Расчет экскаватора

Расчет экскаватора

Исходные данные

Вид грунта - суглинок

Влажность - сухой

Глубина выемки - 2,5 м.

Наружный диаметр труб - 0,1 м

Длина непроходного канала - 6,0 м.

Высота лотка - 0,17 м

0,13 м

Сведения о грунте

Характеристики грунта

Показатели разрыхления грунта: Первоначальное увеличение объема К, %

остаточное разрыхление грунта К, %

-24

Наибольшая крутизна откосов: в естественном залегании m,  насыпного грунта m, 1:0,5

Коллектор для непроходного канала.

Размеры и масса сборного железобетонного элемента:

l = 6,0 м

h = 0,17 м

Внутренняя ширина лотка для непроходного канала а = 1,5D,

где D - наружный диаметр трубы

a=D=0,1 м

Наружная ширина лотка для непроходного канала

b = а+2*0,1=0,3 м

 =2,2 т/м

Масса лотка для непроходного канала

m = V*ρ=2.2*(b*h-a*(h-0.1))*l=2.2*(0.3*0.17-0.1*0.07)*6=0.58т

Определение размеров траншеи под трубопровод

А = b+0,2×2=0,3+0,2×2= 0,7 м

C=h*m= 2,5*0,5=1,25 м

В = A+2×C = 0,7+2×1,25 = 3,2 м

Предварительный выбор одноковшового экскаватора

Для работы в условиях, соответствующих заданию (прочный грунт - суглинок и сосредоточенный объем работ, не требующих частых перебазировок), целесообразно использовать пневмоколесные машины. Предварительно выбираем экскаватор с рабочим оборудованием «обратная лопата»

Требуемый радиус копания R^*_k ≥  =3,2/0,9 = 3,56 м;

Требуемая глубина копания H^*_k ≥  = 2,5/0,7 = 3.57 м.

Удалось найти два экскаватора, удовлетворяющим данным условиям

Принимаем экскаватор ЭО-3322Д:

Определение условий разгрузки ковша экскаватора

Часть грунта, вынутого из траншеи, укладывается в кавальер для обратной засыпки, а лишний грунт вывозится в отвал автосамосвалами. Для определения размеров кавальеров определяется засыпаемая площадь поперечного сечения с учетом размеров непроходного канала.

Для обеспечения устойчивости откоса траншеи и обеспечения прохода для рабочих вдоль нее задается ширина бермы Вб:

Необходимый радиус выгрузки для треугольного кавальера равен:

Выбор автосамосвала.

Предварительно определяем вместимость кузова самосвала =1,0 м

Выбираем ГАЗ-93А с вместимостью кузова 1,65 м

Фактическое число циклов его загрузки

 n=8 шт.

Масса грунта

- коэффициент, учитывающий влажность грунта

- грузоподъемность автосамосвала

Техническая характеристика автосамосвала МАЗ-205

Грузоподъемность =2.25т

Длина =5.24 м

Ширина =2,10 м

Высота=2,13 м

Вместимость кузова =1,65 м

Радиус поворота = 8,1 м

Погрузочная высота =1,58 м

Продолжительность разгрузки с маневрированием  =0,8 мин

Расчет забоев одноковшовых экскаваторов с рабочим оборудованием «Обратная лопата» Э0-3322Д,

Реальный радиус копания

Принимаем R_p=6,75 м

Минимальное расстояние от передней опоры экскаватора до ближайшей бровки откоса выемки для увлажненных грунтов l_min>=1,0 м; Принимаем l_min=1,0 м

Наименьшее расстояние от оси вращения поворотной части экскаватора до бровки откоса траншеи, разрабатываемой лобовой проходкой

Расстояние от оси вращения до передней опоры экскаватора

м

Наименьший радиус копания по дну траншеи

Наибольший радиус копания по дну траншеи

п = 1,2 м - шаг перемещения экскаватора

h_ш - высота оси пяты стрелы

r_ш - расстояние от пяты стрелы до оси вращения поворотной части

Длина стрелы

Реальный радиус выгрузки при работе в транспортное средство

Высота выгрузки

- запас высоты над транспортным средством

=2,13 м - высота транспортного средства

=0,3 м - превышение призмы грунта в транспортном средстве над его бортом

=0,2 м - запас высоты режущей кромки ковша над призмой грунта в самосвале

Длина ковша экскаватора

Принимаем6,65 м

Необходимый радиус выгрузки для кавальера треугольного сечения

Необходимая высота выгрузки

- запас выгрузка над кавальером (для экскаватора с гидроприводом)

 принимаем h_з=0,8

Принимаем6,5 м

Угол поворота экскаватора в забое 2φ₀ и положение его первой стоянки определяются планом забоя.

