Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Формула для расчета угла естественного откоса

Рассчитаем угол наклона канализационной трубы + онлайн калькулятор

Определим уклон канализационной трубы: чем больше диаметр трубы, тем меньше угол наклона. Максимальный уклон для канализационных труб не должен превышать 15 см на 1 м (0,15). Для расчета минимального уклона, который является оптимальным в конкретном случае, надо знать длину всей канализационной системы.

Канализация стоков в процессе жизнедеятельности человека имеет решающее значение в создании условий для комфортного образа жизни. Водопроводные системы, обеспечивающие утилизацию бытовых и фекальных вод, являются безнапорными, и поэтому основным условием их исправного функционирования является создание уклонов в сторону перетока жидкости.

СНиП 02.04.21-85 указывает, какой угол наклона канализационной трубы должен быть для обеспечения беспрепятственного стока – его величина должна составлять 0,03 на трубах диаметром 40-50 миллиметров и 0,02 для размеров 85 и 100 миллиметров. По сути, сливные трубы должны устанавливаться с указанным наклоном в сторону стока 3 и 2 миллиметра на каждый погонный метр водопровода.

Определяя, какой наклон канализационной трубы должен быть, нужно также учитывать свойства материалов, из которых она произведена. Для пластиковых труб, получивших широкое распространение в строительстве именно для безнапорных систем, этот показатель несколько меньше, чем для изделий из другого материала.

Это связано с более высоким качеством внутренней поверхности и, следовательно, с более высокой скоростью прохождения стоков по ним. Следует понимать, что чрезмерный угол наклона канализационной трубы может быть вреден. При быстром стоке сечение трубы может быть заполнено до предела и тогда за ним образуется воздушная пробка, сдерживающая отход жидкости.

Онлайн калькулятор для расчета уклона

Введите данные для онлайн расчета уклона канализации.

Нормирование угла наклона канализации на 1 погонный метр

Кажется естественным считать, что превышение величины наклона внутренней канализации может иметь только положительное влияние, при котором стоки быстрее доходят до коллектора. Но, если вода проходит по трубе слишком быстро, на ее стенках осаждаются волокнистые и твердые включения, которые постепенно приводят к засорам.

Прочистка такой пробки механическим способом приводит к ухудшению качества внутренней поверхности труб, что усугубляет положение со свободным стоком. Жизненный цикл таких сливных систем, как правило, не превышает одного года.

Величина угла наклона трубы канализации на 1 метр для труб различного размера имеет разные нормативные значения.

Для полного представления о работе канализационной системы бытовых стоков проследим процесс от начала до конца.

Формирования стока и его состав

Сбор вод производится подводкой системы к каждой консоли водопроводной сети. Объектами образования потока являются:

  1. Мойка кухонная – «поставщик» наиболее вредных для сточной системы образований – твердых остатков кухонного происхождения и жирных отложений. От мойки с сифоном гибкой гофрированной трубкой сток отводится в канализационную трубу диаметром 32 – 50 миллиметров. Трубы меньшего диаметра могут иметь уклон канализации 50 миллиметров на 1 метр.
  1. Следующим объектом в сети безнапорного слива может быть умывальник. Это также источник стоков повышенной опасности, поставляющий в слив самое неприятное – волосы. Смешиваясь с жиром из мойки, они создают прочные, плохо пробиваемые пробки. Для их беспрепятственного удаления создается уклон канализационной трубы 50 миллиметров на метр длины с внутренним диаметром трубопровода (Ду) 32.
  2. Третьим объектом слива является ванная. Она подключается к канализации через двойной сифон для сливного и переливного отверстий.
  3. В квартирную сеть сточных вод включается также туалет, образующий фекальные стоки.

Вся система внутриквартирной сточной системы состоит из труб нужного диаметра, монтирующихся с одинаковым углом наклона на всем протяжении. Общая длина канализационной сети обычно составляет не более 6 метров, что при уклоне канализационной трубы Ду 50 в квартире составляет 18 см.

Для монтажа сливной системы в квартире традиционно использовались канализационные трубы из чугуна. Этот материал устойчив к коррозии даже при прохождении достаточно химически активных фекальных стоков.

Соединения труб производились через раструб, в котором в заводских условиях устанавливается резиновое уплотнение в виде кольца. После установки труба в трубу соединение зачеканивалось, что требовало применение ковких сортов чугуна, представителем которого является чугун с шаровидным графитом.

Набравшие популярность в 90-х годах прошлого веках пластиковые трубы, все более активно вытесняют традиционный материал, являясь более технологичными в монтаже, легкими и достаточно надежными. Соединение элементов трубопровода производится таким же образом с использованием силиконового герметика.

В сточных системах обычно используются трубы размерами: Ду 40, Ду 50, Ду 80 и Ду 100 миллиметров с уклонами внутренней канализации на 1 метр по СНиП от 0,035 до 0,02. При этом размер 100 миллиметров применяется для монтажа общего участка на месте схождения линий канализационной системы.

Наружные канализационные сети

Устройство наружных систем удаления отработанной жидкости из дома представляет собой установку безнапорного трубопровода, соединенного с коллектором. Здесь также основным условием успешности в работе является создания определенного угла наклона в сторону слива. Как рассчитать уклон канализации? Можно воспользоваться соотношением:

  • V – скорость протока слива, м/сек;
  • Н – степень наполнения трубопровода;
  • d – размер трубы;
  • K – коэффициент наклона сточной трубы.

Однако можно решить вопрос проще и произвести расчет уклона канализационной трубы онлайн, воспользовавшись встроенным калькулятором.

Наклон наружной канализации обеспечивает беспрепятственный сток дворовых и квартальных сетей. Для сечения в 100 миллиметров уклон канализационной трубы на 1 метр по СНиП должен составлять не менее 2 миллиметров. Это обеспечивает бесперебойный и надежный слив стоков любого происхождения.

Основным параметром, учитываемым при расчете уклона, является величина скорости потока воды в трубопроводе. Она также регламентируется нормативными документами, в частности СНиПом «Уклоны самотечной канализации».

Согласно этому своду правил минимальной является скорость протока, составляющая 0,7 метра за секунду. Этот документ регламентирует и другие моменты, такие, как особенности устройства ливневого водосбора на участке.

Одним из основных параметров является величина наполнения сточной системы. В соответствии с нормативами она должна быть более 30% сечения. Показатель зависит не только от скорости прохождения жидкости в трубе, но и ее размера, а также качества внутренней поверхности.

Для контроля угла наклона трубы канализации внутри помещения и вне его применяются уровни различной конструкции:

  1. Водяные, в которых имеются две стеклянные вставки по концам гибкой трубки. На них наносится шкала с ценой деления до 1 сантиметра. Показания такого уровня наиболее точны при определении угла уклона. Такой уровень несложно изготовить своими руками.
  2. Пузырьковые.
  3. Магнитные.
  4. Лазерные.

Правила пользования этими приборами изложены в инструкциях по применению.

В многоэтажных жилых домах проток канализируемых вод происходит практически непрерывно, достигая своего максимума в вечернее время.

При монтаже сливной трубы в частном доме следует избегать таких ошибок:

  1. Не допускается прогиб магистрали между точками опоры. Для этого их нужно устанавливать как можно чаще. Нужно учитывать, что на трубу в траншее будет воздействовать давление грунта, которым канава засыпается по окончании установки.
  2. Также недопустимо наличие горизонтальных участков на наружной системе канализации. В идеале наружный участок канализации должна быть прямой.
  3. При прокладке стока нужно учитывать сезонные подвижки грунта на участке, то есть – полную гарантию неподвижности слива может дать только его размещение ниже глубины промерзания грунта.
Читать еще:  Грамотные откосы от армии

Уклон наружной канализации на 1 метр по СНиП для слива диаметром 160 миллиметров не должен быть менее 0,8 см. Самотечные системы это традиционное решение для организации сбора и слива сточных вод. Уклон канализации в частном доме обеспечивает длительную эксплуатацию системы и позволяет избежать засоров.

При большом угле наклона может получаться захлест канала по полному сечению и срыв сифонных пробок на консолях. После этого все содержимое канализации будет поступать внутрь жилого помещения. Нужно также учитывать, что излишний уклон увеличивает скорость потока слива, создавая при этом шум.

Наклон канализации в частном доме – делаем своими руками

Современный частный дом принято оборудовать системой слива. Даже если магистраль городской канализации находится на значительном отдалении, устанавливаются септики или оборудуются специальные емкости для их накопления.

Правила оборудования канализационной сети регламентируется теми же нормативами – уклон внутренней канализации на 1 метр по СНиПам имеет те же значения, что и уклон канализации в квартире городского дома.

Для монтажа внутренней сети применяются те же материалы и элементы. Теми же остаются и нормы уклона вне жилого дома.

Для наружного контура канализации в частном доме можно использовать трубы размером 100 миллиметров, а при небольшом количестве живущих в доме людей, возможно и применение 80-ти миллиметровых.

Трубопровод протягивается по траншее с глубиной заложения не менее уровня промерзания грунта. Если это покажется чрезмерным (для Подмосковья этот показатель составляет 1,8 метра), можно установить менее глубокую утепленную магистраль или установить на сливной трубопровод греющий кабель с автоматикой включения при понижении температуры грунта ниже нуля градусов.

Требования по углу наклона в частном доме подчиняются тем же нормативам, что и для других устройств.

Все работы по устройству системы слива при загородном доме могут быть выполнены следующим образом:

  1. Определить нужные параметры трубопровода для внутренней и наружной сливных систем.
  2. Выполнить эскизный проект трубопровода с указанием привязки к горизонту на различных уровнях.
  3. Произвести монтаж внутренней канализационной сети с выполнением требований СНиПа. Вывод разводки из внутренних помещений произвести через короткий стояк размером 80 или 100 миллиметров. Стояк через угловой переход впоследствии соединить с наружной частью канализации.
  4. Отрыть траншею для прокладки наружной части. При этом нужно учитывать глубину промерзания грунта, если трубопровод не по проекту утепляется. Глубина траншеи выбирается с учетом последующей подсыпки
  5. На дно траншеи насыпать слой песка толщиной 15-20 сантиметров, утрамбовать и пролить водой для лучшего уплотнения. Уровень дна траншеи при копке и песчаной подсыпки по отношению к горизонту контролировать с использованием водяного уровня.
  6. Установить на песчаную подсыпку опоры для трубопровода. Для этого можно использовать бетонные блоки или кирпичи. При установке нужно руководствоваться требованием по уклону канализационной трубы 110 миллиметров. Количество опор зависит от длины траншей, а расстояние между ними допускается не более метра. Это связано с тем, что на трубу будет оказываться давление от грунта, которым впоследствии зарывается траншея.
  7. После укладки трубы на опоры необходимо проверить работоспособность системы пробным пропуском воды по ней. Если выполнено требование наклона канализационной трубы 100 мм и вода проходит по ней без протечек, можно приступать к закрытию траншеи. Сначала трубопровод аккуратно засыпается слоем песка с его трамбовкой по бокам и поверх нее. Закрыв все полностью, производят засыпку траншеи ранее вынутым грунтом и рекультивацию верхнего слоя почвы.
  8. При устройстве сложно разветвленной канализационной схемы слива на участке, когда имеются дополнительные источники стоков, используются те же правила по наклону трубы для канализации в частном доме. Но возникает необходимость в устройстве смотровых колодцев в месте пересечения двух или более систем. В таком варианте глубина размещения в месте стыковки согласуется с этим фактором для основной схемы, которая выводит стоки во внешнее пространство.

Расчет естественной вентиляции — все формулы и примеры расчетов

Естественная вентиляция помещения — представляет собой спонтанное перемещение воздушных масс в следствии разницы его температурных режимов в не дома и внутри. Данный вид вентиляция делится на бесканальную и канальную, относительно способна работы являться непрерывной и периодическая.

Систематическое движение фрамуг, форточек, дверей и окон подразумевает под самой процедуру проветривания. Вентиляция бесканального вида, сформирована на стабильном основании в комнатах промышленного типа со ощутимыми тепловыми выделениями, организующая нужную частоту обмена воздушных масс в средине их, этот процесс называются аэрированием.

В частных и многоэтажных домах больше применяется природная вентиляционная система канального вида, каналы в какой расположены в вертикальном положении в специализированных блоках, шахтах либо расположены в самих стенках.

Вычисление аэрации

Аэрация промышленных комнат летом гарантирует поступление воздушных потоков сквозь просветы снизу ворот и входных дверей. В прохладные месяца поступление в нужных размерах совершается под средством верхних просветов, от 4 м и больше над уровнем пола. Вентиляция на протяжении целого года выполнялась при помощи шахт, дефлекторов и форточек.

Зимой фрамуги открывают только в участках над генераторами усиленных тепловых выделений. Во время генерации в комнатах здания лишней очевидной теплоты, то температурный режим воздуха в нем постоянно больше, чем температурный режим вне здания, и, в соответствии, плотность менее.

Данное явление и приводит к присутствию разницы давлений атмосферы вне и внутри комнат. В плоскости на конкретной высоте комнаты, которую именуют как плоскость одинаковых давлений, данная разница отсутствует, то есть, приравнивается к нулю.

Выше данной плоскости имеется некое излишнее напряжение, что приводит к удалению горячей атмосферы наружу, а внизу от данной плоскости, — разрежение, обусловливающее приток свежего воздуха. Давление, вынуждающее передвигаться воздушные массы в процессе природной вентиляции, можно установить исходя их вычислений:

Естественная вентиляция формула

  • где н — плотность воздуха вне помещения, кг/м3;
  • вн — плотность воздушных масс в помещении, кг/м3;
  • h — расстояние между приточным проемом и центром вытяжного, м;
  • g — ускорение свободного падения, 9,81 м/с2.

Метод проветривания (аэрации) построек с помощью раскрывающихся фрамуг считается довольно верным и результативным.

При вычислении природной вентиляции помещений учитываются установление участка нижних и верхних просветов. Сперва получают значение участка нижних просветов. Задается модель аэрации постройки.

Расчет естественной вытяжной вентиляции

Потом, в связи от участка открытия верхних и нижних соответственно, приточных и вытяжных фрамуг в помещении приблизительно в центре высоты сооружения получается степень одинаковых давлений, в этом месте влияние точно также нулю. В соответствии, влияние в степени сосредоточении нижних просветов станет равняться:

  • где ср– равна средней температуре плотности воздушных масс в помещении, кг/м3;
  • h1– высoта oт плоскости одинаковых давлений до нижних просветов, м.
Читать еще:  Косые откосы своими руками

На уровне центров верхних просветов, выше плоскости одинаковых давлений образуется избыточное напряжение, Па, равняющееся:

Именно это давление и оказывает воздействие на вытяжку воздуха. Общее напряжение, располагающее для обмена воздушных потоков в комнате:

Скорость естественной вентиляции

Скорость воздуха в центре нижних просветов, м/с:

  • где L – необходимый обмен воздушными массами, м3/час;
  • 1 – коэффициент расхода, зависящий от конструкции створок нижних просветов и угла их открытия (при 90 открытия, =0,6; 30 – =0,32);
  • F1– площадь нижних просветов, м2

Затем вычисляются потери, Па, в нижних просветах:

Приняв, что Ре = Р1+Р2 =h(н — ср), а температура удаляемого воздуха tуд=tрз+(10 — 15oС), определяем плотности н и ср, которые соответствуют температурам tн и tср.

Лишнее давление в плоскости верхних просветов:

Необходимая их площадь (м2):

Вычисление и расчет вентиляционных каналов

Вычисление естественной системы проветривания канального вида сближается к установлению активного разреза воздуховодов, какие с целью доступа необходимого числа воздуха выражают противодействие, надлежащее вычисленному напряжению.

Для самого длительного тракта сети устанавливают издержки напряжения в каналах воздуховода как сумму издержкой напряжения в абсолютно всех его местах. В каждом из них издержки давления формируются с потерь на трение (RI) и издержек в местах противодействия (Z):

  • где R — удельная потеря напряжения по длине участка от трения, Па/м;
  • l — длина участка, м.

Площадь живого сечения воздуховодов, м2:

  • где L — расход воздуха, м3/ч;
  • v — скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с (равна 0,5… 1,0 м/с).

Задавая скорость движения воздуха по вентиляции, и прочитывают площадь его активного сечения и масштабы. При помощи специализированных номограмм либо табличных расчётов для округлой формы воздуховодов устанавливают издержки напряжения на трение.

Естественная вентиляция расчет воздуховодов

Для прямоугольной формы воздуховодов этой концепции проветривания планируют диаметр dЭ равновесный округлому воздуховоду:

  • где, а и b — длина сторон прямоугольного воздуховода, м.

В случае использования воздуховодов сделанных не из метала, их удельные издержки давления по трению R, взятые с номограммы для стальных воздуховодов, изменяют, умножив на соответствующий коэффициент k:

  • для шлакогипсовых — 1,1;
  • для шлакобетонных — 1,15;
  • для кирпичных — 1,3.

Избытки давления, Па, на преодоление определённых сопротивлений для разных участков вычисляется за уравнением:

  • где – сумма коэффициентов противодействий на участке;
  • v2/2 — динамическое напряжение, Па, взятое с нормативов.

Для создания концепции непринужденной вентиляции предпочтительно остерегаться извилистых заворотов, множественного числа задвижек и клапанов, так как утраты на местные противодействия как правило в каналах воздуховодов достигают вплоть до 91% от всех затрат.

Естественная вентиляция содержит небольшой радиус воздействия и среднюю результативность для комнат излишками тепла в которых соввем малы, что возможно относить недостаткам, а достоинством — легкость системы, невысокая цена и простота в сервисном обслуживании.

Естественная вентиляция пример расчета

Наведем наглядный пример — нужно рассчитать данные для вентиляции в частном доме:

Общая площадь – 60 м2;
ванная, кухня с газовой плитой, туалет;
кладовая комната – 4,5 м2;
высота потолков – 3 м.

Для оборудования воздуховодов будут применяться бетонные блоки.

Приток воздуха с улицы по нормативам: 60 *3 * 1 = 180 м3/час.

Вытяжка воздуха из помещения:
кухни – 90 м3/час;
ванной – 25 м3/час;
туалета – 25 м3/час;
90 + 25 + 25 = 140 м3/час

Частота обновления воздушных масс в кладовой – 0,2 в 1/час.
4,5 * 3 * 0,2 = 2,7 м3/час

Нужный вывод воздуха: 140 + 2,7 = 142,7 м3/час.

Какой угол допускается между ветвями строп

Главные критерии, которыми надо руководствоваться при выборе строп – вес и размеры (габариты) поднимаемого груза. При расчетах предельных нагрузок важно учитывать прочность стропов, которая определяется показателем разрывного усилия, возникающего в ветвях стропа. Этот показатель может существенно превышать вес груза.

Строповка – необходимые расчетные параметры для безопасных грузоподъемных работ

Нагрузка, действующая на ветви стропов (I – оптимальное расположение строп, II – опасная зона)

При подборе типа, вида, материала строп для грузоподъемных работ учитывается комплекс критериев:

  • вес груза – если масса неизвестна, то строповка грузов запрещена;
  • расчет центра тяжести, обвязка (в случае применения нескольких типов обвязки показатели суммируются):
    • затяжка петлей – грузоподъемность снижается на 20 % от заявленной на бирке;
    • свободная укладка на две стропы – грузоподъемность повышается на 100%;
    • угол 45 0 – грузоподъемность снижается на 10%;
    • угол 90 0 – снижение грузоподъемности на 30%.
  • количество и расположение точек крепления строп к грузу;
  • регулировка натяжения в соответствии с предельными параметрами, заявленными изготовителем – для строп из текстиля, стального каната (указывается в спецификации);
  • определение материала стропы – канат из стали, цепь различного сортамента и грузоподъемности;
  • длина стропы — при короткой длине угол больше 90 0 , при большой — теряется допустимая высота для подъема груза, появляется вероятность кручения. Рекомендуемый безопасный размер угла между ветвями строп 60 – 90 0 ;
  • угол между ветвями строп.

Для обеспечения безопасности, предотвращения переворачивания, разворота, опрокидывания грузов важно рассчитать все заданные параметры.

Как рассчитать предельные нагрузки на стропы в зависимости от угла наклона

Схема расчета нагрузок приведена для двух ветвей строп, расположенных под углом к вертикали, но может применяться и для большего количества строп. При расчетах большего числа ветвей за вертикаль к углу α/2 принимается прямая, которая проходит через крюк.

Надо поднять груз массой G, с центром тяжести (как показано на рис.2) в точке С. Точки А и В – место крепления стропов. Угол между ветвями стропов – α.

Пример практического расчета усилий в ветвях стропа Т при изменении параметров угла α.

Усилие, в ветвях стропов T зависит от массы G груза и рассчитывается по формуле:

T = G / (2 · cos (α/2))

Но, величина усилия, возникающего в ветвях стропов будет меняться в процентном отношении к весу груза G, в зависимости от изменения угла α между ними.

График на рис.3 показывает, что усилие при увеличении угла между стропами выше 120 0 быстро и нелинейно растет.

При угле в 90° нагрузка на каждую ветвь стропа 71% от веса груза, при угле 120° усилие равно массе груза, при 150° усилие в каждой ветви превышает массу груза в два раза.

Для числа стропов более двух расчет усилий в ветвях выполняется по формуле:

T = G / (n · cos β)

  • n — число ветвей;
  • β — угол между стропом и вертикалью.
Читать еще:  Инструкция по монтажу металлических откосов

Выбирая строп для грузоподъемных работ важно знать массу груза и положение центра тяжести, чтобы правильно выбрать точки зацепа, регулировать одинаковое натяжение.

Таблица для расчетов рабочих нагрузок на строп с учетом выбранного способа крепления и угла между ветвями.

Проверку строп, с указанием номера на бирке, необходимо проводить раз в десять дней с занесением записей результатов осмотра в журнале регистрации. По регламенту технические испытания строп должны выполняться каждые полгода.

Вместимость (объем) ковша экскаватора

Следите за новостями в соц.сетях

Основными машинами, используемые на земляных работах, являются одноковшовые экскаваторы, производительность которых зависит от конструктивных и технологических факторов, от качественных и количественных закономерностей изменения параметров экскаваторного забоя, от вида рабочего оборудования экскаватора и характера разрабатываемого грунта.

При разработке крупных котлованов, выемок для дорог и каналов, карьеров и т. д., когда грунт транспортируют на расстояния, превышающие возможности рабочего оборудования экскаваторов, применяют комплект машин, которые подбирают с учетом вместимости ковша экскаватора.

Для нормальной работы экскаватора требуется ковш с оптимальной вместимостью. Объем грунта в ковше зависит от объемной массы грунта и коэффициента наполнения ковша (табл. 1).

Коэффициент наполнения ковша КН одноковшовых экскаваторов

Группа грунтаНаименование характерных грунтовНаибольшее значение КН
IСупесчаный грунт0,95-1,02
IТорф и растительный грунт1,15-1,23
IIСредний суглинок1,05-1,12
IIIТяжелый суглинок1,00-1,18
IVГлина тяжелая1,30-1,42
V и VIПлохо взорванная скальная порода0,75-0,90

КН — коэффициент наполнения ковша равен отношению объема разрыхленного грунта в ковше и емкости ковша.

Объемная масса равна отношению массы грунта в состоянии естественной влажности к его объему (табл. 2).

Наименование и характеристика грунтаОбъемная масса разрыхленного грунта γ1, т/м3Объемная масса в плотном теле, т/м3
Общеземельные ковшиГрунт I категории
Торф
Песок сухой без примесей, а так же с примесью щебня, гравия, гальки или строительного мусора в объеме до 10%
1,41,6
Песок сухой без примесей, а так же с примесью щебня, гравия, гальки или строительного мусора в объеме до 10%Песок мокрый1,57
Супесок без примесей, а так же с примесью щебня, гравия, гальки или строительного мусора в объеме до 10%1,65
То же с примесью более 10%1,85
Грунт растительного слоя без корней и примесей
Сухой
Мокрый
1,33
1,57

Суглинок легкий и лессовидный без примесей, а так же с примесью щебня, гравия, гальки или строительного мусора в объеме 10%
1,7
1,75
Лесс легкий без примесей1,6
То же с примесью гальки и гравия1,8
Суглинок мягкий и средний, влажный, без включений1,8
Грунт II категории
Сухая глина1,07
Плотная глина1,341,75
Суглинок тяжелый с примесью щебня, гравия, гальки или строительного мусора в объеме более 10%1,751,9
Грунт III категории
Глина мокрая1,6
Строительный мусор сцементированный1,95
Грунт IV категории
Лессовая глина, суглинок с щебнем,
лесс отвердевший


1,8
Мел мягкий1,55
Скальные ковшиГрунт V категории
Мел плотный1,8
Крепкий мергель, мягкий трещиноватый скалистый грунт2,2
Грунт VI категории
Скальные породы и руда2,3
1γ — объемная масса грунта — это отношение массы грунта при естественной влажности к его объему.

Фактический объем ковша экскаватора принимается как сумма геометрической вместимости ковша (по «воде») и объема «шапки». Геометрическая вместимость ковша является произведением площади внутренней поверхности боковой стенки на расстояние между боковыми стенками. Объем «шапки» определяется значением угла естественного откоса (табл. 3). Угол естественного откоса — угол образованный свободной плоскостью грунта или другого сыпучего материала и горизонтальной плоскостью. Из-за разницы угла естественного откоса для разных материалов фактический объем ковша больше геометрического примерно на 15-30%.

Угол естественного откоса, градусов
Материалсухойвлаж­ныймокрый
Растительный грунт403525
Песок:
крупный30-3532-4025-27
средний28–303525
мелкий2530-3515–20
Суглинок40-5035-4025-30
Глина жирная40-453512–20
Гравий35-403530
Торф без корней4025окт.15
Уголь (разрыхленный)504030
Отвалы экскаваторные:
скальных пород32-3530-35
песчано-глинистых пород32-3730-3320-25
глинистых пород35–4030-4015–25

В различных системах стандартов при определении вместимости ковша пользуются понятием с «шапкой» с фиксированной величиной угла естественного откоса.

Значение угла естественного откоса в системах стандартов

Стандарт
Тип ковша
ISOJISPCSASAECECE
Обратная лопата1:11:11:11:11:2
Прямая лопата1:21:21:21:21:2
Какой основной критерий вместимости ковша экскаватора?

Основным критерием, определяющим объем ковша, является максимально допустимая нагрузка на конце рукояти обеспечивающая боковую устойчивость экскаватора. Вес ковша с грунтом не должен превышать этого значения.

Учитывая объемную массу грунта, так же принимается во внимание категория, к которой он относится (табл. 2). Вес пустого ковша при эквивалентном объеме для разных категорий грунтов имеет разную величину. Так на тяжелых грунтах (V — VI категорий) применяют ковши скального назначения с меньшим объемом. Обусловлено это тем, что прочность ковша, предназначенного для более легких грунтов (I — IV категорий), недостаточна при использовании на скальных и полускальных грунтах.

Ковши скального назначения имеют больший запас прочности за счет увеличения толщины элементов конструкции, и при сохранении прежнего объема вес ковша будет больше. Вес такого ковша с грунтом может превышать допустимое значение. По этой причине объем скального ковша меньше стандартного (общеземельного). Обратная ситуация по ковшам погрузочным для легких сыпучих материалов. Эти материалы имеют относительно низкую объемную массу, и находятся не в плотном состоянии. Учитывая относительно небольшие нагрузки, ковш имеет увеличенный объем. Выбор толщины элементов ковша также сопряжен с воздействием абразивного износа. Этот фактор может серьезно влиять на выбор толщины некоторых элементов ковша для обеспечения заданного срока службы. По этому, учитывая воздействие от абразивного износа, вес ковша увеличивается, а его вместимость снижается. В целом падает экономическая эффективность работы экскаватора.

На сегодняшний день наиболее эффективным методом защиты от абразивного износа является использование закаленных износостойких сталей. Их применение позволяет значительно снизить толщины тех элементов ковша, которые наиболее подвержены абразивному износу при сохранении требуемого запаса прочности. Хорошим примером является стали марки Hardox SSAB Швеция. Сталь Hardox обладает высокой твердостью, ударной вязкостью и прочностью. Благодаря применению этих сталей можно увеличить объем ковша, не выходя за рамки предельных нагрузок, тем самым поднять экономическую эффективность работ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector