Розробка грунту екскаватором з прямою лопатою

Екскаватор з прямою лопатою призначений для розробки грунту перед собою і вище рівня стоянки з навантаженням його на транспорт і рідше з вивантаженням у відвал. Робочий цикл екскаватора складається з копання грунту, повороту і установки ковша над місцем вивантаження, вивантаження, зворотного повороту ковша в забій і установки його в початкове положення. Тривалість циклу визначається тривалістю кожної операції і залежить від потужності машин, грунту і кута повороту на Розвантаження.

Зона, що включає робоче місце екскаватора, частина масиву грунту, що розробляється з однієї стоянки, місце для стоянки і маневрування транспортних засобів, називається екскаваторним забоєм. Розрізняють лобовий і бічний забій.

При лобовому забої екскаватор розробляє грунт перед собою і по обидва боки смугою, ширина якої визначається його робочими параметрами. Транспорт не має наскрізного проїзду в забій, і подають його ззаду екскаватора по дну виїмки, маневруючи тупиковим розворотом. Лобовий забій застосовують в основному при влаштуванні з'їздів і виїздів в виїмках, при розробці піонерних і розрізних траншей.

При бічному забої екскаватор розробляє грунт перед собою і з одного боку. Транспорт має наскрізний, що йде паралельно ходу екскаватора проїзд, розташований на рівні підошви вибою при розробці сухого ґрунту або трохи вище її при розробці обводненного грунту.

Розміри забою і розташування транспорту визначаються робочими параметрами екскаватора, розташуванням під'їзних шляхів, групою грунту і його вологістю. До основних робочих параметрів екскаватора з прямою лопатою відносяться: найбільша висота копання; максимальний радіус копання; максимальна висота вивантаження; радіус вивантаження при максимальній висоті розвантаження максимальний радіус вивантаження; висота вивантаження при максимальному радіусі вивантаження; максимальний радіус копання на рівні стоянки; глибина різання нижче рівня стоянки; радіус повороту платформи; довжина робочої пересування.

Мінімально допустиму висоту забою призначають з умови наповнення ковша грунтом за одне копання, її можна визначити. Зазвичай висота забою дорівнює висоті напірного вала Я "при копанні в важких грунтах, (0,5-0,6) - в середніх грунтах і (0,3-0,4) - в легких ґрунтах.

Якщо ківш за одне копання не наповнений, роблять повторне копання. Воно доцільно, коли приріст наповнення ковша при повторному копанні вище збільшення робочого циклу, а саме:

Оптимальна висота забою становить приблизно 1,2 висоти напірного вала або найбільшої висоти копання. При більшій висоті забою продуктивність екскаватора знижується через зменшення зусиль при різанні грунту. При роботі в глинистих ґрунтах, щоб уникнути утворення нависає козирка і небезпечних наслідків його обвалення висота забою не повинна перевищувати величини Н.

Ширину забою приймають з умов оптимальної розробки і навантаження грунту. У широкому забої при роботі екскаватора на максимальних параметрах продуктивність його в кінці розробки елемента забою знижується на 20-40% через подовження циклу. З цієї причини широкий забій доцільно застосовувати при великих втратах часу (до 50%) на пересувку екскаватора. При роботі в вузькому забої будуть великі втрати робочого часу через частого переміщення екскаватора, тому зменшувати ширину забою доцільно до розміру, при якому економія часу від зменшення кута повороту екскаватора на розвантаження перевищує втрати часу на його пересувку, а саме:

Ширина бокового забою повинна бути не менше подвоєного радіуса обертання хвостовій частині поворотної платформи екскаватора. При такій ширині середній кут повороту на розвантаження не перевищує 60 °, що дозволяє ліквідувати недобір грунту на зовнішній стороні забою між екскаватором і під'їзними шляхами.

Розробка виїмки лобовим забоєм. Лобовий забій зазвичай застосовують для розробки виїмок на крутих схилах, що не допускають пристрої під'їзних шляхів вище рівня стоянки екскаватора, у випадках, коли глибина виїмки може перешкоджати завантаженню транспорт на рівні бровки виїмки і при влаштуванні в'їзних і розрізних траншей з навантаженням грунту на транспорт і рідше з вивантаженням у відвал. Вивантаження в відвал допускається при висоті забою, що не перевищує 0,8 найбільшої висоти різання екскаватора, і ширині його, що не перевищує на вузькі, нормальної ширини і широкі.

Розробку виїмки лобовим забоєм починають з проходки в'їзний траншеї. Екскаватор похилим ходом заглиблюється до позначки підошви забою. Ухил ходу зазвичай не перевищує 8-10%, а ширина визначається умовою роз'їзду зустрічних машин (6 м) або мінімальним радіусом копання на рівні стоянки.

Взаємне розташування транспорту і екскаватора залежить від розмірів забою. При вузьких вибоях транспорт розміщують на брівці виїмки паралельно осі забою.

В цьому випадку автомобіль не втрачає часу на маневри і кут повороту екскаватора на навантаження не перевищує 120 °. Під час навантаження машини на рівні стоянки екскаватора висота забою визначається висотою копання. Навантаження вище рівня стоянки при лобовому забої можлива як на одну, так і на обидві сторони. Максимальна ширина забою поверху визначається за формулами при односторонній навантаженні.

Робочий радіус копання приймають рівним (0,7-0,8). При розташуванні транспорту на рівні стоянки найбільша ширина нормального забою поверху визначиться.

Залежно від ширини виїмки транспорт розташовують на позначці підошви забою по одну або по обидва боки екскаватора, встановлюючи як можна ближче до екскаватора, щоб кут повороту на розвантаження був мінімальним. При ширині забою до 1,5RP екскаватор встановлюють біля правого або у лівого укосу виїмки так, щоб відстань між хвостом платформи і укосом виїмки в будь-якому положенні платформи становила не менше 1 м. Транспорт подають уздовж осі переміщення екскаватора по вільному боці укосу. При ширині забою 5 = (1,8. 1,9) екскаватор рухається під час використання в праву і ліву частини забою. Транспорт підходить по черзі вздовж обох укосів виїмки.

Розробка виїмки боковим забоєм

При бічному забої екскаватор розробляє перед собою грунт смугою певної ширини і вантажить його на транспорт, який має в забої наскрізний проїзд.

Розробці виїмки передує розбивка її на забої спочатку по вертикалі. Для цього призначають яруси розробки висотою, що не перевищує оптимальну висоту копання. Якщо грунт використовують в насип, висоту забою призначають так, щоб виключити перемішування якісного грунту з непридатним.

Підошву забою розташовують вище рівня грунтових вод, а при необхідності осушують забій.

Підошва нижнього забою призначається на 0,5-0,7 м вище проектної позначки дна. Що залишився захисний шар грунту зазвичай розробляють вручну, з пересторогою, щоб не зіпсувати підставу. У плані виїмка розбивається на стрічки різання, ширина яких дорівнює ширині бічного забою.

Розробку виїмки боковим забоєм починають з проходки пионерной траншеї з центральним або фланговим її розташуванням. Центральне розташування доцільно на протяжних виїмок. В цьому випадку вона відіграє роль розрізний траншеї і ділить виїмку на Дві ділянки. При фланговом розташуванні піонерні траншеї розташовують по зовнішніх межах виїмки. Їх з'єднують між собою розрізної траншеєю, що создает- широкий фронт робіт і дозволяє застосовувати кільцевий рух транспорту. Грунт з траншеї укладають в відвал на зовнішню бровку або над першим ступінчастим забоєм. Екскаватор заглиблюється поруч проміжних східчастих вибоїв з навантаженням грунту вище рівня стоянки. Число проміжних східчастих вибоїв можна визначити.

При розробці першого ступеневої забою транспорт розташовується на підошві пионерной траншеї.

При розробці наступного ступеневої забою транспорт пересувається по підошві попереднього забою. При роботі боковим забоєм транспорт розташовують в сусідньому забої і зазвичай на позначці попередньої стоянки екскаватора. Повна ширина забою визначиться.

Значення величини визначено з умови, що в цій частині забою набір грунту можливий лише при повороті екскаватора на кут не більше 45 °. При більшому куті повороту екскаватор при наборі відсуває грунт ковшем у вироблений простір. Відстань між осями суміжних бічних вибоїв дорівнює ширині повністю розвиненого бокового забою. Ось ходу екскаватора в бічному забої знаходять, відкладаючи від осі дороги радіус вивантаження R. При цьому необхідно дотримуватися умова.

При розробці глибоких виїмок ярусами підошва кожного ярусу, крім останнього, повинна мати ухил для стоку води не менше 0,003 у бік початку робіт.

Пересування екскаватора в забої. Після розробки елемента забою екскаватор пересувається на наступну стоянку. Максимальна відстань пересування визначається довжиною ходу рукояті і приймається рівним 0,3-0,5 її величини. При роботі екскаватора на повністю висунутої рукояті різко знижується його продуктивність. Час пересування становить 1 хв для машин малої та середньої потужності і до 4 хв для потужних машин.