Для более производительной работы угол поворота на разгрузку φ должен быть выбран наименьшим из возможных, что достигается расположением экскаватора относительно кавальера и транспортного средства. При этом трасса его перемещения на обязательно должна совпадать с осью траншеи.

55⁰ <=2 φ⁰<=110⁰

B=2bc=20₁bsinφ₀=2*2.972* sinφ₀=4.6, sinφ₀=0.77, φ₀=50.35⁰

O₁b=R_H-Hm=4.58-2.4*0.67=2.972

при разгрузке в одну сторону

,8R_H<=B<=1.6R_H

.66<4.6<7.33

положение первой стоянки экскаватора в начале ее разработки

l₁<=(R_p² - (B/2)²)^0.5

l₁= (36-5.29)^0.5=5.54

l₁ - расстояние от бровки откоса начала траншее до оси вращения поворотной части экскаватора

l₂>=(R_H² - (A/2)²)^0.5₂=(21-0.36)^0.5=4.54^min_H<l₂-0.1=4.44

Расчет производительности экскаватора

Расчет нормативной производительности

При работе в транспорт.

При работе навымет

Расчет эксплутационной производительности.

,

При работе навымет

=1011,3

При работе в транспорт

=880,75

коэф. использования экскаватора по времени в смену

 в кавальер

 в транспорт

 (при работе в отвал) коэф. учитывающий условия спроектированного забоя

 (при работе в транспорт)

- уточненное время цикла для обратной лопаты с гидравлическим приводом работающего в транспортное средство.

Наполнение ковша зависит от толщины снимаемой стружки  и длинны пути наполнения ковша L.

Ковш наполнится, если , где - необходимый путь наполнения

Возможная толщина стружки определяется из зависимости

Кн - Рабочее усилие на зубьях

- сопротивление грунта копанию;

- удельное сопротивление грунта копанию

Принимаем

Ковш экскаватора с рабочим оборудованием «обратная лопата» наполняется на пути L.

Определение фактического значения толщины стружки

протяженность траншеи, разрабатываемой экскаватором да смену в реальных условиях забоя, согласно нормам с учетом погрузки в транспортное средство:

L_T=П_Н/(F_T-F)+П_Э/(F_T-F_Л)=333,3/(3,07-2,784)+880,75/(3,07-0,48)=15.05 м

работа навымет

L_T=П_Н/(F_T-F)+П_Э/(F_T-F_Л)=421/(3,07-2,784)+1011,3/(3,07-0,48)=18,63 м

Выбор монтажного крана

Для строповки используем четырехветвевой строп.

Угол между стропами принимаем  

 - высота строповки

м

-наименьшая высота подъема

- безопасная высота перемещения груза

-высота строповки

 - запас высоты над препятствием

- наибольшая высота препятствия

Минимальный вылет

3,4+ 1,5+1,63+1,5=8,1 м

Приблизительные хар-ки крана.

По таблице окончательно выбираем кран РДК-25 с длинной стрелы 17.5 м

Техническая характеристика крана РДК-25 с длиной стрелы 17.5 м

Заключение

Использовалась нормативная и техническая литература.

Был произведен выбор вариантов средств механизации по их техническим характеристикам.

Произведен расчет рабочих параметров машин в конкретных технологических условиях.

Произведено формирование комплектов машин необходимых для прокладки трубопровода:

экскаватор с рабочим оборудованием обратная лопата ЭО-3322Д

автосамосвал ГАЗ-93А

монтажный кран РДК-25

Список используемой литературы

экскаватор ковш монтажный производительность

1. Составление и оформление курсовых и дипломных проектов: Метод. указания для студентов спец. 290300 - промышленное и гражданское строительство /ЛИСИ; Сост. А, Ф. Юдина. Л., 1990.

. ЕНиР. Сборник E2. Земляные работы. Вып.1. Механизированные и ручные земляные работы. - М.: Стройиздат, 1988.

. СНиП III-4 - 80. Техника безопасности в строительстве /Госстрой СССР. - М., 1989.

. СНиП 3.02.01 - 87. Правила производства и приемки работ. Земляные сооружения /Госстрой СССР. - М., 1988.

. Машины для земляных работ: Справочное пособие по строительным машинам. - М,: Стройиздат, 1994.

. Машины грузоподъемные для строительно-монтажных работ: Справочное пособие по строительным машинам. - М.: Стройиздат, 1993.