Визначення продуктивності бульдозерів та бульдозерів-розпушувачів
Технічну продуктивність бульдозера на планувальних роботах визначають за протяжністю смуги планування, шириною відвалу та кутом установки в плані (для поворотних відвалів) при числі проходівп> I, м 2 /год
де S-довжина запланованої ділянки, м; αу - кут установки відвалу в плані, град (для неповоротного від валу 90 °, для поворотного 63 і 90 °);υ -середня швидкість руху бульдозера, м/с;to -час на розворот бульдозера, з (to= 16. . 45);B- ширина бульдозерного відвалу, м; bn = (0,2. 0,3)В.
При різанні та переміщенні ґрунтів у насипі, розробці, виїмках, кіт-
лованів, траншей та інших робіт великих обсягів технічну продуктивність визначають на одиницю об'єму ґрунту в стані природної щільності та вологості
П = 3600 • V6 • Кк • Ку • Кс / Тц.
де V=0,5ВН²сtgφо/КР, м е - обсяг призми волочіння, що зрізається відвалом бульдозера;Н- висота відвалу по хорді з урахуванням козирка, м; φо — кут природного укосу матеріалу, що переміщується, що становить 15. 50° залежно від типу і стану ґрунту (середнє значення φо = 30° і stg 30° = 1,73); КР-коефіцієнт розпушування ґрунту, що характеризує перехід від обсягу призми в пухкому тілі до обсягу ґрунту в щільному тілі; Кк - коефіцієнт обліку кваліфікації машиніста (приймають за 1 при управлінні гусеничним бульдозером машиністом вищої кваліфікації, 0,85-середньої та 0,65-нижчої). Ку - коефіцієнт обліку впливу ухилу місцевості (табл. 3.5);Кз—коефіцієнт збереження ґрунту при переміщенні (приймаютьКс=I — 0,005Sn. де Sn — шлях переміщення призми ґрунту, м); Тц..б. - Тривалість робочого циклу бульдозера.
Коефіцієнт розпушування ґрунту приймається:
Пісок та супісь у немерзломузі стоянні. 1,1… 1, 2
Суглинок і глина в немерзлом стані. 1,27. 1,55
Скельний грунт та вугілля. . . 1,34. 1,67 Пісок і супісь до мерзлого стану нии . . 1,2. 1,75
Суглинок і глина на мерзлому зі стоянні. 1,75. 2.0
3.5. Коефіцієнт обліку впливу нахилу рельєфу місцевості
Тривалість робочого циклу бульдозера, з
Тц..б. = Sp /υp + Sх /υа+ tос + 3
де Sp і Sх - довжина робочого та холостого ходів, м; tос — час зупинок на початку та наприкінці
робочого ходу, становить: для гідромеханічної трансмісії за наявності швидкодіючого реверсу - З; для механічної трансмісії за наявності шестерень постійного зачеплення - 4-8 с, без постійного зачеплення (більше значення для 2-х важелів реверсу) - 6...10 с; 3 - час, що додається на розгін н уповільнення, с.
Середня швидкість робочого ходу трактора з робочим обладнанням експлуатаційною масою, т. G,м/с
υр = NеηКзаг (1 – δ)/Gqφк
деNе- номінальна потужність двигуна, кВт;η= 0,88..Д95 - ККД трансмісії;Кзаг -коефіцієнт завантаження двигуна трактора (0,7 - з механічною і 0,8 - з гідромеханічною трансмісією);δ- середнє значення коефіцієнта буксування при робочому ході (0,18 - для гусеничного трактора);φк— середнє значення коефіцієнта використання зчіпної ваги за робочий елемент циклу, що становить 0,78φкmax— 0.22 при максимальному коефіцієнті зчеплення за дотичним зусиллямφкmax≥0,45 ;φкmax- прискорення вільного падіння.
Величина максимального коефіцієнта зчеплення при роботі бульдозера та бульдозера-розпушувачаφкmax=
Середня швидкість холостого ходу залежить від типу підвіски ходовоїсистеми трактора і становить ? = 0,9 = ?max, де ?
на I чи II передачі. Вона перевищує зазвичай, 1,4. 1,7 м/с при підлозі жорсткої балансирної підвіски та 1,9. . 2,2 м/с - еластичною.
Технічна продуктивність розпушувача,м³/ч
Пр = 3600 • V. н. • Ку • Кк/Тц. р.
де Тц. р.— тривалість циклу роботи розпушувача, с;V. нар. , = Вр • hеф • Sр- обсяг розпушеного грунту, м 3; Вр - середня ширина смуги розпушення за один цикл при числі зубів більше одного або крок сусідніх борозен при розпушуванні одним зубом, що забезпечує руйнування і прибирання розпушеного грунту на ефективну глибину розпушування, м; hеф = (0,6. . 0,8) H0. де H0 - середня оптимальна глибина пошарового розпушування в заданих умовах.
Середня оптимальна глибина розпушування (що визначає найбільшу продуктивність) залежить від тягового класу базового трактора, ширини наконечника, кількості зубів, обладнання уширнювачів. властивостей ґрунту. При оціночних розрахунках. тах може бути прийнята H0 =А • в,дев- ширина наконечника, м;А -коефіцієнт, що становить при поздовжньому розпушуванні твердомерзлих ґрунтів однозубим розпушувачем 3. 5; поперечному розпушуванні - 4. 6.
3.6. Коефіцієнт використання за часом бульдозерів та бульдозерів-розпушувачів
Бульдозер на тракторі ДЕТ-250
Бульдозери інших марок Бульдозери всіх марок
Бульдозер-розпушувач на тракторі ДЕТ-250 Бульдозери-розпушувачі інших марок Бульдозери-розпушувачі всіх марок
Розробка та переміщення нескального ґрунту
Переміщення розпушеного мерзлого ґрунту
Переміщення підірваного скельного ґрунту
Розрівнювання ґрунту при відсипаннітраншеї
Зрізання рослинного шару Попереднє та остаточне планування площ, планування укосів укісниками
Засипка траншей та котлованів
Розпушування мерзлого ґрунту
Розпушування немерзлого ґрунту
0,7
0.8
0.8
Ширина смуги розпушування ґрунту
Bр = Кn [b+2hef ctgγ + l(n-1)]
3.8.Розробка та переміщення грунтівбульдозерами
деКn- коефіцієнт перекриття (для середніх
умов Кn=0,75);γ- кут розвалу (15. 60°) залежно від виду матеріалу, що розпушується, великі значення - для пластично-мерзлих грунтів, менші для крихких; l - крок зубів, м.
Тривалість робочого циклу визначається за тією самою формулою, що при бульдозерних роботах.
При розпушуванні ділянки поздовжньо-поворотним способом формули виключають час холостого ходу, зупинок і уповільнення, додаючи час на розворот tр.
Експлуатаційна продуктивність визначається з урахуванням організаційних перерв у роботі машин за робочу зміну.
деN- число годин роботи машини за зміну;Кв- коефіцієнт використання робочого часу (табл. 3.6);Пт -годинна технічна продуктивність, м 3 /год.
У табл. 3.7 - З.1О наведено орієнтовні годинні вироблення бульдозерів і бульдозерів-розпушувачів, визначені виходячи з норм часу, заданих ЄНІР (1988 р.) та ВНнР Мінтрансбуду СРСР (1987 р.) на основні види земляних робіт.
3.7.Планування площ бульдозерами
Примітка. Зліва від межі - при робочому ході в одному напрямку; праворуч - при робочому ході у двох напрямках
Продовження табл. 3.8
3.10. Переміщення розпушеного ґрунту бульдозерами-розпушувачами
3.9. Розпушування мерзлого ґрунту бульдозерами-розпушувачами
Глава 4. Скрепери
4.1. Область застосування
Скрепери застосовують у гідромеліоративному, автомобільному та залізничному будівництві, у гірничодобувній промисловості.
У гідромеліоративному будівництві скрепери розробляють ґрунт у виїмках (каналах, котлованах, кар'єрах, резервах); влаштовують насипні земляні споруди (греблі, ділянки каналів у напівнасипах або насипах, греблі); проводять розкривні роботи та підготовку основ споруд (зняття рослинного шару ґрунту, видалення непридатних ґрунтів із площі основ гребель); виконують планувальні роботи на зрошуваних землях та будівельних майданчиках.
Особливо широко використовують скрепери на будівництві великих каналів при глибині виїмки понад 5. 7 м, а також земляних гребель із насипного ґрунту, де цими машинами виконують практично повний технологічний комплекс.
При будівництві земляного полотна автомобільних і залізниць скреперами знімають поверхневий рослинний шар, відсипають насипи з резервів, розробляють виїмки або кар'єри з переміщенням ґрунту в насип на відстань 150. . 500м.
У гірничодобувній промисловості скрепери служать для видобутку та транспортування пухких порід, розкривання кар'єрів будівельних матеріалів, виїмки порожніх порід, за-
кривавих корисних копалин.
Скрепери найбільше ефективно застосовують у районах з малою тривалістю зимового періоду — у південному та середньому кліматичних поясах країни. У зимовий період при глибині промерзання ґрунту приблизно 0,2 м його попередньо розпушують.
Конфігурація земляного споруди впливає можливість його зведення скрепером і вибір машини певноготипорозміру. Найбільш характерні розробки скреперами виїмки і котловани мають форму прямокутника без виступів і кишень у плані, і навіть різні насипи, яких влаштовують пологі під'їзні шляхи.
Дальність переміщення ґрунту значною мірою визначає вибір типу скрепера та місткість його ковша (табл. 4.1).
Вирішення питання про вибір типорозміру скрепера для зведення конкретної земляної споруди залежить від обсягу роботи та визначається економічним розрахунком.
При будівництві споруд із зосередженими обсягами земляних робіт 10. 250 тис. м ³ доцільно використовувати самохідні скрепери з ковшем місткістю 8 м 3 ; великих лінійно-протяжних споруд з об'ємом понад 200 тис. м на I км (зрошувальні системи, канали, греблі) - скрепери з ківшами місткістю 10. 15 м 3; насипів земляного дорожнього полотна заввишки до 1,5 м
4.1, Рекомендована дальність переміщення ґрунту скреперами, м