5.2. Порядок выбора комплекта машин для производства земляных работ

Выбор комплекта машин для производства земляных работ, включающих процессы разработки, перемещения и разравнивания заданного объема грунта, проводится в следующей последовательности.

Минимум себестоимости производства работ достигается в том случае, когда все машины комплекта загружены наиболее полно. Т. е. необходимо, чтобы коэффициент загрузки → 1.

5.2.1. В зависимости от объема работ и глубины котлована выбираем конкретные модели экскаваторов (2 … 3 модели) по данным табл. 5.1 и табл. П.4.1 и рис. П. 4.1

Таблица 5.1

Выбор типоразмеров экскаватора

в зависимости от объема работ

Месячный объем переработки грунта, тыс. м3	Вместимость ковша экскаватора, м3
до 20 60 … 100 свыше 100	0,4 … 0,65 1,6 … 2,5 2,5 и более

5.2.2. Определяем производительность выбранных моделей экскаваторов. Техническая производительность одноковшового экскаватора вычисляется по формуле, м³/ч,

, (5.1)

где q – геометрическая вместимость ковша, м³;

– коэффициент наполнения ковша грунтом;

– коэффициент разрыхления грунта;

– продолжительность рабочего цикла экскаватора в заданных условиях, с.

Значение коэффициентов и принимаются из табл. 5. 2.

Таблица 5.2

Значение коэффициентов ,

Коэффициент	Категория грунта
	I, II	III	IV
	1,1 … 1,2	1,25	1,3
	0,95 … 1,02	1,12 … 1,32	1,25 … 1,4

Продолжительность рабочего цикла в заданных условиях работы экскаватора определяется по формуле, с,

, (5.2)

где – продолжительность цикла работы экскаватора в стандартных условиях, с;

– коэффициент продолжительности цикла, зависящий от категории грунта ( = 0,93; 0,95; 1,0; 1,05 для грунтов соответственно I, II, III, IV категорий);

– коэффициент, учитывающий удлинение цикла при погрузке в транспорт, = 1,1.

Эксплуатационная производительность экскаватора определяется по формуле, м³/ч,

, (5.3)

– коэффициент, учитывающий простои по организационным причинам (отсутствие транспорта, фронта работ, переход из забоя в забой и др.),

= 0,75 ... 0,85;

– коэффициент, учитывающий простои по метеорологическим причинам, = 0,9 ... 0,95;

– коэффициент, учитывающий простои по техническим причинам (тех. обслуживание, передача смен), = 0,9 ... 0,93;

– коэффициент, учитывающий перерывы по технологическим причинам (передвижение вдоль забоя, очистка ковша), = 0,9 ... 0,95.

Меньшие значения коэффициентов , , , принимаются для ковшей с < 1,0 м³, а большие для ковшей с > 1,0 м³.

5.2.3. Определяем необходимое количество экскаваторов по формуле

, (5.4)

где – объем грунта, подлежащего разработке, м³;

– среднесуточное время работ, ч (при двухсменной работе = 16,4 ч.);

– срок выполнения работы, рабочих дней.

Число экскаваторов должно быть 2 ... 5. Если больше, то необходимо взять экскаватор другого типоразмера.

5.2.4. Вычисляем коэффициент загрузки экскаваторов:

. (5.5)

Для минимизации затрат на земляные работы необходимо, чтобы → 1.

Дальнейшие расчеты проводим для экскаваторов с наибольшим значением .

5.2.5. Определяем количество машино-смен работы экскаваторов:

, (5.6)

где t_MC – продолжительность машино-смены (t_MC = 8,2 ч).

5.2.6. Определяем себестоимость работы экскаваторов, руб.

, (5.7)

где С_{МС Эi} – стоимость машино-смены экскаватора (i-й машины), руб.

Результаты расчетов заносим в табл. 5.3.

5.2.7. Выбираем марки самосвалов (2 ... 3 шт. для каждой из выбранных моделей экскаваторов) из табл. П. 4. 2 по величине грузоподъемности , которая должна быть равна, т,

, (5.8)

где – число ковшей, загружаемых в самосвал ( = 4 ... 8);

– объемная масса насыпаемого грунта, = 1,7 т/м³.

Допускается перегрузка самосвала не более 5 %.

Проверяем возможность погрузки грунта в самосвал, для этого высота выгрузки ковша экскаватора (табл. П. 4.1) должна быть больше высоты бортов самосвала (табл. П. 4.2).

Таблица 5.3 Результаты расчета технико-экономических показателей комплекта машин	Бульдозеры	СБ, руб.
		КЗ Б
		nБ
		Марка
	Самосвалы	СС, руб.
		КЗ С
		nС
		Марка
	Экскаваторы	СЭ, руб.
		КЗ Э
		nЭ
		Марка

5.2.8. Определяем производительность самосвала по формуле, м³/ч,

, (5.9)

где – продолжительность рабочего цикла самосвала, с:

, (5.10)

где – дальность транспортирования грунта, км;

– средняя скорость движения самосвала, км/ч;

– время разгрузки самосвала, с;

– время установки самосвала под погрузку и разгрузку, с;

– время ожидания самосвала у экскаватора, с;

– время на пропуск встречного самосвала, с.

Значения , , , , принимаем в соответствии с данными табл. П.4.3 и табл. П. 4. 4.

5.2.9. Выбираем необходимое количество самосвалов из условия обеспечения бесперебойной работы головной машины:

. (5.11)

Вычисляем коэффициент загрузки самосвалов:

. (5.12)

5.2.10. Определяем количество машино-смен работы самосвалов:

. (5.13)

5.2.11. Определяем себестоимость работы самосвалов, руб,

, (5.14)

где С_{МС Сi} – стоимость машино-смены самосвала (i-й машины), руб.

Результаты расчетов заносим в табл. 5.3.

5.2.12. Выбираем марки бульдозеров (2 ... 3 шт. для каждой из выбранных моделей экскаваторов) из табл. П.1.1 по величине объема призмы волочения V_П (ф-ла 1.12), которая должна быть равна 0,5 … 1 вместимости кузова самосвала.

5.2.13. Определяем производительность бульдозеров по формуле (1.11), м³/ч.

Значение – длины пути перемещения грунта, м, принимаем в соответствии с данными табл. 5.4.

5.2.14. Выбираем необходимое количество бульдозеров из условия обеспечения бесперебойной работы головной машины:

. (5.15)

Вычисляем коэффициент загрузки бульдозеров:

. (5.16)

5.2.15. Определяем количество машино-смен работы бульдозеров:

. (5.17)

5.2.16. Определяем себестоимость работы бульдозеров, руб:

, (5.18)

где С_{МС Бi} – стоимость машино-смены бульдозера (i-й машины), руб.

Результаты расчетов заносим в табл. 5.3.

5.2.17. Определяем себестоимость работы каждого из вариантов комплекта машин.

Для этого суммируем себестоимости работы для каждого экскаватора с одной маркой самосвала и двумя марками бульдозеров и другой маркой самосвала и двумя марками бульдозеров. Всего четыре варианта для каждой марки бульдозера. Из полученных значений выбираем вариант с минимальной величиной себестоимости производства работ.