Определение производительности бульдозеров м бульдозеров-рыхлителей
Техническую производительность бульдозера на планировочных работах определяют по протяженности полосы планировки, ширине отвала и углу установки в плане (для поворотных отвалов) при числе проходов п > I, м2/ч
3600 • S(B sinαу — bn)
П =_________________
п(S/υ+to)
где S —длина планируемого участка, м; αу— угол установки отвала в плане, град (для неповоротного от вал а 90°, для поворотного 63 и 90°); υ — средняя скорость движения бульдозера, м/с; to — время на разворот бульдозера, с |( to = 16... ...45); B - ширина бульдозерного отвала, м; bn =(0,2,..0,3) В.
При резании и перемещении грунтов в насыпи, разработке, выемок, кот-
лованов, траншей и других работ больших объемов техническую производительность определяют на единицу объема грунта в состоянии естествен ной плотности и влажности
П = 3600 • V6 • Кк • Ку • Кс / Тц..б.
где V=0,5ВН²сtgφо/КР, мэ — объем призмы волочения, срезаемой отвалом бульдозера; Н — высота отвала по хорде с учетом козырька, м; φо — угол естественного откоса перемещаемого материала, составляющий 15...50° в зависимости от типа и состояния грунта (среднее значение φо = 30° и сtg 30° = 1,73); КР -коэффициент разрыхления грунта, характеризующий переход от объема призмы в рыхлом теле к объему грунта в плотном теле; Кк — коэффициент учета квалификации машиниста (принимают за 1 при управлении гусеничным бульдозером машинистом высшей квалификации, 0,85—средней и 0,65— низшей). Ку — коэффициент учета влияния уклона местности (табл. 3.5); Кс — коэффициент сохранения грунта при перемещении (принимают Кс= I — 0,005Sn,,, где Sn — путь перемещения призмы грунта, м); Тц..б. — продолжительность рабочего цикла бульдозера.
Коэффициент разрыхления грунта принимается:
Песок и супесь в немерзлом со
стоянии ....................................... 1,1… 1, 2
Суглинок и глина в немерзлом
состоянии...................................... 1,27...1,55
Скальный грунт и уголь . . . 1,34...1,67
Песок и супесь к мерзлом состоя
нии . .......................................... 1,2...1,75
Суглинок и глина в мерзлом со
стоянии ....................................... 1,75...2.0
3.5. Коэффициент учета влияния уклона рельефа местности
Угол подъе- | Угол укло- | ||
ма местнос - | Ку | На мест- | Ку |
тиь град | ности, грал | ||
0...5 | 1..0,67 | 0...5 | 1...1, 33 |
5.. .10 | 0,67. ..0,5 | 5.. .10 | 1,33.. .1,94 |
10.. .15 | 0,5.. ,0,4 | 10.. .15 | 1,94. ..2,25 |
— | — | 15.. .20 | 2,25.. .2,68 |
Продолжительность рабочего цикла бульдозера, с
Тц..б. = Sp / υ p + Sх / υа + tос + 3
где Sp и Sх — длина рабочего и холостого ходов, м; tос — время остановок в начале и конце
рабочего хода, составляет: для гидромеханической трансмиссии при наличии быстродействующего реверса — З с; для механической трансмиссии при наличии шестерен постоянного зацепления — 4—8 с, без постоянного зацепления (больше значения для 2-х рычагов реверса) — 6. ..10 с; 3 — время, добавляемое на разгон н замедление, с.
Средняя скорость рабочего хода трактора с рабочим оборудованием эксплуатационной массой, т. G, м/с
υр = NеηКзаг (1 – δ)/Gqφк
где Nе — номинальная мощность двигателя, кВт; η = 0,88..Д95 — КПД трансмиссии; Кзаг — коэффициент загрузки двигателя трактора (0,7 — с механической и 0,8- — с гидромеханической трансмиссией); δ — среднее значение коэффициента буксования при рабочем ходе (0,18 — для гусеничного трактора) ; φк— среднее значение коэффициента использования сцепного веса за рабочий элемент цикла, составляющее 0,78φкmax — 0.22 при максимальном коэффициенте сцепления по касательному усилию φкmax ≥0,45; φкmax — ускорение свободного падении.
Величина максимального коэффициента сцепления при работе бульдозера и бульдозера-рыхлителя φкmax =
= 0,5.. .1,2.
Средняя скорость холостого хода зависит от типа подвески ходовой системы трактора и составляет υx= = 0,9= υxmax, где υxma— максимальная расчетная скорость заднего хода
на I или II передаче. Она не превышает как правило, 1,4...1,7 м/с при полу жесткой балансирной подвеске и 1,9... ...2,2 м/с — эластичной.
