Вибір способу копання котловану та визначення тривалості виконання робіт у двох варіантах.

Варіант – І. Копання котловану екскаватором.

За технічними характеристиками екскаваторів вибираємо такі, які задовольняють висоті копання Н=4,95 м;

Значенню Н=4,95 м відповідають всі марки екскаваторів,за винятком ТЕ-3М, Е-1514, Е-2621А, Е-304Б, Е-5015А, ЕО-3322А.

Вибираємо екскаватор пряма лопата з найменшою масою та інвентарно-розрахунковою вартістю з висотою копання не менше 4,95 м. Це буде екскаватор Е-652Б з прямою лопатою з зубами. Його показники:

- найбільша висота копання Н=7,9 м;

- найбільший радіус копання R=7,8 м,

- найменший радіус копання на рівні стоянки R_min=2,8 м;

- найбільша висота вивантаження Н₁ =5,6 м;

- висота вивантаження при найбільшому радіусі вивантаження Н₂ =2,7 м;

- найбільший радіус вивантаження R_в =7,7 м;

- об’єм лопати V₁=0,65 м³.

Копання котловану прямою лопатою ведуть при його стоянні на рівні дна котловану і розташуванні транспортних засобів на дні котловану. Тому, для вводу екскаватора в котлован, а також в’їзду і виїзду самоскидів у торці котловану (з боку найменшої робочої позначки) обладнують в’їздну траншею шириною 7м з ухилом і=0,1 (m’=10).

Об’єм в’їздної траншеї:

 

де m’, m – коефіцієнт закладання відповідно дна і відкосів траншеї; b – ширина в’їздної траншеї по дну, м; h – глибина котловану в місці влаштування траншеї, м.

Схему проходки екскаватора вибираємо виходячи із співвідношення ширини поверху котловану і найбільшого радіусу копання екскаватора:

 

Приймаємо копання котловану розширеною лобовою проходкою з переміщенням екскаватора по зигзагу.

Визначаємо параметри екскаватора в забої:

- максимальний радіус різання R_max =0,9R=0,9х7,8=7м;

- радіус різання на рівні стоянки R_ст=2,8м;

- відстань від осі стоянки екскаватора до внутрішніх відкосів

В₁=R_мах-h₁m=7- 4,95х0,85=2,79м;

В₂= R_мах-h₂m=7- 4,80х0,85=2,92м.

- відстань від осі руху самоскида до нижнього краю котловану приймаємо не менше 1,5м

- крок пересування екскаватора l = R- R_мах =7-2,8=4,2м.

Для визначення місць розміщення транспортних засобів біля екскаватора використовують графічний масштабний метод. Креслення приведені на листі А-1.

Визначаємо експлуатаційну продуктивність екскаватора за зміну, м³:

 

де с – тривалість зміни, с=8годин; q=1,25м³ – місткість ковша; П _Т – технічне число циклів за хвилину, П _Т =1,75; К₁ – коефіцієнт наповнення ковша щільним ґрунтом,

 

К_н=1,1 – коефіцієнт наповнення ковша пухким ґрунтом, приймаємо; К_п =1,26 – коефіцієнт пухкості ґрунту(визначаємо за нормативом, ЕНіР); К_в =0,69 – коефіцієнт використання за часом.

Тоді:

Продуктивність екскаватора за зміну при розробці в’їздної траншеї у зв’язку з малими робочими відмітками приймаємо 0,5П _е, або 0,5х457=228,5 м³.

Об’єм розробки ґрунту екскаватором з урахуванням недобору ґрунту до відмітки фундаменту 0,10 м без об’єму в’їздної траншеї:

 

Тривалість роботи екскаватора:

 

Приймаємо Т=14 змін.

Для відвозу ґрунту приймаємо самоскид КамАЗ-5511 вантажопідйомністю 10т. Місткість кузова самоскида в кубічних метрах ґрунту в щільному стані при середній щільності супіску g=1,75 т/м³.

 

Кількість ковшів, завантажених в кузов самоскиду визначаємо за формулою:

 

Приймаємо М=10 ковшів.

Тривалість завантаження однієї машини:

 

де К_Т =0,85 – коефіцієнт впливу транспорту

Кількість самоскидів:

 

 

де t_ц – тривалість роботи самоскида за цикл, хв.; z =3км – дальність перевезення ґрунту; υ_с = 30 км/год. – середня швидкість руху самоскида, з довідника; t_р.м. – тривалість розвантаження з маневруванням.

Приймаємо N=4 машини.

Для розрівнювання ґрунту на відвалі і пошарової укатки підбираємо бульдозер і трактор з катками.

