Зависимость вместимости ковша экскаватора от объема грунта

Объём ковша экскаватора

Работы в дорожно-строительной отрасли экскаваторной спецтехники являются весьма трудозатратными. А для того, что бы эти затраты минимизировать, так как каждая конкретная задача требует определенного уровня оснащения спецтехники, используются разнообразные модификации ковша. К примеру для рытья траншеи под коммуникации экскаватор JSB (марка техники не столь важна) использует специальный «тонкий» ковш, так как рыть стандартным ковшом экономически невыгодно. В этой статье мы подробно рассмотрим такое оборудование как ковш экскаватора и экскаватора погрузчика, их основные характеристики, в частности объем (вместимость) ковша, разновидности и формы.

Ковш экскаватора и его объем, вместимость

Основные технические характеристики ковшей экскаватора

Немного теории. При производстве работ ковш при зачерпывании земли или сыпучего материала набирается всегда с горочкой (с кабанчиком, как говорят строители). Поэтому в расчетах всегда используют не геометрический объем, а номинальный (фактический), который у каждого ковша свой. Ориентировочно номинальный объем больше геометрического на 15 – 25 процентов. Плоскость разграничивающая два понятия образуется путем воображаемого соединения режущей части ковша и верхней точкой задней стенки.

Для более эффективной работы экскаватора или экскаватора погрузчика требуется подбирать ковш с оптимальной вместимостью именно для данного вида работ. Объем грунта (сыпучих материалов) в ковше экскаватора зависит от объемной массы грунта (сыпучих материалов) и конечно же коэффициента наполнения ковша. В таблице ниже приведены значения коэффициента наполнения в зависимости от типа грунта.

Категория грунта	Условное обозначение	Коэффициент наполнения
I	Супесчаный грунт и оные	0,95-1,02
I	Торф и растительный грунт	1,15-1,23
II	Средний суглинок	1,05-1,12
III	Тяжелый суглинок	1,00-1,18
IV	Тяжелая глина	1,30-1,42
V-VI	Плохо взорванная скальная порода	0,75-0,90

Так как ковшей много, то мы выведем основные технические характеристики характерные для ковша экскаватора, как и для экскаватора погрузчика единым списком:

Масса ковша. От 90 кг до 2 тонн.
Ширина. От 300 мм до 2500 мм.
Объем. От 0,07 м3 до 2,5 м3.
Количество зубьев. От 2 до 7 шт.

На фото ниже представлены объемы ковшей экскаваторов погрузчиков.

Как определить объем ковша экскаватора

Так отвлеклись немного, давайте более конкретно поговорим про вычисление объема ковша экскаватора.

Номинальный объем ковша экскаватора можно вычислить как сумму объема «кабанчика» и нормативной геометрической вместимости ковша. Геометрическая вместимость вычисляется по формулам объема трапеций (5-й класс начальной школы). А вот объем излишней массы можно определить лишь зная угол естественного откоса, который образуется свободной плоскостью грунта (сыпучего материала) и обычной горизонтальной плоскостью. В таблице ниже отображается угол естественного откоса в зависимости от разрабатываемого грунта.

Грунта, материал	Мокрый, %	Влажный, %	Сухой, %
Мелкий песок	15-20	30-35	25
Средний песок	25	35	28-30
Крупный песок	25-27	32-40	30-35
Растительный грунт	25	35	40
Торф	15	25	40
Суглинок	25-30	35-40	40-50
Глина	12-20	35	40-45
Гравий	30	35	35-40

При выборе оптимального объема ковша для экскаватора, необходимо конечно же учитывать технические характеристика самого экскаватора. Сегодня инженерами разработана спецтехника которая характерна для конкретных типов работ в строительной и горнодобывающих отраслях. Так же стоит учесть и тип (категория) разрабатываемого грунта. К примеру: при работе на песчаных карьерах в основном используется ковши больших размеров, а на горных разработках наоборот — небольшой, но очень прочный ковш. Ведь мы знаем, что от плотности грунта (сыпучего материала) зависит его вес в ковше, а взяв большое количество материала, несоизмеримое с ТТХ машины, спецтехника может опрокинуться!

Важно знать! При выборе ковша обязательно необходимо учесть технические характеристики экскаватора, место применения спецтехники, ее грузоподъемность, а так же плотность разрабатываемого грунта.

Как выбрать оптимальную вместимость ковша?

Итак, при работе спецтехники нагрузка на основные рабочие узлы зависит от разрабатываемой породы, сыпучих материалов, грунта. Так ка же рассчитать оптимальную вместимость ковша? А рассчитать ее очень просто. Берем фактический (он же номинальный) объем планируемого для работ ковша и умножаем на удельную массу разрабатываемой породы. Вместимость ковша зависит от нескольких факторов – объемной массы грунта и коэффициента наполнения полости. Определить коэффициент наполнения можно, вычислив отношение объема собранного за один раз грунта к емкости самого ковша. Инженеры рекомендуют подбирать объем ковша и экскаваторной техники на планируемый объект так, чтобы самосвальная спецтехника заполнялась за 4-6 заходов на один круг.

Бонус! На фото ниже представлены разновидности ковшей для экскаваторной спецтехники и их применение, наслаждайтесь. Удачи.

Поделиться «Объём ковша экскаватора»

Digg
Facebook
Google+
Pinterest
Reddit
Twitter
Tumblr
VKontakte

Как правильно выбрать ковш для экскаватора или погрузчика?

Что такое «правильная» вместимость ковша экскаватора или погрузчика? На что она влияет и от чего зависит?
Как рассчитать объем ковша экскаватора или погрузчика?
Как выбрать ковш нужного объема?

Эти вопросы мы обсудили с техническим директором ГК «Интертехника» (г. Иваново), который занимается расчетом эффективности использования оборудования уже более 10 лет.

Вместимость ковша — величина, которая рассчитывается в соответствии с общепринятыми мировыми стандартами ISO (Международная организация по стандартизации) и также соответствует требованиям стандартов SAE (Общество автомобильных инженеров) и СЕСЕ (Комитет по европейскому строительному оборудованию).

Различают геометрический объем ковша и номинальную (фактическую) вместимость. Геометрический объем – это произведение площади внутренней поверхности боковой стенки и расстояния между боковыми стенками. Фактически, геометрическая вместимость – это объем ковша, загруженного до плоскости т.н. геометрической вместимости. Эта плоскость находится между верхней задней гранью и режущей кромкой ковша (рис. 1).

При определении номинального объема ковша (или т.н. вместимости с «шапкой») применяется специальный расчетный метод, основанный на данных о внутренних размерах ковша (геометрическом объеме) и условном объеме «шапки». Номинальная вместимость ковша – это сумма геометрического объема и объема шапки (рис. 1). Объем шапки рассчитывается в соответствии с углом естественного откоса, сформированного свободной плоскостью грунта и горизонтальной плоскостью. Как правило, номинальный объем ковша превышает геометрический на 15-30 %. Это связано с тем, что не существует одинаковых показателей угла естественного откоса.

Стандарт

Тип ковша

ISO

SAE

CECE

Ковш

«обратная лопата»

Ковш

«прямая лопата»

Инженерная служба ГК «Интертехника» на основании многолетнего опыта производственной деятельности пришла к выводу, что объем ковша необходимо выбирать в соответствии с целым рядом факторов. Особое значение среди них отводится виду (экскаватор, экскаватор-погрузчик, фронтальный погрузчик) и характеристикам базовой машины (вес, максимальная грузоподъемность и т.д.). Для того, чтобы помочь клиентам выбрать и купить ковш для экскаватора конструкторы ГК «Интертехника» сравнивают данные по рабочей нагрузке ковша (масса ковша + масса грунта) и максимально допустимой нагрузке. При этом, в расчетах, а, следовательно, и при выборе ковша необходимо ориентироваться на максимальную грузоподъемность экскаватора. Опыт ГК «Интертехника» в проектировании ковшей для экскаватора Hyundai показал, что, к примеру, грунты плотностью 1100 кг/м3 разрабатываются стандартным ковшом объемом 1,87 м3. Если на этот же экскаватор поставить скальный ковш (для грунтов плотностью 2000 кг/м3), то объем ковша будет составлять уже 1,5 м3. Это связано с тем, что вес скальных ковшей может увеличиваться из-за общей толщины конструкции и использования дополнительных защитных элементов. В этом случае из-за превышения допустимых значений по нагрузке на конце рукояти чрезмерно большая вместимость ковша может привести к нарушению устойчивости базовой машины.

Иначе обстоят дела с ковшами для легких (сыпучих) материалов на фронтальных погрузчиках. По итогам проведенных расчетов специалисты ГК «Интертехника» установили, что если такой грунт является неплотным и отличается особой легкостью, то для его разработки подойдут ковши увеличенного объема и ширины. Например, для фронтального погрузчика Volvo L90F, задействованного при перегрузке грунта плотностью 1600-1800 м3, рекомендуется ковш с максимальным объемом 2,7 м3. Если же этот погрузчик будет работать с легкими грунтами (плотность 1000 кг/м3 – 1200 кг/м3), то максимальный объем составит уже 4,1 м3. При этом ковш для фронтального погрузчика выбирается в соответствии с данными по допустимой опрокидывающей нагрузке, значение которой устанавливается отдельно для каждой базовой машины.

Итак, как же выбрать и купить ковш нужного объема?

Специалисты ГК «Интертехника» предлагают учитывать 4 основных параметра:

— грузоподъемность базовой машины

— плотность разрабатываемого грунта

Почему именно так? Рассмотрим этот вопрос на конкретных примерах из практики.

Для работы на карьере по добыче известняка ГК «Интертехника» изготовила скальный ковш, который был установлен на экскаватор Komatsu PC300. Объем ковша составил 1,3 м3. Такая вместимость считается небольшой, но оптимальной, поскольку ковш задействован при разработке скального грунта плотностью 2300 кг/м3. Известняк – грунт достаточно плотный и при работе с ним потребуется большое усилие копания. Кроме того, для защиты от абразивного износа ковш был оснащен элементами дополнительной футеровки, которые увеличили его массу. В свою очередь, вес ковша с грунтом должен соответствовать параметрам грузоподъемности экскаватора. В этой связи объем ковша был рассчитан так, чтобы масса ковша осталась в пределах допустимых норм. Таким образом, увеличение массы ковша и плотности грунта повлекло за собой уменьшение его объема. Если сравнить экскаватор Komatsu PC300 и изготовленный для него скальный ковш, например, с усиленным ковшом, задействованным на грунтах плотностью 2000 кг/м3, то зависимость объема и веса ковша станет еще более очевидной. Например, для экскаватора JCB 330 специалисты ГК «Интертехника» спроектировали усиленный ковш, вместимостью 1,5 м3. Экскаватор задействован на объекте по разработке грунта плотностью 2000 кг/м3. Этот грунт легче известняка, вес ковша с грунтом будет меньше, соответственно объем грунта при перегрузке можно увеличить. Машина той же тоннажности – гусеничный экскаватор Caterpillar 330. Экскаватор работает на объекте по добыче аммиачной селитры – минерального вещества, плотность которого составляет 800 кг/м3. Соответственно усилие копания, которое прикладывается при перегрузке этого вещества небольшое. Дополнительных элементов защиты ковша не потребуется. Следовательно, объем ковша можно увеличить до 2 м3.

Таким образом, на примере экскаваторов одинаковой тоннажности (30 тонн) можно проследить, как зависит объем ковша от его массы, типа, грузоподъемности экскаватора и плотности разрабатываемого грунта. Эти параметры являются определяющими при выборе ковша «правильного» объема.

Виды экскаваторов и их характеристики

Определение и назначение

Экскаватор – это машина для копания грунта. Рабочим органом является ковш. Он может быть различной конструкции. Для расширения функциональности применяется сменное оборудование: кран (крюк), гидромолот, сваебойный копер и т.п. Кроме «классической» техники, существуют экскаваторы-погрузчики и мини-экскаваторы.
По принципу работы, экскаваторы делятся на следующие виды:

Цикличные (циклического действия). Сюда относятся одноковшовые машины.
Непрерывного действия. В эту группу входят: многоковшовые роторные, с фронтальной фрезой, траншейные с зубчатой цепью.
Вакуумные.

Ниже рассматривается только первая категория – экскаватор с ковшом. По назначению принята следующая классификация:

Строительные. Объем ковша до 3 м3. Используются, в основном, на земляных или погрузочно-разгрузочных работах. Большинство моделей являются универсальными (т.е. имеют 4 и более видов сменного оборудования).
Карьерные. Комплектуются рабочим оборудованием от 2 м3 до 8 м3. Применяются в карьерах на разработке скальных пород, угольных или рудных месторождений.
Вскрышные. Вместимость ковша от 6 м3. Используются при необходимости снять (вскрыть) верхний слой породы, под которым залегают полезные минералы. Отличительная особенность – удлиненная стрела и большая мощность.

В отдельную группу выделяют специальную технику. Сюда входят торфяные, разрушительные, тоннельные, спасательные, подземные, железнодорожные, подводные, болотные и другие модели. Для них нужны специальная оснастка и навесное оборудование.

Классификация одноковшовых экскаваторов

В настоящее время существует много различных классификаций экскаваторов. Среди самых популярных следующие. По виду шасси:

Колесные (пневмоколесные). Очень маневренные, с большой транспортной скоростью. Относятся к самоходным, т.к. способны доехать до рабочего участка самостоятельно. Сюда же можно причислить экскаваторы на шасси автомобильного типа. Они специально разработаны под конкретное подъемное оборудование. Преимущества: низко расположенный центр тяжести, еще более высокая скорость.
Гусеничные. Хорошо подходят для передвижения по бездорожью и работы на слабых грунтах, т.к. отличаются высокой устойчивостью и проходимостью. Относятся к полусамоходным, т.к. могут самостоятельно переезжать с места на место в пределах рабочей площадки, но до нее их надо везти на тягачах с тралами.
На серийном грузовике либо колесном тракторе.
Рельсовые. Это ограниченно-самоходные машины, т.к. для перемещения внутри рабочей зоны им нужен специально подготовленный путь.
Шагающие.

Первые две группы наиболее распространенные. Третья (автокраны) была основной лет пятьдесят назад. Сейчас от подобных решений отказываются. Главная причина в том, что шасси, не разработанное под силовую установку, ухудшает ее технические характеристики.
По работе относительно уровня опорной поверхности, различают два типа оборудования. Ковш «прямая лопата» выбирает землю выше площадки, «обратная лопата» — ниже.

По возможности поворота стрелы: полноповоротные вращаются на 360 градусов, неполноповоротные – меньше. Все современные марки экскаваторов относятся к первой группе. Ко второй – только модели, которые навешивают на тракторы.

Таблица технических характеристик

Технические характеристики экскаваторов разбросаны в очень широком диапазоне. Это связано с тем, что машины имеют разное назначение и рассчитаны на различные объемы работ.
Основные технические характеристики сведены в таблицу:

Класс и № размерной группы	Эксплуатационная масса, тонн	Мощность двигателя, л.с.	Объем ковша, м3
Особо легкий «0»	Менее 3	10-40	Менее 0,1
Легкий «1»	5-6	30-50	0,15-0,4
Легкий «2»	8-9	40-60	0,25-0,6
Средний «3»	10-12	50-80	0,3-1,0
Средний «4»	19-30	80-130	0,65-1,6
Тяжелый «5»	30-40	100-200	1,2-2,5
Тяжелый «6»	55-60	200-350	1,6-4
Особо тяжелый «7»	80-100	300-500	2,5-6,3
Особо тяжелый «8»	100-160	400-800	5-10

Объем ковша приведен геометрический. Реальное количество забираемого грунта во время работы, за счет «шапки», на 15-30% выше. На машины, которые планируется использовать на тяжелых грунтах, ставят ковши меньшего объема, чем надо для данной группы.

Кроме указанных в таблице параметров, производительность экскаватора зависит от его конструкции и технического состояния. А также от факторов, не относящихся непосредственно к агрегату: правильной организации работы, квалификации машиниста, плотности грунта и т.п.

Силовое оборудование

По типу основного двигателя землеройные машины могут быть дизельные либо электрические.

Карбюраторные встречаются редко. Раньше делались паровые, но сейчас этот вид уже давно в прошлом. Дизелями оборудуются машины с ковшами до 3 м3. Они предпочтительнее, когда приходится время от времени переезжать на другую рабочую площадку. Электромоторы ставят на более мощные модели экскаваторов для работы в карьерах.
Различные механизмы экскаватора представляет собой отдельные узлы. Поэтому здесь распространен агрегатный вид ремонта. По той же причине широко используют унифицированные блоки – сокращается номенклатура запчастей, упрощается крупносерийное производство.
Агрегатная компоновка экскаваторов стала причиной того, что среди них выделяют две группы:

Одномоторные – все узлы и системы приводятся в действие одним двигателем.
Многомоторные – для каждого механизма или группы механизмов есть «свой» двигатель.

По типу привода рабочего и вспомогательного оборудования встречаются следующие виды:

Механический. Для передачи усилия применяются цепи, шестерни, валы, червячные пары. Это самый распространенный вид, поэтому в названии его наличие не указывается. Вместо этого называется тип мотора (дизельный).
Гидравлический объемный. Использует свойство жидкости не сжиматься под давлением. Усилие передается с помощью масла, которое нагнетается насосом и по трубам подается к цилиндрам или гидромоторам.
Гидродинамический. Энергия передается при помощи турботрансформатора или турбомуфты. Обычно сочетается с механическим. Обеспечивает автоматическое плавное регулирование движения механизмов, в зависимости от рабочей нагрузки.
Электрический. Сочетается с механическим (дизель-электрический). Машинист может выполнять совмещенные движения рабочих органов, управлять скоростью перемещения стрелы или ковша согласно нагрузке.
Смешанный – из двух видов.

