12. Задачи проектирования экскаваторных забоев.

Разработка грунта одноковшовыми экскаваторами производится проходками, состоящими из последовательных забоев. Экскаваторным забоем называется пространство, ограниченное радиусом действия рабочего оборудования машины, а проходкой – траншея, образуемая при последовательной срезке грунта и периодическом перемещении экскаватора вдоль выемки. Экскаваторный забой включает место расположения землеройной машины, часть разрабатываемого с данной стоянки массива грунта и площадку для размещения транспортного средства (при погрузке грунта в транспорт) или отвала (при разработке грунта навымет). Профиль забоя зависит от основных рабочих параметров экскаватора (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Рабочие параметры и профили забоя экскаваторов: а – прямая лопата с канатным управлением; б – обратная лопата с гидравлическим управлением; в – драглайн; R_p – радиус резания; R_в – радиус выгрузки; Н – высота резания; Н_к – глубина резания; Н_в – высота выгрузки

Как правило, экскаватор, оборудованный прямой лопатой, разрабатывает грунт лобовыми и боковыми проходками выше уровня стоянки. …………………………………….

При лобовом забое сквозное движение транспорта по проходке невозможно, он подается сзади по дну разработанной выемки. Если транспорт подается сбоку по поверхности земли, то уменьшается высота забоя. Лобовой забой применяется сравнительно редко, обычно при первой (пионерной) проходке или при узких выемках (траншеях), разрабатываемых за одну проходку.

При узких лобовых проходках большой протяженности для сокращения времени маневрирования транспорта устраивают промежуточные въезды.

В широких лобовых проходках экскаватор в процессе работы перемещается в правую и левую части забоя.

При боковом забое транспорт находится сбоку на уровне стоянки экскаватора или выше его. При этом транспорт имеет сквозной проезд. Боковой забой является основным при работе экскаватора, оборудованного прямой лопатой.

При разработке грунта лобовой проходкой затрудняется работа транспорта, кроме того угол поворота платформы может достигать 180°, это снижает производительность экскаватора. Поэтому способ лобового забоя используют ограниченно.

Более эффективна разработка грунта способом боковой проходки. В этом случае транспорт перемещается параллельно оси движения экскаватора, как правило, на уровне его стоянки, значительно уменьшается угол поворота стрелы экскаватора при погрузке грунта в транспорт.

После определения необходимых параметров забоя разрабатываются технологические схемы разработки грунта экскаватором, оборудованным прямой лопатой. При этом разрабатываемый грунт может быть погружен в транспорт или укладываться в отвал, резерв или земляное сооружение.

При разработки грунта в выемке, глубина которой превосходит максимальную высоту забоя для данного типа экскаватора, применяется разработка в несколько ярусов.

Для въезда в котлован устраивают съезд с уклоном 10-15°, шириной до 3,5 м - при одностороннем движении и до 7,5 м - при двустороннем.

Экскаватор с обратной лопатой используют при разработке грунта ниже уровня стоянки экскаватора, и преимущественно при отрывке небольших котлованов и траншей. Поярусная разработка грунта при этом виде оборудования, как правило, не выполняется. Разработку грунта ведут лобовыми или боковыми проходками с погрузкой грунта в автосамосвалы или с укладкой в отвал. При этом расчет параметров проходки производиться так же, как и при применении экскаватора с прямой лопатой.

При наличии неровностей поверхность в пределах ширины передвижения экскаватора предварительно выравнивают бульдозером. Наименьшую глубину забоя определяют из уровня наполнения ковша с "шапкой". Для несвязных грунтов минимальная глубина забоя составляет 1-1,7 м, для связных - 1,5-2,3 м при работе экскаваторов оборудованных ковшом емкостью 0,25; 0,4-0,5; 0,65-0,8; 1-1,25. Максимальная ширина проходки зависит от Rраб и составляет (1,2-1,5) Rраб - при погрузке в транспорт и (0,5-0,8)Rраб - при укладке грунта в отвал.

13. Определение количества и грузоподъемности автомашин к одноковшовому экскаватору при разработке выемки.

Грузоподъемность транспортного средства G для отвоза грунта выбирается в зависимости от вместимости ковша экскаватора q_к. Рекомендуется в транспортное средство выгружать K_к = 4…7 ковшей экскаватора с грунтом. Таким образом

G = М_к K_к,

где М_к – масса грунта в одном ковше экскаватора, т;

М_к = ρ q K_е

где ρ =1800 плотность грунта (глина), т/м³

K_е =0,6 коэффициент использования емкости ковша экскаватора (K_е = 0,7…0,8).

Грузоподъемность транспортного средства принимается с учетом возможного перегруза или недогруза в пределах 5%.

Для отвоза грунта от одного работающего экскаватора количество транспортных единиц N_тр определяется по формуле

N_тр= , шт.,

где Т_УП =0,3м– время установки транспортного средства под погрузку ;

Т_П – время погрузки транспортного средства, определяемое из зависимости

100 – Н.вр.,

К_кq_э – Т_П ,

где Н.вр.=0,53ч – норма времени на разработку и погрузку в транспортные средства 100 м³ грунта экскаватором ;

Т_ПП и Т_ПГ – время пробега транспортного средства с грузом в отвал и обратно порожняком, определяемое из зависимости

Т_ПГ + Т_ПП = ,

где 2L_пр – дальность пробега в оба конца;

V_ср – средняя расчетная скорость пробега транспортного средства;

Т_УР– время установки транспортного средства под разгрузку;

Т_Р =1мин- время разгрузки транспортного средства;

Т_ТП =1мин– продолжительность технологических перерывов, возникающих в течении рейса (пропуск встречного транспорта) и др.