З умови комплексної механізації продуктивності цих машин повинна бути рівною, або трохи вищою від продуктивності ведучої машини (екскаватора) при такій самій тривалості виконання робіт. Тобто, тривалість розрівнювання ґрунту бульдозером на місці відвалу становить 14 змін. При об’ємі ґрунту V=5052+661=5713 м³ продуктивність бульдозера за зміну повинна бути:

 

Тоді норма часу на 100 м³ ґрунту становить:

 

де С=8 годин – тривалість зміни.

Приймаємо бульдозер Д-444А на базі трактора ДТ-54А, для якого норма часу на 100 м³ ґрунту Н_час = 1,75 маш.-год.

При об’ємі ґрунту V=5713 м³ і тривалості укатки Т=14 змін при шести проходках по одному сліду і товщині ущільненого шару 0,2 м продуктивність роботи трактора з катками повинна бути:

 

Норма часу при шести проходках по одному сліду на 1000 м²:

 

Приймаємо пневматичний причіпний каток Д-130А масою 5 тон у зчепленні з трактором С-80.

Варіант – ІІ. Розробка котловану самохідними скреперами.

У процесі розробки утворюються в’їзд і виїзд, об’єми яких визначаються за формулою:

 

де m₁ – коефіцієнт закладання дна виїзду-в’їзду; А – ширина в’їзду (виїзду), м; m – коефіцієнт закладання відкосів; V_тор. - об’єм торцевих фігур котловану (Таблиця).

Об’єм в’їзду при m₁=4

 

 

Об’єм виїзду при m₁=10

 

 

Всього V = V₁+V₂ =457+790=1247 м³.

Визначаємо експлуатаційну продуктивність самохідного скрепера за зміну, м³:

 

де С=8 годин – тривалість зміни; t_ц – тривалість циклу, с:

 

де - тривалість відповідно навантаження ковша, навантаженого і порожнього ходу скрепера, розвантаження скрепера, на повороти,

 

z₃ – довжина шляху навантаження скрепера при клиновидно му різанні, м:

 

Для скрепера ДЗ-ІІ П маємо: q=8м³; а =2,82м; h=0,3м; k₁=0,87 (прийнято раніше); m=0,17 – коефіцієнт призми волочіння для супіску при об’ємі ковша в м3; υ₃=2 км/год – швидкість руху при завантаженні. Тоді:

 

 

Тривалість вантажного та порожнього ходів обчислюємо за формулою:

 

тут прийнято υ =30 км/год. – середня швидкість руху скрепера по дорозі з кам’яним покриттям.

Приймаємо тривалість вивантаження t_р=25с, час на повороти t_пов.=25с. Тоді тривалість циклу

 

Тому продуктивність самохідного скрепера за зміну при значенні коефіцієнта впливу глибини виїмки К₄=0,92 і значенні коефіцієнта використання у часі К_в=0,8

 

Тривалість роботи скрепера при об’ємі ґрунту V=V_к+V₁+V₂=5142+1247=6389м³ становить:

 

Для рівних умов економічного порівняння приймемо тривалість виконання робіт самохідними скреперами Т=14 змін. Тоді необхідна кількість скреперів:

 

Остаточно приймаємо три скрепери ДЗ-ІІ П і один трактор-штовхач Т-140 (Т100).

 

2.4 Визначення техніко-економічних показників варіантів. Порівняння та вибір остаточного варіанту виконання робіт.

Техніко-економічні показники визначаємо за тими ж самими формулами, що й у частині І (планування площадки).

Варіант І. Розробка котловану екскаватором Е-652Б, обладнаним прямою лопатою.

1. Собівартість 1маш.-год. Екскаватора Е-652Б:

 

Кількість рейсів самоскида КамАз – 5511 за годину

 

 

Собівартість 1маш.-год. самоскиду:

 

бульдозера Д – 444А:

 

трактора С-80:

 

пневмоколісного катка Д -130А:

 

Собівартість влаштування котловану

 

Тоді питома собівартість розробки 1м³ ґрунту:

 

2. Трудомісткість розробки 1м3 ґрунту:

 

3. Тривалість ведучого процесу Т=14 змін.

Варіант ІІ. Влаштування котловану комплектом самохідних скреперів ДЗ–ІІ П (3 шт.)

1. Собівартість 1маш.-год. скрепера ДЗ–ІІ П:

 

трактора штовхача Т-140

 

Собівартість влаштування котловану

 

Тоді питома собівартість розробки 1м³ ґрунту:

 

2. Трудомісткість розробки 1м³ ґрунту:

 

3. Тривалість ведучого процесу Т=14 змін.

Для порівняння техніко-економічні показники зводимо в таблицю2.4.

Таблиця 9.

 

З аналізу показників виходить, що най економнішим є комплект самохідних скреперів. В учбових цілях приймаємо влаштування котловану одноківшовим екскаватором з прямою лопатою.