнение рабочими Правил техники безопасности, предусмотренных действующими документами:

• «Правила техники безопасности при строительстве магистральных стальных трубопроводов» (М., Недра, 1982);
• «Единые Правила безопасности при взрывных работах» (М., Недра, 1976). К выполнению работ допускаются лица, прошедшие инструктаж, обучение и проверку знаний по технике безопасности.
• СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве» (М., Стройиздат, 1980);

    2. Не допускается работа землеройных  машин под проводами действующей линии электропередачи. При работе вблизи линии электропередачи необходимо соблюдать меры электробезопасности (СНиП III-4-80 «Правила устройства электроустановок» [ПУЭ]).

    3. Все работающие на трассе должны быть ознакомлены с предупредительными знаками, применяемыми при производстве земляных работ.

    4. Производственные предприятия обязаны  принимать меры по обеспечению пожарной безопасности и производственной санитарии.

    5. Места работ, транспортные и строительные машины должны быть обеспечены аптечками с комплектом кровоостанавливающих, перевязочных и других средств, необходимых для оказания первой помощи. Работающие должны быть ознакомлены с правилами оказания первой доврачебной помощи.

    6. Воду для питья и приготовления пищи во избежание желудочно-кишечных заболеваний рекомендуется использовать на основании заключения местной санитарно-эпидемиологической станции только из источников, пригодных для этой цели. Питьевая вода должна быть кипяченой.

    7. При производстве работ в северных  районах страны в весенне-летний период всех работающих рекомендуется обеспечить защитными (сетки Павловского, закрытая спецодежда) и отпугивающими (диметилфталат, диэтилтолуамид и др.) средствами от комаров, мошки, слепней, гнуса и проинструктировать о порядке пользования этими средствами. При работе в районах распространения энцефалитного клеща всем работающим необходимо сделать противоэнцефалитные прививки.

    8. В зимний период особое внимание  следует обратить на проведение мероприятий по предотвращению обмораживаний, в том числе созданию пунктов обогрева. Работающих необходимо обучить правилам оказания первой помощи при обмораживании.

    9. При строительстве объектов нефтяной и газовой промышленности в охранной зоне действующих коммуникаций (трубопроводов, линий электропередач и т.д.) следует руководствоваться: