Kolik metrů vykope bagr za den?

Co je to? Produktivita rypadla je ukazatel, který určuje množství práce vykonávané strojem. Umožňuje vypočítat a zahrnout náklady do odhadu, určit termíny a přiřadit platy operátorům.

Který by to mohl být? Podle klasifikace výkonu rypadel se rozlišují ukazatele teoretické, technické, posunové a provozní. Každý typ je vypočítán podle vlastního vzorce a aplikován v závislosti na přidělených úkolech.

Z tohoto materiálu se dozvíte:

1. Výkon rypadel jako hlavní parametr speciální techniky
2. Typy a vzorce pro výpočet výkonu rypadla
3. Faktory ovlivňující výkon rypadla
4. Způsoby, jak zlepšit produktivitu rypadel
5. Nejčastější dotazy k výkonu rypadla

Výkon rypadel jako hlavní parametr speciální techniky

Mezi širokou škálou typů speciálních zařízení zaujímají rypadla zvláštní místo. Takové stroje jsou nejvíce žádané v různých oborech. Jsou koupené nebo pronajaté. Druhá možnost je atraktivnější pro provádění jednorázové práce, protože není třeba investovat do nákupu drahého vybavení.

Než si koupíte nebo pronajmete takový stroj, měli byste pochopit, jaká práce bude provedena a za jakých podmínek. Hlavním kritériem při výběru rypadla je výkon. Tento indikátor umožňuje určit, jak dlouho bude stroj používán, s ohledem na objem plánované práce a vybrat rypadlo s optimálními vlastnostmi. Dále se blíže podíváme na koncept produktivity a zjistíme, jak vypočítat tento ukazatel pro rypadlo?

Výkon rypadel jako hlavní parametr speciální techniky

Nejprve si ujasněme, jakou práci takové stroje mohou vykonávat. Nejčastěji se k těžbě zeminy používají bagry. Kromě toho je lze použít k nakládání různých materiálů.

Provozní výkon rypadla se vypočítá s ohledem na práci vykonanou konkrétním strojem. Pro všechny pracovní operace se používá stejná sada nástavců; samotné zařízení může provádět sadu podobných akcí, takže výpočet produktivity není nijak zvlášť obtížný. Stačí pouze určit hlavní proměnné, které se zadávají do odpovídajících vzorců, a provést potřebné výpočty.

Typy a vzorce pro výpočet výkonu rypadla

Produktivita rypadla je definována jako množství práce vykonané v určitém časovém období. Existují 3 typy vypočtených hodnot tohoto parametru: teoretické, technické a provozní.

Teoretický výkon

Hovoříme o podmíněném ukazateli produktivity rypadla v hodinách, který může zařízení poskytnout za normálních podmínek a návrhových rychlostí operací. V obecném případě, kdy se očekává, že se platforma bude otáčet v pravém úhlu, se tento parametr vypočítá pomocí vzorce:

W_theop je teoretická produktivita rypadla (m3/hod),

q – objem kbelíku (m3),

Т_ц – nejkratší doba trvání cyklu za průměrných provozních podmínek stroje (s).

Délka cyklu (Tc) zahrnuje sled jednotlivých akcí:

t_к – trvání kopání (s),

t_р – doba zrychlení s naloženou lopatou,

t_д – doba rovnoměrného pohybu s naloženou lopatou,

t_т – trvání brzdění s naloženou lžící,

t_в – čas vyložení kbelíku,

t ‘_р – trvání zrychlení s nezatíženou lopatou,

t ‘_д – doba, kdy se rypadlo pohybuje rovnoměrně s nenaloženou lžící,

t ‘_т – trvání brzdění s nenaloženou lopatou (v sekundách),

t_п – trvání úplného otočení do obličeje,

t ‘_п – trvání úplného otočení pro vyložení (všechny uvedené indikátory jsou uvedeny v sekundách).

Technický výkon

Hovoříme o maximálním možném výkonu za 1 hodinu neustálého provádění úkolů za konkrétních podmínek. Technický výkon rypadla, jehož vzorec bude uveden níže, na rozdíl od teoretického, zohledňuje vlastnosti půdy a velikost porubu, kde stroj pracuje. Vlastnosti půdy ovlivňují plnění lopaty. Je to způsobeno kypřením půdy oddělené od masivu. Objem volné zeminy bude menší než vypočítaná hodnota pro hustou hmotu.

Všimněte si, že plnění kbelíku závisí na vlastnostech půdy. Při provádění prací, při kterých se plošina rypadla otáčí v jiném úhlu než 90°, se bude doba trvání cyklu lišit.

Hlavní faktory ovlivňující dobu cyklu a tím i technický výkon rypadla s lopatou:

• kategorie půdy (s danou kategorií roste složitost jejího vývoje);
• povětrnostní podmínky (v zimě a pozdním podzimu se kapacita lopaty snižuje v důsledku přilnavosti zmrzlé půdy);
• kvalita organizace práce a úroveň kvalifikace operátora.

Níže je uveden vzorec pro určení technického výkonu rypadla:

W_ty — technická produktivita (m3/hod v hustém tělese),

Т_ct – doba trvání pracovního cyklu stroje v čele (s), která se měří chronometrem nebo se rovná T_ц s ohledem na pracovní podmínky,

К_н – indikátor naplnění kbelíku zeminou,

K_р – koeficient změny objemu půdy v kbelíku v důsledku kypření,

Faktor K_н (náplň lopaty) je definována jako poměr objemů nakypřené zeminy, která spadne do lopaty a lopaty samotné. Jeho hodnota závisí na konstrukci nástavce a podmínkách, ve kterých zařízení pracuje.

Směnový výkon rypadla

Jak vypočítat produktivitu rypadla za směnu, týden nebo rok s přihlédnutím k času strávenému prováděním pomocných operací a prostojů? K tomu se používá následující vzorec:

Zde jsou ukazatele q, K_н, K._р a T_ct stejné jako ve vzorci pro výpočet technické produktivity,

W – provozní produktivita (m3) p po stanovenou dobu,

К_и – koeficient provozu zařízení v čase za sledované období práce (směna, týden, měsíc, rok).

Během provozu rypadla dochází k určitým dočasným ztrátám v důsledku jeho pohybu, průběžných oprav, údržby a doplňování paliva. Pro výpočet produktivity rypadla za směnu, ztracený čas T_пр by měla být odečtena od součtu za směnu T. V důsledku toho získáme čistý provozní čas zařízení:

Faktor K_и ukazuje poměr čisté pracovní doby T_ч, který se vynakládá na provádění operací s půdou (rytí, otáčení, vykládání na skládku a nakládání na sklápěč), k celkovému času T (oba ukazatele jsou uvedeny v hodinách) za konkrétní dobu provozu rypadla. Pro výpočet K_и Použitý vzorec je:

Například T_ч doba výkopu je 6 hodin a směna trvá 8 hodin, pak:

Provozní výkon

Hovoříme o průměrném výkonu bagru za určitých podmínek. Zde se berou v úvahu vlastnosti půdy a líce. Vlastnosti organizace práce a provozu zařízení. Výpočet produktivity jednolopatového rypadla se provádí podle stanovených norem. Tento ukazatel se pak používá pro následné výpočty potřebných parametrů.

Provozní výkon je obvykle nižší než technický a teoretický výkon. Zkušení operátoři rypadel s maximálním využitím svých schopností však dokážou překonat stanovené technické a teoretické ukazatele.

Pro výpočet sezónní nebo roční produktivity rypadla se používá vzorec:

Q = W∙P_р m3/sezóna nebo m3/rok

Zde R_р představuje časový interval potřebný k dokončení zemních prací v rámci pracovních směn nebo dnů. Pokud jsou v určitý den dvě nebo tři směny, pak se tato doba násobí 2, respektive 3.

Faktory ovlivňující výkon rypadla

Při zjišťování, jak určit produktivitu rypadla, je první věcí, kterou je třeba zvážit, počet lopat. Je zřejmé, že vícekorečkové stroje mají vyšší produktivitu ve srovnání s jednolopatkovými stroji. Současně existuje řada dalších faktorů, které ovlivňují posuzovaný ukazatel:

• model rypadla;
• typ podvozku;
• mechanické a fyzikální vlastnosti rozvinuté půdy;
• geometrie a plocha pracovní oblasti;
• obecná schémata pro organizaci provozu zařízení a provádění operací v konkrétní oblasti.

Dalším aspektem, který je přítomen ve všech situacích a ovlivňuje hodinovou produktivitu rypadla, jsou prostoje zařízení. Může to být opravitelné a nevyhnutelné. V prvním případě je výpadek způsoben organizačními problémy. Nejčastěji se jedná o havarijní stavy, urgentní opravy a čekací doby na přepravu přesahující stanovené normy.

Mezi nevyhnutelné prostoje patří předávání směn, plánovaná údržba, čištění lopaty a výměna naložených nákladních vozidel za prázdné. To by mělo zahrnovat i pohyb rypadla mezi pracovními oblastmi a také činnosti související s trhacími operacemi v případě použití stroje v lomu nebo porubu.

Produktivita rypadla je nepřímo ovlivněna počtem a režimem pracovních směn během dne. Při aktivním používání zařízení zpravidla pracuje ve směnách v délce 8 hodin. Existuje i dvousměnné provedení, nejčastěji používané u méně složitých strojů pracujících v nepříznivých podmínkách.

Pro zvýšení výkonu rypadla je nezbytná kompetentní organizace oprav a přípravných činností. Tyto operace se obvykle provádějí během třetí nepracovní směny.

Jinými slovy, stroj bude využíván dvakrát po dobu osmi hodin denně, zbytek času bude věnován opravám a přípravě na další směny. Výpočet produktivity rypadla, jehož příklad je uveden výše, ukazuje, že takový plán je optimální pro složité stroje. V rámci opravárenské a přípravné směny lze provádět i specifické práce včetně trhacích prací, pokud je rypadlo nasazeno v porubu nebo v lomu. Tento přístup minimalizuje prostoje stroje.

Způsoby, jak zlepšit produktivitu rypadel

Proces plnění jednolopatových rypadel zeminou je jednou z nejkritičtějších operací v pracovním cyklu, která zabírá 30–40 % času. Efektivita zkrácení času stráveného na takové operaci závisí na správném výběru tloušťky vrstvy horniny, místě, kde se půda shromažďuje do kbelíku, a na použití různých technik.

Obsluha jednolopatového rypadla provádí působivý počet procesů: od 12 do 18 na pracovní cyklus, přičemž provádí až 90 pohybů za minutu. Ruční ovládání zařízení při okamžitých změnách v práci však může operace ztížit.

Automatizace řídicího procesu může snížit provozní cyklus jednolopatového rypadla a tím zvýšit jeho produktivitu. V současné době jsou vyvíjeny komplexní systémy, které spojují výhody operátorského řízení s využitím mikroprocesorů.

Způsoby, jak zlepšit produktivitu rypadel

Pro automatizaci pracovních operací se lépe hodí vícelopatová rýpadla. Proces hloubení u rotačních strojů je řízen změnou rychlosti posuvu bočního pracovního tělesa (rotoru).

Hlavním cílem automatizace těžebních operací je dosažení maximální produktivity, která je možná s ohledem na určité důlní a geologické charakteristiky. Efektivní řízení procesu spočívá ve stabilizaci jednoho z ukazatelů (zatížení pracovního těla rypadla nebo produktivita z hlediska hmotnosti nebo objemu).

Limitujícím faktorem může být jeden z uvedených parametrů. To závisí na vlastnostech hornin, klimatických podmínkách, stavu zařízení a dalších faktorech ovlivňujících stabilitu procesu.

Nejčastější dotazy k výkonu rypadla

Jaké jsou hlavní vlastnosti bagru?

Klíčové technické parametry – celkový a čistý výkon N pohonné jednotky_e, tlak v pracovním okruhu P hydraulického pohonu_en, nosnost Q₃, maximální hodnota přenosové tažné síly R_m a pohotovostní hmotnost. Hlavní podmínkou, kterou musí inženýři při projektování rypadel splnit, je doložit optimální vztah mezi těmito ukazateli a technologickými charakteristikami.

Co znamená standardní výkon rypadla?

Podstata ukazatele je stejná jako u provozní produktivity, ale používá se jako standardní hodnoty. Čili to jsou parametry, které musí konkrétní typy zařízení splňovat podle zavedených norem. Standardní produktivita odpovídá množství práce, kterou musí konkrétní model rypadla vykonat za určitých provozních podmínek po stanovenou dobu.

Co znamená pojem „délka cyklu“?

Tento pojem je definován jako součet 4 ukazatelů doby trvání operací, které podléhají povinnému účtování: doba kopání, otočení do vyložení, samotný postup vykládky a obrat zpět.

Výkon rypadla je důležitým ekonomickým ukazatelem, který se používá pro výpočet návratnosti stroje a je zohledněn při výběru typů prováděných operací. K jeho výpočtu se používají speciální vzorce. Ukazatel výkonu rypadla je nezbytný pro vypracování odhadů plánovaných prací.

Bagry jsou stroje pro zemní práce, které mají různé účely. Mohou být použity pro hloubení lomů, děr pro stavbu domů a také pro těžbu. Všechny mechanismy se liší nejen technickými vlastnostmi, vzhledem, ale také velikostí.

Dnes vám představíme největší rypadla z celého světa a napříč časem.

10. Hitachi EX8000-6

Stroj byl postaven v roce 2012 pro těžbu uhlí. Ve srovnání s ostatními zástupci hodnocení se nemůže pochlubit příliš působivými rozměry, ale přesto má dobrý výkon. Mechanismus je schopen najednou zvednout až 75 tun a jeho výkon je 3880 koní. Výška Hitachi EX8000-6 je asi 10 metrů a délka je více než 30 metrů. Objem lopaty tohoto modelu je 40 metrů krychlových.

9. Marion 6360

Jeho tvůrcem je americká společnost Marion Power Shovel, která byla postavena v roce 1965. Merion vážil asi 13 tisíc tun a délka jeho ráhna přesahovala 67 metrů. Ekazavr byl v provozu více než tři desetiletí. Zchátral poté, co v roce 1991 došlo k poruše mechanismu, která vedla k samovznícení vozu. Obnova konstrukce byla považována za nepraktickou, takže po tomto incidentu byl legendární Marion 6360 sešrotován.

8. OS Demag H740

Demag OS H740 – jedno z největších důlních rypadel na světě, vyvinuté v roce 1999 pro práci na písčitých územích Kanady. Hmotnost mechanismu přesahuje 700 tun a najednou je lopata schopna zvednout až 40 metrů krychlových písku.

7. ESH 100

ESH 100100 – největší sovětské kráčející rypadlo, vytvořené společností Uralmash v roce 1976. Objem lopaty obra byl asi 100 metrů krychlových a délka výložníku byla 100 metrů. ESh 100100 byl v provozu 15 let, poté byl zlikvidován jako kovový šrot.

6. Big Muskie

Velký Muskie – největší kráčející rypadlo na světě, vytvořené v druhé polovině minulého století americkou firmou Bucyrus-Erie. Celková hmotnost kolosu je asi 13 tisíc tun. Big Muskie je téměř 68 metrů vysoký, více než 46 metrů široký a asi 150 metrů dlouhý. Postavit jej trvalo společnosti celé dva roky a jeho konečná cena byla 168 milionů amerických dolarů. Big Muskie potřeboval spotřebovat dostatek elektřiny na napájení asi 25 30 bytů. Stroj byl v provozu 30 let. Během této doby bylo vytěženo 20 milionů tun uhlí vlečným lanem.

5. RH 400

RH 400 – největší hydraulické rypadlo na světě, postavené německou firmou O&K. Hmotnost mechanismu je asi 100 tun a jeho výkon je 3,3 megawattu. Kbelík tohoto modelu pojme asi 50 metrů krychlových. RH 400 je připraven pracovat i ve velmi drsných povětrnostních podmínkách díky vyvinutému systému ohřevu oleje. Jeho výkon motoru je 4500 15 koňských sil a palivová nádrž jednotky je navržena tak, aby pojala 14 tisíc litrů paliva. Náklady na jednu takovou kopii budou stát kupujícího XNUMX milionů amerických dolarů.

4. Pytlík 293

bagr 293 – jedno z největších důlních rypadel na světě, zapsané v Guinessově knize rekordů. Hmotnost mechanismu je 14 tun, výška se rovná třicetipatrové budově a její délka je více než dvě stě metrů. Bagger 293 byl postaven speciálně pro těžbu. Na obsluze stroje pracuje tým pěti lidí. Jednotka se pohybuje rychlostí něco málo přes 6 km za hodinu. Každý den je tento stroj schopen odhrnout asi 3 miliony metrů krychlových. Za den práce dokáže Bagger 293 vykopat díru o velikosti fotbalového hřiště. Na palubě speciálního vozidla jsou zvedací mechanismy a dílny pro jeho opravu.

3. R&N4100HRS

R&N4100HRS — největší ruské rypadlo pro těžbu. Hmotnost obřího stroje přesahuje 1,5 tuny a objem lopaty je 57 metrů krychlových. Za rok dokáže R&N4100XRS zpracovat 200 milionů tun horniny, k jejichž odstranění se používá šest obrovských nákladních vozů BelAZ o hmotnosti 320 tun. Vlastníkem jednotky je společnost Kuzbassrazrezugol. Pomocí bagru se firmě podaří vytěžit až 15 milionů tun uhlí ročně. R&N4100XRS stojí za peníze, které jsme za něj museli zaplatit – jeho nákup stál společnost 575 milionů rublů. Tato konstrukce může nahradit čtyři konvenční rypadla. Stroj obsluhují dva bagristé, pro které je v kabině také místo pro odpočinek a toaleta.

2. Bucyrus RH400

Bucyrus RH400, také známý jako Big Brutus, je jedním z nejgigantnějších rypadel na světě, který vytvořila společnost Bucyrus-Erie. Stroj sloužil k povrchové těžbě uhlí. Big Brutus dokázal těžit horniny z hloubky více než 20 metrů. Roční maximální produktivita Bucyrus RH400 (za předpokladu provozu na plný výkon) by mohla být na ploše 260 hektarů. Během tohoto cyklu byl kolos schopen okamžitě naplnit 3 obrovské vagóny. Hmotnost vozu je asi 900 tun a výkon jeho motoru je 4400 koňských sil. Délka tratí Big Brutus přesahuje deset metrů. V současné době je tento jedinečný exemplář uchováván v American Museum of West Mineral.

1. Pytlík 288

bagr 288 doplňuje žebříček největších rypadel na světě. Byl postaven Kruppem v roce 78. Zákazníkem stroje byla těžařská společnost Rheinbraun, která potřebovala jednotku, která by mohla pracovat ve velmi velkých hloubkách. V důsledku toho náklady na vůz dosáhly 100 milionů amerických dolarů. Bagr vytěží za den tolik horniny, že by na jeho odstranění bylo potřeba asi 4 tisíce kamionů KAMAZ. Bagger 288 je vybaven 18 kbelíky, každý o objemu asi 7 metrů krychlových a výšce asi 2 metry. Každou hodinu dokáže zpracovat asi 10 tisíc metrů krychlových vytěžené horniny. Výška obra je téměř 100 metrů a jeho délka přesahuje 200 metrů. Hmotnost celé konstrukce je více než 13 tisíc tun. Na Bagger 288 zároveň pracuje tým čtyř lidí. Rychlost pohybu kolosu je pouze půl kilometru za hodinu.