Техническая производительности рыхлителя, м³/ч
Пр = 3600 • V...р. • Ку • Кк / Тц...р.
где Тц...р.—продолжительность цикла работы рых- лителя, с; V...р. ,= Вр • hэф• Sр— объем разрыхленного грунта, м3; Вр — средняя ширина полосы разрыхления за один цикл при числе зубьев больше одного или шаг соседних борозд при рыхлении одним зубом, обеспечивающий разру шение и уборку разрыхленного грунта на эффек тивную глубину hэф рыхления, м; hэф = (0,6... ...0,8) H0. где H0 — средняя оптимальная глубина послойного рыхления в заданных уcловиях.
Средняя оптимальная глубина рыхления (определяющая наибольшую производительность) зависит от тягового класса базового трактора, ширины наконечника, количества зубьев, оборудования зубьев уширнтелями. свойств грунта. При оценочных расче-. тах может быть принята H0 =А•в, где в — ширина наконечника, м; А — коэффициент, составляющей при продольном рыхлении твердомерзлых грунтов однозубым рыхлителем 3...5; поперечном рыхлении — 4...6.
3.6. Коэффициент использования по времени бульдозеров и бульдозеров-рыхлителей
Землеройная машина
Работа
Коэффициент Кв
Бульдозер на тракторе ДЭТ-250
Бульдозеры остальных марок Бульдозеры всех марок
Бульдозер-рыхлитель на тракторе ДЭТ-250 Бульдозеры-рыхлители остальных марок Бульдозеры-рыхлители всех марок
Разработка и перемещение нескального грунта
То же
Перемещение разрыхленного мерзлого грунта
Перемещение взорванного скального грунта
Разравнивание грунта при отсыпке траншеи
Срезка растительного слоя Предварительная и окончательная планировка площадей, планировка откосов откосниками
Засыпка траншей и котлованов
Рыхление мерзлого грунта
То же
Рыхление немерзлого грунта
0,75
0,8
0,75
0,7
0,7
0.8
0.8
0.8
0,75
0,8
0,78
Ширина полосы разрыхления грунта
Bр = Кn [b+2hэф ctg γ + l(n-1)]
3.8. Разработка и перемещениегрунтов бульдозерами
где Кn — коэффициент перекрытия (для средних
условий Кn=0,75); γ - угол развала (15... 60°) в зависимости от вида разрыхляемого материала, большие значения — для пластично-мерзлых грунтов, меньшие для хрупких; l — шаг зубьев, м.
Продолжительность рабочего цикла определяется по той же формуле, что и при бульдозерных работах.
При рыхлении участка продольно-поворотным способом из формулы исключают время холостого хода, остановок и замедления, добавляя время на разворот tр.
Эксплуатационная производительность определяется с учетом организационных перерывов в работе машин за рабочую смену.
Пэ= Пт-Кв.-N,
где N — число часов работы машины в смену; Кв — коэффициент использования рабочего времени (табл. 3.6); Пт - часовая техническая производительность, м3/ч.
В табл. 3.7 — З.1О приведены ориентировочные часовые выработки бульдозеров и бульдозеров-рыхлителей, определенные исходя из норм времени, заданных ЕНиР (1988 г.) и ВНнР Минтрансстроя СССР (1987 г.) на основные виды земляных работ.
3.7. Планировка площадей бульдозерами
Планировка | Тяго-вый класс | норма времени на 1000 м2, маш-ч | Часовая выработка, в 1000 м2 |
Предваритель- | 0,41/0,12 | 2,44/4.55 | |
ная | |||
То же | 0,20/0,14 | 5,0/7,1 | |
• | 0,18/0,13 | 5.56/7.7 | |
• | 0.12/0,08 | 8,3/12,5 | |
Окончательная | 0,49/0.35 | 2,04/2,86 | |
То же | 0,27/0.24 | 3,7/4,17 | |
» | 0,23/0.19 | 4,35/5,26 | |
• | 0,16/0.15 | 6,25/6,67 |
Примечание. Слева от черты — при рабочем ходе в одном направлении; справа — при рабочем ходе в двух направлениях
Тяговый класс трактора | Группа грунта | Дальность перемещения, М | Норма времени на 100 м³, наш -ч | Часовая выработка. м³, |
I | 0,94 | 106,4 | ||
1,81 | 55,2 | |||
2,68 | 37,3 | |||
3,55 | 28,1 | |||
II | 1.1 | 90.9 | ||
2,04 | ||||
2.98 | 33,6 | |||
3,92 | 25,5 | |||
III | 1.3 | 76,9 | ||
2.28 | 43,9 | |||
3,26 | 30,7 | |||
4,24 | 23,6 | |||
I | 0.35 | 285,7 | ||
0.65 | 153,1 | |||
0.95 | 105,3 | |||
1.25 | ||||
И | 0,41 | 243,9 | ||
0,74 | 135,1 | |||
1.07 | 93,5 | |||
1.40 | 71.4 | |||
0,47 | 212.8 | |||
0.82 | ||||
1.17 | 85,5 | |||
1,52 | 65,8 | |||
0.32 | 312,5 | |||
0.61 | 163,9 | |||
0.9 | 111,1 | |||
1.19 | ||||
П | 0.38 | 263.2 | ||
0,68 | 147.1 | |||
0,98 | ||||
1,28 | 78,1 | |||
III | Ю | 0,4 | ||
0.72 | 138,9 | |||
1,04 | 96.2 | |||
1.36 | 73,5 | |||
I | 0,22 | 454,5 | ||
0,42 | 238.1 | |||
0,62 | 161.3 | |||
0.82 | ||||
II | 0.24 | 416.7 | ||
0.45 | 222,2 | |||
0,66 | 151.5 | |||
0,87 | 114,9 |
Продолжение табл. 3.8
3.10. Перемещение разрыхленного грунта бульдозерами-рыхлителями
тяговый класс Трактора | Группа грунта | Дально сть перемещения М | Норма временина 100 м³ | Часовая Выработка М³ |
маш. -ч | ||||
III | 0,27 | 370.4 | ||
0,49 | 204.1 | |||
0,71 | 140,8 | |||
0,93 | 107,5 |
3.9. Рыхление мерзлого грунта бульдозерами-рыхлителями
Тяговый класс | Группа грунта | Норма времени на 100 м³. | Часовая Выработка м³ |
Трактора | маш. -ч | ||
I м | 0,92 | 108,7 | |
II м | 1,2 | 83,3 | |
III м | 1,5 | 66,7 | |
IVм | 1,9 | 52.6 | |
I м | 0,73 | ||
II м | |||
III м | 1,3 | 76,9 | |
IVм | 1,6 | 62,5 | |
I м | 0,66 | 151,5 | |
II м | 0.88 | 113,6 | |
III м | 1,1 | 90,9 | |
IVм | 1,3 | 70.9 | |
I м | 0,27 | 370,4 | |
II м | 0,34 | 294,1 | |
III м | 0,44 | 227,3 | |
IVм | 0,58 | 172,4 |
Тяговый класс трактора | Группа грунта | Дальность перемеще ния, м | Норма времени на 100 м³ чаш. -ч | Часовая выработка, м³ |
Iм | 0.54 | 185,2 | ||
0,94 | 106,4 | |||
1,34 | 74,6 | |||
1,74 | 57,5 | |||
II м | 0,64 | 156.3 | ||
1,13 | 88,5 | |||
1,62 | 61,7 | |||
2,11 | 47,4 | |||
III м | 0.71 | 140.8 | ||
1,25 | ||||
1,79 | 55,9 | |||
2,33 | 42,9 | |||
I м | 0.28 | 357,1 | ||
0,5 | ||||
0.72 | 138,9 | |||
0,94 | 106,4 | |||
II м | 0,31 | 322.6 | ||
0.55 | 181,8 | |||
0,79 | 126,6 | |||
1,03 | 97,1 | |||
III м | 0,34 | 294,1 | ||
0.59 | 169,5 | |||
0.84 | ||||
1.09 | 91.7 | |||
Iм | 0,21 | 476.2 | ||
0,39 | 256.4 | |||
0,57 | 175.4 | |||
0.75 | 133.3 | |||
II м | 0,24 | 416,7 | ||
0,43 | 232,8 | |||
0,63 | 161,3 , | |||
0,81 | 123,5 | |||
III м | 0.26 | 384.6 | ||
0,4 | 217,4 | |||
0.66 | 151.5 | |||
1,86 | 116.3 |
Глава 4. Скреперы
4.1. Областьприменения
Скреперы применяют в гидромелиоративном, автомобильном и железнодорожном строительстве, в горнодобывающей промышленности.
В гидромелиоративном строительстве скреперы разрабатывают грунт в выемках (каналах, котлованах, карьерах, резервах); устраивают насыпные земляные сооружения (плотины, участки каналов в полунасыпях или насыпях, дамбы); проводят вскрышные работы и подготовку оснований сооружений (снятие растительного слоя грунта, удаление непригодных грунтов с площади оснований плотин); выполняют планировочные работы на орошаемых землях и строительных площадках.
Особенно широко используют скреперы на строительстве крупных каналов при глубине выемки более 5...7 м, а также земляных плотин из насыпного грунта, где этими машинами выполняют практически полный технологический комплекс.
При строительстве земляного полотна автомобильных и железных дорог скреперами снимают поверхностный растительный слой, отсыпают насыпи из резервов, разрабатывают выемки или карьеры с перемещением грунта в насыпь па расстояние 150... ...500 м.
В горнодобывающей промышленности скреперы служат для добычи и транспортировки рыхлых пород, вскрыши карьеров строительных материалов, выемки пустых пород, за-
крывающих полезные ископаемые.
Скреперы наиболее эффективно применяют в районых с малой продолжительностью зимнего периода — в южном и среднем климатических поясах страны. В зимний период при глубине промерзания грунта примерно 0,2 м его предварительно рыхлят.
Конфигурация земляного сооружения влияет на возможность его возведения скрепером и выбор машины определенного типоразмера. Наиболее характерные для разработки скреперами выемки и котлованы имеют форму прямоугольника без выступов и карманов в плане, а также различные насыпи, к которым устраивают пологие подъездные пути.
Дальность перемещения грунта в значительной мере определяет выбор типа скрепера и вместимость его ковша (табл. 4.1).
Решение вопроса о выборе типоразмера скрепера для возведения конкретного земляного сооружения зависит от объема работы и определяется экономическим расчетом.
При строительстве сооружений с сосредоточенными объемами земляных работ 10...250 тыс. м³ целесообразно использовать самоходные скреперы с ковшом вместимостью 8 м3; крупных линейно-протяженных сооружений с объемом более 200 тыс. м на I км (оросительные системы, каналы, плотины)—скреперы с ковшами вместимостью 10...15 м³; насыпей земляного дорожного полотна высотой до 1,5 м -
4.1, Рекомендуемая дальность перемещения грунта скреперами, м
Скрепер | Геометрическая вместимость копта, м3 | ||||
4,5 | |||||
Прицепной к гусеничному трак- | 100 ... 350 | 150 ... 550 | 300 ... 800 | 500 ... 1500 | — |
тору Самоходный на базе двухосно- | 150 ... 1200 | 300,., 1500 | 400 ... 2500 | До 3000 | До 5000 |
го трактора или одноосного тя- | |||||
гача |
прицепные скреперы с ковшом вместимостью 10 м³, а при высоте свыше 1,5 м— 15 м3.
Разработка выемок или карьеров при строительстве дорожного полотна с перемещением грунта в насыпь на расстояние до 500 м и объеме работ на объекте до 80 тыс. м! рациональна прицепными скреперами с ковшом вместимостью 10 м3, а при перемещении на расстояние свыше 500 м и том же объеме работ— самоходными скреперами с ковшом вместимостью 10 м3.
При планировке рисовых чеков используют преимущественно прицепные скреперы с ковшом вместимостью 8 м3. Ввиду небольшой дальности перемещения грунта (до 100 м) на этих работах применяют также скреперы с ковшами вместимостью 4,5 м³. Целесообразно использовать прицепные скреперы, оборудованные системой автоматики, позволяющей значительно повысить точность планировки.
4.2.Технологические схемы производства работ
Особенности технологического цикла. Полный рабочий цикл скрепера включает набор грунта, его транспортирование, разгрузку ковша, обратный (порожний) ход.
Набор грунта характеризуется толщиной срезаемой стружки и длиной пути набора. Толщина срезаемой стружки зависит от типа разрабатыва-
емого грунта и силы тяги толкача (табл. 4.2)
Наиболее распространен способ наполнения ковша стружкой переменного сечения, начиная от возможно толстой с постепенным уменьшением ее к концу пути набора. Это обусловливает постоянную загрузку двигателей скрепера и толкача в течение всего времени набора. Такой способ особенно эффективен при работе на связных грунтах.
При планировочных работах ковш наполняют стружкой постоянной толщины.
Лучшее наполнение ковша получают при разработке грунтов влажностью до 25 %. Чрезмерно сухие грунты следует предварительно увлажнять. Тяжелые грунты III и IV категорий перед началом разработки скреперами рыхлят продольными полосами с помощью бульдозеров-рыхлителей параллельными их проходами со сдвигом, равным заданному измельчению грунта. Чрезмерное измельчение грунта при рыхлении нежелательно, так как оно способствует образованию призмы волочения и ухудшает наполнение ковша. Рыхлить грунт рекомендуют на комья размером 10...15 см. Наибольший размер комьев разрыхленного грунта не должен превышать 2/3 глубины резания скрепера. Объем разрыхленного грунта должен быть не более полусменной нормы работающих скреперов, чтобы он не пересыхал при жаре или
Дата добавления: 2016-07-05; просмотров: 3368;