Нвр.м = Н'вр.м + Нвр.м (Lср – 100) /10,
1. Для скрепера ДЗ-30 Нвр.м = 2,8+0,15∙(299,25-100)/10 = 5,789 маш.-ч
2. Для скрепера ДЗ-20В Нвр.м = 1,7+0,1∙(299,25-100)/10 = 3,693 маш.-ч
где Н вр.м и Н вр.м – соответственно норма машинного времени на первые 100 м и каждые последующие 10 м возки грунта, маш.-ч; Lср- средняя дальность перемещения грунта на площадке, м.
Нормативная производительность отражает усредненные условия эксплуатации машин и содержит резервы для перевыполнения норм выработки при рациональной организации механизированных процессов. Проектирование земляных работ должно вестись с использованием прогрессивной технологии, эффективных машин и передовых приемов труда рабочих. Поэтому в расчетах следует пользоваться не нормативной, а расчетно-плановой производительностью Пр, отражающей конкретные условия производства. Она может быть определена по формуле
Пр = (Пн + Пэ) /2,
1. ДЗ-30 Пр = (138,19+131,53)/2 = 134,86 м3/смену
2. ДЗ- 20В Пр = (216,63+345,09)/2 = 280,86 м3/смену
где Пр – расчётно-плановая производительность, м3/смену; Пн – нормативная производительность, м3/смену; Пэ – эксплуатационная производительность, которая для скрепера рассчитывается по формуле
Пэ = 60 tсмqkнkв /tцkр,
1. ДЗ-30 Пэ = 60∙8∙3∙0,9∙0,85/6,7∙1,25 = 131,53 м3/смену
2. ДЗ- 20В Пэ = 60∙8∙7∙1∙0,9/6,9∙1,27 = 345,09 м3/смену
где tсм - продолжительность смены, ч; q - геометрическая вместимость ковша, м3; Кн - коэффициент наполнения ковша; Кв = 0,8-0,9 - коэффициент использования скрепера по времени; tц - продолжительность рабочего цикла скрепера, мин; Кр - коэффициент разрыхления грунта.
Продолжительность рабочего цикла скрепера складывается из затрат времени на заполнение ковша, перемещение груженого скрепера, разгрузку грунта в насыпи, возвращение в забой и дополнительные операции (повороты, переключения передач и т. п.). Следовательно,
Т ц= L 1 / v 1 + L 2 / v 2 + L 3 / v 3 + L4 /v4 + t д,
1. Для ДЗ-30 Т ц = 0,02111/3 + 0,27340/6 + 0,00474/5 + 0,29925/6 + 1/120=0,112 ч = 6,7 мин
2. Для ДЗ-20В Т ц = 0,02136/3 + 0,27246/6 + 0,00543/5 + 0,29925/6 + 1/90 =0,115 ч = 6,9 мин
где L1, L 2, L 3, L4 - длины участков соответственно заполнения ковша, транспортирования грунта, его разгрузки и порожнего хода скрепера, м; V1, V2, V3, V4 - скорости движения скрепера на соответствующих участках, м/мин; tд - время на выполнение дополнительных операций (обычно до 1 мин).
Длина участка заполнения ковша, м,
L1 = q Кн Kn / b h Кр Кнр,
1. Для ДЗ-30 L1 = 3∙1,3∙0,9/1,9∙0,1∙1,25∙0,7 = 21,11 м
2. Для ДЗ-20В L1 = 7∙1,4∙1/2,58∙0,2∙1,27∙0,7 = 21,36 м
где b - ширина захвата ковша скрепера, м; h - глубина резания, м; Kn = 1,2- 1,5 - коэффициент, отражающий потери грунта; Кнр = 0,7 - коэффициент, учитывающий неравномерность толщины срезаемой стружки.
Длина участка разгрузки ковша, м,
L3 = q Кн / h1b ,
1. Для ДЗ-30 L3 = 3∙0,9/0,3∙1,9 = 4,74 м
2. Для ДЗ-20В L3 = 7∙1/0,5∙2,58 = 5,43 м
где h1 - толщина отсыпаемого слоя, м, определяемая по техническим характеристикам скрепера.
Длина пути транспортирования грунта, м,
L2 = L cр- L1 – L3,
1. Для ДЗ-30 L2 = 299,25-21,11-4,74 = 273,4 м
2. Для ДЗ-20В L2 = 299,25-21,36-5,43 = 272,46 м
где Lср - средняя дальность перемещения грунта на площадке, м.
Длина пути порожнего скрепера, м,
L4 = Lср.
L4 = 299,25 для любого типа скрепера
Перемещение скрепера при наборе грунта осуществляется на скорости 2,5-3,5 км / ч, а при его разгрузке - 4-8 км / ч. Скорости движения груженого и порожнего скрепера определяются уклоном площадки, видом и состоянием грунта и для прицепных скреперов составляют 6-8 км / ч.
2.3.3 Взаимоувязка машин в составе комплекта
Основной задачей при проектировании комплекта является обеспечение полной загрузки и оптимальных режимов работы каждого звена комплекта, которые зависят от номенклатуры, марок и количества машин каждой марки.
Для нормального взаимодействия средств механизации в составе комплекта в основу его формирования заложены следующие принципы:
а) комплект машин подбирается из условия выполнения работ в заданные сроки;
б) общее количество средств механизации и количество разных по типу машин должно быть минимальным;
в) в комплекте назначаются ведущая машина или машины, определяющие организацию работ и выработку комплекта, и вспомогательные средства механизации;
г) производительность каждого звена вспомогательных машин должна быть равной или чуть больше производительности ведущих машин.
Номенклатура средств механизации в комплекте зависит от состава строительных процессов, выполняемых при планировке площадки, и технологических возможностей каждой машины в отношении количества охватываемых процессов, т. е. их универсальности. После установления марок ведущих машин на основании сведений об областях использования средств механизации подбираются марки вспомогательных машин для производства тех процессов, которые не могут быть выполнены ведущими машинами.
При использовании в качестве ведущих машин скреперов, которые могут производить разработку, транспортирование, укладку и разравнивание грунта в местах отсыпки, подбираются средства механизации для срезки растительного слоя, рыхления грунта (если оно необходимо), его уплотнения в насыпи, а также окончательной планировки площадки.
Выбор вспомогательных машин следует производить с учетом следующих рекомендаций. Растительный слой до начала основных земляных работ должен быть снят и уложен во временные отвалы для последующего его использования при укреплении откосов площадки и ее благоустройстве. В зависимости от дальности перемещения грунта работы выполняются бульдозерами, реже - скреперами и грейдерами.
Плотные грунты (глины, тяжелые суглинки и т. п.) перед разработкой землеройно-транспортными машинами предварительно разрыхляются. Рыхление грунтов производится на толщину срезаемой стружки тракторными плугами или рыхлителями.
Доставляемый в насыпь грунт требует послойного разравнивания и искусственного уплотнения, так как плотность, достигаемая за счет движения средств механизации по насыпи и смачивания ее дождем, оказывается недостаточной для исключения деформации земляного сооружения.
Для окончательной планировки площадки целесообразно использовать землеройно-транспортную машину, принятую для срезки растительного слоя.
Количество средств механизации для планировки площадки рассчитывается из условия неразрывности работы машин комплекта в следующей последовательности.
1. Находится требуемая среднесменная интенсивность разработки грунта, м3/ смену
J = V0 /tдαв
J = 110410/28∙2 = 1971,61 м3 / смену
где V0 – объём грунта, доставляемый из выемки в насыпь, м3; tд - директивный срок работ, дней; αв – число сменработы ведущих машинв сутки
2. Рассчитывается количество ведущих машин в комплекте
Nв = J/Пр
1. ДЗ-30 Nв = 1971,61/ 134,86 = 14,6 ≈ 15 шт.
2. ДЗ-20В Nв = 1971,61/280,86 = 7,02 ≈ 8 шт.
3. Определяется количество вспомогательных машин каждого типа, работающих совместно и одновременно с ведущими средствами механизации (рыхлители и катки)
Nвс = ПрNвαв / Пвсαвс
1. Для катка ДУ-16В Nвс = 134,86 ∙8∙2/2962,96∙2 = 0,36 ≈ 1 шт.
2. Для рыхлителя ДП-14 Nвс = 134,86 ∙8∙2/6153,85∙1 = 0,70 ≈ 1 шт.
3. Для катка ДУ-31А Nвс = 280,86 ∙8∙2/1860,47∙2 = 1,2 ≈ 1 шт.
4. Для рыхлителя ДП-18 Nвс = 280,86 ∙8∙2/10000∙1 = 0,225 ≈ 1 шт.
где Пвс - сменная производительность вспомогательной машины, м3/смену; αвс - число смен работы вспомогательных машин в сутки.
4. Устанавливается количество вспомогательных средств механизации, не работающих совместно с ведущими машинами комплекта (машины для срезки растительного слоя и окончательной планировки площадки).
Их число и сменность работы в течение суток назначаются исходя из объемов работ, производительности машин и планируемых сроков выполнения процессов.
Далее приводятся технические характеристики и размерные параметры всех машин комплекта и даётся его состав.
Таблица 3. Первый состав комплекта машин для планировки площадки
| Наименование процесса | Тип машины | Марка машины | Мощность двигателя, кВт | Кол-во машин, шт. | Число смен работы в сутки |
| Срезка растительного слоя | Бульдозер | ДЗ-28 | 118 | 1 | 2 |
| Рыхление выемки | Рыхлитель | ДП-14 | 79 | 1 | 1 |
| Разработка и транс портирование грунта | СкреперТрактор толкач | ДЗ-30Т-74 | 5959 | 154 | 2 |
| Уплотнение насыпи | Каток | ДУ-16В | 177 | 1 | 2 |
| Окончательная планировка площадки | Бульдозер | ДЗ-28 | 118 | ||
| 1 | 1 |
Таблица 4. Второй состав комплекта машин для планировки площадки
| Наименование процесса | Тип машины | Марка машины | Мощность двигателя, кВт | Кол-во машин, шт. | Число смен работы в сутки |
| Срезка растительного слоя | Бульдозер | ДЗ-18 | 79 | 1 | 2 |
| Рыхление выемки | Рыхлитель | ДП-18 | 132 | 1 | 1 |
| Разработка и транс портирование грунта | СкреперТрактор-толкач | ДЗ-20ВТ-130 | 118118 | 62 | 2 |
| Уплотнение насыпи | Каток | ДУ-31А | 66 | 1 | 2 |
| Окончательная планировка площадки | Бульдозер | ДЗ-18 | 79 | ||
| 1 | 1 |
2.4. Оценка и сравнение вариантов планировочных работ