В Закладки

Главная
Официальная
Новости
Курсовые работы
Дипломные проекты
Лекции и конспекты
Рефераты
Софт
Ссылки
Справочник Студента
Гостевая

Почта


Поиск по сайту:

          

















best resume 2014 #ZMPCVFSAXYDK8878856883
Лабораторная работа по строительству. Технология, организация и экономика строительства.

Лабораторная работа по строительству. Технология, организация и экономика строительства.

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический

Университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра: «Технология, организация и

экономика строительства»

Лабораторная работа

Оптимизация параметров экскаваторного забоя.

Выполнила: Головина Е.В.

Руководитель: Булатов Г.Я.

Санкт-Петербург

2003

Рассматриваем работу экскаватора “прямая лопата” в боковом ярусном забое при погрузке грунта на самосвалы. Здесь одним из основных технологических параметров является ширина забоя, которая и влияет на производительность экскаватора. При этом существует оптимальная ширина забоя, отклонение от которой как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения ведет к снижению производительности экскаватора. Отыскание

оптимальной ширины забоя, обеспечивающей максимум производительности, и является целью приведенного решения.

Расчетная схема забоя с основными размерами представлена на рис. 4.: а) в плане и б) в разрезе. Здесь 0 - ось забоя, проходящая по середине его подошвы; ЦЗ - центр тяжести точек выхода ковша из забоя; Ц - ось, проходящая через центры забоев (ЦЗ); Э - ось экскаваторного хода; Т - ось хода транспортных средств; ЦТ - центр тяжести точек разгрузки ковша в транспортное средство (или в отвал). Техническую часовую производительность экскаватора запишем в виде:

Пт=Qц/Тц (1.7)

где Qц - объем грунта в ковше, приведенный к естественной плотности в выемке; Тц - продолжительность цикла экскаватора.

Эксплуатационная производительность будет

Пэ=Пт*Кв, (1.7а)

Здесь введем выражение:

, (1.7б)

где Км - коэффициент использования экскаватора во времени, учитывающий перерывы в подаче автосамосвалов и время их маневрирования при установке под погрузку, Кп – то же, коэффициент, учитывающий потери времени на передвижки экскаватора вдоль забоя, Крв=1 – коэффициент, учитывающий потери времени на концевые развороты экскаватора (сюда же относятся и приведенные потери времени, связанные со снижением производительности экскаватора при начальной врезке в следующую ленту забоя), Кв’=0.95 - коэффициент, учитывающий прочие потери времени.

, (1.8)

при условии: 0?Kм?1

где Тм=30с - время на маневрирование и перерывы в подаче самосвала

, (1.8а)

при условии: 0?Kп?1

где Тп=1мин - время, затрачиваемое на одну передвижку экскаватора вдоль забоя.

Объем грунта, разрабатываемый с одной стоянки экскаватора,

, (1.9)

где lп - длина (шаг) передвижки экскаватора; B- ширина забоя; H-высота забоя.

(1.10)

где R – средний расчетный радиус резания при заборе грунта;. – средний расчетный угол поворота экскаватора на выгрузку в радианах (измеряется между направлениями на центр тяжести точек выхода ковша из забоя и на центр тяжести точек выгрузки грунта из ковша, т.е. между ЦВ и ЦЗ).(См. рис.4)

(1.10а)

где ?0- эксцентриситет забоя (расстояние ЦЗ от оси 0 забоя);

?т- расстояние от границы забоя до оси транспортного хода.

Продолжительность цикла представим в виде:

(1.11)

(1.12)

при условии:

A=Пт·Kм·Kп и 0?Kрв?1

Здесь Трв - время, затрачиваемое на один концевой разворот экскаватора

(4-7 мин);Lл - длина ленты грунта, разрабатываемой экскаватором (или длина

одной проходки экскаватора), равная длине карьера. В первом приближении

берем Крв=1,0. Далее

и

(1.13а)

где вт - ширина транспортного средства; ??т=1м - запас ширины;

?=75° - угол откоса элемента забоя.

Ниже приведены справочные эмпирические зависимости:

(1.13б)

Здесь КТР=0,55 - коэффициент трудности разработки грунта, зависящий от его группы (для песчано-гравийной смеси); Мэ=195т - масса экскаватора; Rр - максимальный радиус резания; ?н.в=1 - относительная высота забоя; Нн.в – высота напорного вала на стреле экскаватора.

Из геометрических соотношений имеем предельные величины для ширины

забоя (теоретический максимум и технологический минимум).

(1.14)

(1.14а)

где Rст=9м - максимальный радиус резания грунта на уровне стоянки экскаватора. При малых В рекомендуется проверить, не касается ли платформа экскаватора откосов забоя. Проверка легко выполняется графически на плане забоя или по условию

(1.14б)

где rхв - радиус хвостовой части экскаватора.

Абсолютная максимальная ширина забоя (физический максимум) и ее технологический максимум

(1.14в)

где Rв - максимальный радиус выгрузки.

Расчет

Определяем тип экскаватора по объему ковша. Объему ковша 4м3 соответствует экскаватор типа ЭКГ-4,6Б. Экскаватор имеет следующие характеристики:

q=4,6м – вместимость ковша;

m=195т – масса;

Rр=14,4м - максимальный радиус резания;

B=14,4м – наибольший радиус копания;

Rв=12,65м – наибольший радиус выгрузки;

Rст=9м – радиус копания на уровне стоянки;

rхв=5,25м – радиус описываемый хвостовой частью;

HBэ=4,8м – высота выгрузки;

Б=5,48м–ширина платформы

Для определения используемого самосвала пользуемся формулами:

1. Vв?Vт =Qц·m·Kр=3,97·6·1.1=26,2м3

где Qц =q·(Kн/Kр)·Kc·K?·?= 4,6·(1/1,1)·1·1·0,95= 3,97м3

где Kн=1.1 - коэффициент наполнения;

Kр=1.1 – коэффициент разрыхления;

Kc=1 – коэффициент сохранности грунта при переносе;

K?=1 – коэффициент учитывающий уклон местности;

?=0.95 - коэффициент выгрузки;

Vв =Vк·Кн , Vк·1.1? 26,22 м3, Vк?23,84 м3

2. GB>GT= Qц·m·?ест=3,97·6·1.6=38,112т

где ?ест=1.6 т/м3 – средняя объемная масса для песчано-гравийной массы;

3. HBэ?Hк+?h

где HBэ – высота выгрузки;

Hк – высота выгрузки;

?h=1м

4,8?Hк+1, 3,8?Hк

Для Vк?23,84м3 и Gв?38,112т и 3,8?Hк берем самосвал БелАЗ-549. Этот самосвал имеет следующие характеристики:

VВ=26м3

GВ=40т

Hк=3.46м

m=21.38т – масса без груза ?

Vmax=30 kм/ч ?

Вт=4.90м – ширина самосвала

Формула HBэ?Hк+?h удовлетворяется 4,8>3.46+1=4,46

Выбирая этот самосвал мы получаем:

8,31%-процент недогрузки по объему

4,72%- процент недогрузки по массе

По формуле (1.13б) определяем:

To=0,55*2.7*((195)^(1/4))+2+0.5*14,4=14,74м

К=0.45·14.4=6,48с/рад

Нн.в=1.5*((195)^(1/4))=5,605м

lп=0.5·5,605=2,803м

R=12,65-0.5*2,803=11,249м

H=1*5,605=5,605м

По формуле (1.13а) определяем:

?0= 5.605·ctg(60°)=3,24м

?т=Bт/2+1=3,45м

По формуле (1.10а) определяем ?:

?=3,24+3.45=6,686м

По формуле (1.14) определяем Вmaxтеор:

Вmaxтеор=(2/3)·(2·((92-2.8032)^(1/2) +3,24)-6,686)=11,266м

По формуле (1.14а) определяем Вminтехн:

Вminтехн=6·3,97/(2,803*5,605)=1.516м

По формуле (1,14б) определяем Вminгеом:

Вminгеом=2·5,25=10,5м

По формуле (1.14в) определяем:

Вmaxфиз=(92-2,8032)0.5+12,65-3,45=17,75м

Вmaxтех=2·(92-2,8032)0,5.=17,105м

Из формулы (1.10) получаем выражение для ?:

?=2·arcsin((B/2+·?) /(2·R))

Далее представим расчеты в табличной форме:

Таблица 1

N ?, град ?,рад. В, м Тс, с Км Vп,

м^3 Кп Пт,

м^3/c Пэ,

м^3/c Пэ,м^3/c 1 0,09 5,1585 1,6527 13,539 0,9004 11 0,64761 0,0738 147,298 106055,1 2 0,3835 21,975 7 14,755 0,9141 46,589 0,89311 0,0677 189,235 136249,3 3 0,5126 29,371 9,3107 15,289 0,9195 61,968 0,91967 0,0654 189,168 136201,2 4 0,552 31,633 10,01 15,452 0,9211 66,622 0,92547 0,0647 188,676 135847,3 5 0,5711 32,722 10,345 15,531 0,9219 68,854 0,928 0,0643 188,388 135639,7 График зависимости Пэ от В и ? приведен на рисунке 1.

Рис.1

Для определения Вопт возьмем 5-ть значений В и определим Пэ для них. Далее представим расчеты в табличной форме:

Таблица 2

N ?, град ?,рад. В, м Тс, с Км Vп,

м^3 Кп Пт,

м^3/c Пэ,

м^3/c Пэ,м^3/c 1 0,4092 23,445 7,462 14,861 0,9152 49,664 0,8996 0,06728 189,476 136423,1 2 0,4349 24,919 7,924 14,967 0,9163 52,738 0,9054 0,06681 189,569 136489,8 3 0,4404 25,233 8,022 14,99 0,9165 53,391 0,9065 0,0667 189,572 136491,9 4 0,4607 26,398 8,386 15,074 0,9174 55,813 0,9106 0,06633 189,536 136466,4 5 0,4866 27,881 8,848 15,181 0,9185 58,888 0,9153 0,06586 189,398 136366,6

График зависимости Пэ от В и ? приведен на рисунке 2. По графику определяем Вопт.

Рис.2

Значению Вопт=8.022 м соответствует Пэ=189,5721 м^3/c. Остальные оптимальные значения приведены в строке N 3 таблицы 2.

Определение эксплуатационной производительности по универсальной формуле

Время на замену самосвалов Tпi1 определяется по формуле:

T’пi1=Tм-Tц

Определим W1:

W1=Qc*m=0.9·11=9.9 м3

Относительная производительность i-тых работ Pwi определяется по формуле:

Pwi=Wi./T’пi

Относительная производительность выполнения основных работ ?i определяется по формуле:

?i=Пт/Pwi

Определим время передвижки экскаватора с одной стоянки на другую T’пi2:

Определим T’пi2=Tп-Tм=45-30=15 с;

Объем грунта разработанный с одной стоянки экскаватора W2 определяется по формуле:

W2=B·H·lп;

Примем время отведенное на отдых T’пj1=5 мин в промежутке Тпо1=60 мин, а также T’пj2=10 и Тпо2=4 часа.

Определим относительное время выполнения работ j-того вида ?j по формуле:

?j=T’пj/ T’пj

?j1=5/60=0.0833

?j2=10/4·60=0.0417

Коэффициент рабочего времени машины Kв определяется по формуле:

Kв=(1-( ?j1+ ?j2))./(1+ ?1+ ?i2)

Производительность вычисляется по формуле

Пэ=Пт·Kв

Посчитаем производительность для значений В из предыдущего задания. Представим расчеты в табличной форме:

Таблица 3

N ?, град ?,рад. В, м Тс, с Tц T’пi1 Pw1 1 0,4092 23,4455 7,462 14,8613 15,1387 15,1387 0,72661 2 0,43493 24,9197 7,924 14,9678 15,0322 15,0322 0,73176 3 0,4404 25,233 8,022 14,9905 15,0095 15,0095 0,73287 4 0,46073 26,3981 8,386 15,0746 14,9254 14,9254 0,737 5 0,48662 27,881 8,848 15,1818 14,8182 14,8182 0,74233 N ?1 W2 Pw2 ?2 Kв Пэ,м^3/c Пэ,м^3/c 1 0,092606 49,664 0,55182 0,12194 0,72043 174,5179 125652,9 2 0,0913 52,7389 0,58599 0,11401 0,72595 174,6032 125714,3 3 0,091025 53,3911 0,59323 0,11245 0,72706 174,6058 125716,2 4 0,090009 55,8138 0,62015 0,10697 0,73101 174,5732 125692,7 5 0,088732 58,8887 0,65432 0,10067 0,73567 174,4455 125600,8

График зависимости Пэ от В и ? приведен на рисунке 3. По графику определяем Вопт.

Рис.3

Значению Вопт=8.022 м соответствует Пэ=174,6058 м^3/c. Остальные оптимальные значения приведены в строке N 3 таблицы 3.

Заключение

Сравнивая значения полученные разными формулами видно, что Вопт остается неизменной, а значение эксплуатационной производительности уменьшается при расчете по универсальной формуле.