Типы привода пп. 2-4 указываются в названии экскаватора.

Ковши

В разговоре о технических характеристиках экскаваторов особое внимание должно уделяться ковшам – их разновидностям и применению. На машинах данного типа используются:

Основной и сменные ковши.
Специальные ковши.
Драглайн.
Грейфер.

По объему экскаваторные ковши делятся на:

Особо легкие: до 0,1 м3
Легкие: 0,15 – 0,6 м3
Средние: 0,65 – 1,6 м3
Тяжелые: 1,6 – 4,0 м3
Особо тяжелые: 4,0 – 10,0 м3

Основной или стандартный ковш – универсальный. Он рассчитан на выполнение различных работ на легких и средних грунтах. Объем зависит от класса машины.

Со стрелой «прямая лопата» такой ковш разрабатывает породу выше опорной поверхности экскаватора. «Обратная лопата» — ниже. Сменные ковши аналогичной конструкции рассчитаны на больший или меньший объем материала.
Специальные ковши предназначены для выполнения определенных работ:

Усиленный – для твердых пород.
Скальный – с хорошо защищенной поверхностью.
Рыхлитель – со ступенчатым расположением зубьев.
Однозубый рыхлитель – для корчевания.
Планировочный – способен наклоняться в любую сторону.
Решетчатый (скелетный) – для погрузки сыпучих материалов. Может разделять породу на фракции.
Погрузочный. Тоже для сыпучих, но облегченной конструкции и с увеличенным объемом.
Траншейный – износостойкий, с прочными боковыми пластинами.
Профильный (трапециевидный) – для копания каналов.
Зачистной. Облегченный, с отверстиями для стока воды.

Первые два вида часто тоже считают основными. Драглайном называется модель экскаватора со специфичным ковшом, который подвешен на тали в виде системы подвижных и неподвижных блоков и канатов (полиспаст). Подобный механизм дает выигрыш в силе или в скорости. Кроме него, имеются подъемная и тяговая лебедки, ковш и стрела. Применяется чаще всего в мелиоративном и гидравлическом строительстве, на карьерных вскрышных работах, при больших объемах грунта.
Грейферный ковш – это челюстной захват для сыпучих и мелкокусковых материалов. Он опускается на тросе (при необходимости – свободно сбрасывается) сверху и углубляется в грунт. Челюсти смыкаются, захватывая породу, после чего ковш поднимается. Применяется для разработки грунтов, как выше, так и ниже опорной поверхности. А также на погрузочно-разгрузочных работах, для рытья котлованов, очистки каналов и т.п.

Какие работы выполняют экскаваторы

Как определить объём ковша экскаватора

Землеройные работы достаточно затратные и трудоемкие, если не использовать спецтехнику и копать вручную. Поэтому при проведении коммуникаций, рытье котлованов, добыче полезных ископаемых, используются экскаватор. Важной частью экскаватора является ковш, которым зачерпывают грунт. Если присмотреться, то окажется, что у каждой модели техники имеется свой ковш определенного размера и формы.

Основные параметры ковшей

При зачерпывании грунта не получается заполнить только полость ковша. Сыпучий материал набирается с горкой или шапкой, и номинальный объем всегда больше геометрического приблизительно на 20 %. То есть, геметрический объем указывает на то, какое количество можно уместить, заполнив ковш до плоскости. Данная плоскость располагается между режущей частью и верхней точкой задней грани.
Чтобы вычислить геометрический объем, умножьте площадь внутренней поверхности боковой стенки на расстояние между расположенными по бокам стенками. Вместимость с шапкой — это уже номинальный объем, который равен сумме геометрического и объема шапки. Вычислить объем шапки можно, если известен угол естественного откоса, образованный свободной плоскостью сыпучего материала и горизонтальной плоскостью.

Полезная информация: широкий ковш плохо врезается и не подходит для твердых грунтов. Узкий создает меньшую нагрузку на стрелу.

Требуемую грузоподъемность вычисляют, отталкиваясь от возможностей экскаватора. Ниже перечислены основные виды экскаваторов:

Строительный универсальный – используется на стройплощадках при проведении погрузочных и разгрузочных работ. Предназначен для работы с легкими сыпучими материалами – щебень, гравий, песок и так далее. Например, широкое распространение получил экскаватор Кранэкс строительный универсальный. Он передвигается на гусеницах, имеет высокую проходимость, подходит для проведения работ на заболоченных грунтах.
Вскрышной — в сравнении с карьерными оборудуют ковшом большего размера.
Карьерный – подходит для грунтов высокой плотности, применяется при разработке угольных месторождений и добыче скальных пород.
Туннельный – используется при подземной добыче горных пород, возведении рудников, шахт. Например, часто используется туннельный экскаватор ITC TE 210E для пород средней плотности и мягких.
Торфяной подземный – необходим для выемки и перевозки торфа на короткие дистанции.

Выбирая ковш, важно учитывать, какой тип экскаватора задействован на предприятии. Для каждой отрасли подбирается определенный вид спецтехники. Определяющее значение играет тип грунта. Для поднятия легкой песчаной почвы используются ковши с большой вместимостью. А если необходимо производить подъем скалистого плотного грунта, объем ковша будет намного меньше. Ведь от плотности сыпучего материала зависит его вес, а набрав большое количество грунта, можно перегрузить машину в таком случае, экскаватор может просто перевернуться.

Важно: на выбор ковша влияет тип экскаватора, сфера его применения, грузоподъемность и плотность грунта.

Как выбрать оптимальную вместимость ковша

Рабочая нагрузка зависит от типа обрабатываемого грунта. Рассчитать ее можно по формуле. Для этого номинальный объем ковша нужно умножить на удельную массу грунта, с которым собираетесь работать. Вместимость ковша зависит от нескольких факторов – объемной массы грунта и коэффициента наполнения полости. Определить коэффициент наполнения можно, вычислив отношение объема собранного за один раз грунта к емкости самого ковша. Специалисты советуют подбирать объем ковша с учетом того, чтобы самосвал заполнялся за 4-6 загрузочных циклов.

Тип	Класс	Объемм	Плотность грунта кг/м3
Мини-экскаватор	Особо легкий	В пределах 0,1	1200-1600
Строительный	Легкий	0,15-0,6	1200-1600
Карьерный	Средний	0,65-1,6	1800-2000
Строительный	Тяжелый	1,6-4	1100-1800
Строительный 2	Особо тяжелый	4-40	1000-1100

Таблица Классификации, ковшей экскаватора, по классу, объёму и ти

Важно: вес заполненного грунтом ковша не должен быть больше максимально допустимой нагрузки на рукоятку.

Гидравлический экскаватор

Подготовка к проведению работ

Прежде чем начать эксплуатацию экскаватора, важно убедиться в том, что его двигатель работает исправно. Ведь какой бы вы не выбрали ковш, его мотор должен функционировать нормально. Основные виды неполадок в работе гидравлического двигателя, на примере модели 3066 ATAAC производителя Caterpillar:
Попадание воздуха в проточную часть – причиной может быть неправильная регулировка предохранительного клапана.
Износ деталей – элементов распредузла, уплотнительных прокладок и поршневого группы.
Частота вращения гидромотора не совпадает с заводскими характеристиками – необходимо устранить поломку предохранительного клапана.
Покупатели нередко стараются приобрести ковш побольше, чтобы увеличить производительность труда. Как правило, побочный эффект – повышенные нагрузки на гидросистему, приводящие к поломкам гидросистемы.

Наша компания выполняет все виды работ по ремонту спецтехники. Особенно часто у нас заказывают ремонт гидронасоса экскаватора, гидроцилиндров и гидромотора. Наши специалисты восстановят гидравлическую систему, которая часто выходит из строя в холодное время года. Также мы готовы проконсультировать вас по поводу характеристик ковша или любого другого оборудования.

Определение емкости ковша экскаватора

Объем грунта в котловане, м 3	Емкость ковша экскаватора, м 3	Объем грунта в котловане, м 3	Емкость ковша экскаватора, м 3
до 500	0,15	8000-11000	0,8
500-1500	0,24-0,3	11000-15000	1,0
1500-5000	0,5	13000-18000	1,25
2000-8000	0,65	>15000	1,5

Для разработки грунта в котлованах в качестве ведущей машины применяют экскаваторы с оборудованием типа драглайн или прямая лопата, для широких траншей – прямая лопата или обратная лопата, для узких (шириной по низу до 3 м) траншей и ям, под отдельные фундаменты, для неглубоких котлованов (до 5м) – обратная лопата.

На основании результатов расчетов по формулам (11, 12, 13, 14) группы грунта, выбора типа сменного оборудования (драглайн, прямая иди обратная лопата) экскаватора и выбранного объема ковша определяют затраты труда на разработку грунта.

Расчет выполняется в табличной форме – таблица 3.

Ведомость подсчета объемов работ и затрат труда.

Наименование работ	Обоснование по ГЭСН	Объем работ	Н_вр	W
Ед. изм.	Кол-во	Раб. (чел-час)	Маш. (маш.-час)	Раб. (чел.-дней)	Маш. (маш.-см.)
1. Разработка грунта II в отвал экскаватором с обратной лопатой с ковшом 0,25 м 3 :	01-01-004-5 (стр.31)	1000 м 3 грунта	12,86	58,75
2. Разработка грунта с погрузкой в автосамосвал экскаватором:	01-01-014-5 (стр.38)	1000 м 3 грунта	31,32	90,09
Итого по механической разработке грунта
3. Разработка грунта в ручную в котловане:	01-02-027-2 (стр.155)	1000 м 2 грунта	─	─
4. Разработка грунта в траншее грунта II:	01-02-057-2 (стр.165)	100 м 3 грунта	─	─
5. Копание ям в ручную	01-02-058-2 (стр.166)	100 м 3 грунта	─	─
Итого по ручной разработке грунта
, ч. -дн. – затраты труда рабочего, , м. -см. – затраты труда машиниста, где V – объем работ в единицах измерения ГЭСН. H_вр.раб. – норма времени рабочего, чел.-час. H_вр.маш. – норма времени машиниста, маш.-час.

Определение трудоемкости выполнения работ по механической разработке грунта.

, — трудоемкость работ по механической разработке грунта.

Работу сдать преподавателю.

Пример выполнения работы смотри приложение 1.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

ГАОУ СПО НАБЕРЕЖНОЧЕЛНИНСКИЙ ЭКОНОМИКО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КОЛЛЕДЖ имени Е.Н Батенчука

эксплуатация зданий и сооружений»

Дисциплина «Технология и организация строительного производства»

Тема 2.3. «Земляные работы»

Практическая работа №1

I. Определение объема котлована

II. Определение затрат труда

III. Определение трудоемкости выполненных работ по механической разработке грунта

Тема 2.3. «Земляные работы»

Практическая работа № 1.

I. Определение объема котлована

II. Определение затрат труда

III. Определение трудоемкости выполненных работ по механической разработке грунт

. ЗАДАНИЕ:на основании курсового проекта по архитектуре

1. Объем котлована и при необходимости объем въездной траншеи.

2. Затраты труда на земляные работы

3. Трудоемкость выполнения работ по механической разработке грунта

Работы по разработке грунта выполняются в летний период времени

Дано:Размеры здания в осях 60×12 (м)

В=12 (м) – расстояние между крайними осями здания по ширине

L=60 (м) – расстояние между крайними осями здания по длине.

Отметка подошвы фундамента -3,200,

Отметка уровня земли -0,900,

здание без подвала, работы выполняются летом.

Решение.

1. Определение объема котлована (V_K):

1.1 Определяем нижние размеры котлована (смотри рис.4):

— ширина котлована по нижнему основанию.

— длина котлована по нижнему основанию

где В и L – расстояние между осями здания по ширине и длине, м.

n – расстояние от крайней оси здания до края подушки фундамента со стороны откоса, м.

z – расстояние между краем подушки фундамента и основанием откоса, м.

1.2 определяем глубину разработки грунта (h):

грунт – глина, , ,

(м) – глубина разработки грунта.

где 0,2 – глубина срезки растительного слоя грунта, м.

3,2 – отметка заложения подошвы фундамента, м.

0,9 – отметка уровня земли

т.к. определяем заложение откоса (а)

(м) – заложение откоса.

1.3 Находим верхние размеры котлована:

(м) – ширина котлована по верху,

, (м) – длина котлована по верху.

1.4 Определяем объем котлована (V_К):

1.5 Определяем объем въездной траншеи (V_В.ТР.). Принимаем уклон въездной траншеи (i) 10%.

Определяем длину въездной траншеи: (м)

Принимаем ширину въездной траншеи: d₁=7,0 м

(м 3 ) – объем въездной траншеи.

где

(м 2 ) – площадь трапеции.

1.6 Определяем общий объем котлована:

(м 3 )

2. Определяем общий объем обратной засыпки котлована.

2.1 Определяем объем обратной засыпки пазух:

(м 3 )

где —1,05 — коэффициент остаточного разрыхления для глины

(м 2 ) — площадь поперечного сечения пазух,

(м) – средний периметр для обратной засыпки пазух,

где (м)

(м)

— расстояние между крайними осями здания по длине, м

— расстояние между крайними осями здания по ширине, м

— средняя линия трапеции по осям здания, м

2.2. Определяем объем обратной засыпки между фундаментными блоками (принимаем по чертежу):

(м 3 ),

где — площадь основания засыпки, м 2

— глубина засыпки, м

2.3 Определяем обратную засыпку въездной траншеи ( ):

(м 3 )

2.4 Определяем площадь ручной доработки грунта в котловане:

Для упрощения расчетов при разработке котлована экскаватором разработка грунта вручную составит 7% от объема котлована, т.е.:

(1000 м 2 )

2.5 Определяем объем песчаной подсыпки:

Принимаем 70 % от объема разработки грунта вручную:

(м 3 )

2.6 Определяем общий объем обратной засыпки ( ):

2.7 Определяем разработку грунта в отвал:

(1000 м 3 )

2.8 Определяем разработку грунта экскаватора с погрузкой в автотранспорт:

(1000 м 3 )

2.9 На основании полученных результатов расчетов определяем затрат труда на разработку котлована в табличной форме.

Машины для разработки грунта в котловане

Землеройные машины используются для разработки грунта в котловане.

Рис. 15. Пример экскаваторов с прямой и обратной лопатой.

Основные технические характеристики, от которых зависит выбор экскаватора:

1. объём ковша экскаватора V_ковш, м 3 ;

2. радиус резанья R_max, м;

3. глубина копания H_к, м.

Вместимость ковша экскаватора зависит от объёма разрабатываемого грунта.

Зависимость вместимости ковша экскаватораот объёма грунта разрабатываемого сооружения

Объём разрабатываемого сооружения, м 3	Вместимость ковша экскаватора, м 3
до 500	0,15
500 – 1500	0,25 – 0,3
1500 – 5000	0,5
2000 – 8000	0,65
6000 – 11000	0,8
11000 – 15000	1,0
13000 – 18000	1,25
более 17000	1,5 и выше

Расчёт требуемого количества автосамосвалов

Для осуществления своевременной транспортировки грунта при разработке котлована необходимо определить требуемое количество автосамосвалов для обслуживания экскаватора.

При разработке грунта одноковшовыми экскаваторами с погрузкой в машины, необходимые типы транспорта рекомендуется подбирать с учётом вместимости ковша.

Рекомендуемое количество ковшей на один самосвал: n_ковш = 6÷11

2.10.3.1. Объём грунта в ковше экскаватора, м 3 :

, где

– объём ковша экскаватора;

– коэффициент наполнения ковша экскаватора (см. табл. 6).

Зависимость рабочего органа экскаватора от коэффициента наполнения ковша.

Рабочий орган экскаватора	Коэффициент наполнения ковша
Прямая лопата	1,0 … 1,25
Обратная лопата	0,8 … 1,0
Драглайн	0,9 …1,15

– коэффициент первоначального разрыхления грунта (по приложению 2);

2.10.3.2. Масса грунта в ковше экскаватора, т:

– средняя плотность грунта в естественном залегании (по приложению 4)

2.10.3.3. Количество ковшей на один самосвал, шт.:

, где

G – грузоподъёмность самосвала, т ( по приложению 6)

9.3.4. Объём грунта в кузове самосвала, м 3 :

V_сам = n_ковш×V_гр

2.10.3.5. Количество необходимых транспортных средств (самосвалов):

, где:

– продолжительность погрузки одного транспортного средства

– объём грунта в кузове самосвала, м3;

– норма времени работы экскаватора с погрузкой в транспортные средства (по ГЭСН-2001-01; ЕНиР 2), маш –час;

И – измеритель для данной нормы времени (по ГЭСН-2001-01; ЕНиР 2)

где:

– продолжительность маневрирования, = 2÷3 мин;

– продолжительность разгрузки, = 1÷2 мин;

– продолжительность пробега гружёного автотранспорта, мин

, где:

– расстояние транспортировки, км (по заданию);

– средняя скорость гружёного самосвала, км/ час

– продолжительность пробега порожнего автотранспорта, мин

, где

– расстояние транспортировки, км (по заданию);

– средняя скорость порожнего самосвала, км/ час

Расчётное количество необходимых транспортных средств округляется до ближайшего целого числа.

Расчёт экономической эффективности вариантов комплексной механизации

Для сравнения необходимо предложить как минимум два варианта производства работ либо по вертикальной планировке строительной площадки, либо по разработке грунта в котловане.

Окончательный выбор оптимального варианта производства работ производится после расчёта экономической эффективности.

Для полностью механизированного процесса , где: