
- •1 Загальна частина 5
- •2 Основна частина 32
- •1Загальна частина
- •1.1Техніко-економічне обґрунтування теми
- •1.2Короткий історичний екскурс
- •1.3Процеси ущільнення дорожньо-будівельних матеріалів
- •1.4Класифікація катків
- •1.5Сучасні котки країн снд та світових виробників
- •1.6Обгрунтування теми дипломного проекту
- •2Основна частина
- •2.1Розрахунок та вибір основних параметрів котка
- •2.1.1Передумови до розрахунку
- •2.1.2Визначення необхідних контактних зусиль
- •2.2Визначення параметрів вібровальця
- •2. 2.1. Визначення діаметра вальця
- •2. 2.2. Максимальне контактне навантаження
- •2. 2.3. Визначення ширини вальця
- •2. 2.4. Визначення параметрів вібратора
- •2. 2.5. Розрахунок віброізоляції
- •2.3Визначення площі контакту шини
- •2.4 Розрахунок маси котка
- •2.4.1 Вибір шин для котків
- •2.4.2Визначення продуктивності
- •2.4.3 Вибір параметрів колісної схеми
- •2.5Тяговий розрахунок та визначення потужності двигуна котка
- •2.5.1Тяговий розрахунок
- •2.5.2 Визначення потужності двигуна
- •2.6Системи зміни тиску повітря в шинах
- •2.6.1Схема зміни тиску в шинах
- •2.6.2Вибір компресора та трубопроводів
- •2.6.3Тепловий розрахунок трубопроводів
- •2.7Визначення стійкості котка
- •3Гідравлічний розрахунок
- •3.1.1Вибір гідромоторів пересування
- •3.1.2Вибір гідронасосів
- •4Розрахунки на міцність
- •4.1.1Розрахунок зусиль в механізмі керування
- •4.1.2Розрахунок на міцність деталей підвіски
- •4.1.3Розрахунок проушини кріплення гідроциліндра рульового керування до рами
- •4.1.4Розрахунок гальм котка
- •5Контроль якості ущільнення
- •5.1Норми ущільнення ґрунтів
- •5.2Методи контролю щільності ґрунтів
- •5.2.1Стандартний метод ущільнення
- •5.2.2М Рис. 5.4 Схема методу лунок етод лунок
- •5.2.3Визначення вологоміром-щільноміром системи Ковальова
- •5.2.4Метод динамічної пенетрації
- •5.2.5Радіаційні методи контролю
- •5.2.6Нейтронний метод
- •6Економічний розрахунок
- •7Техніка безпеки та охорона праці
- •7.1. Загальні відомості експлуатації котка
- •7.2. Аналіз умов праці оператора
- •7.3. Аналіз шкідливих і небезпечних виробничих факторів
- •7.4. Розрахунок віброізоляції
- •7.5. Протипожежні заходи
- •7.6. Основи організації і проведення рятувальних і інших невідкладних робіт на зараженій місцевості
- •Література
5.2.6Нейтронний метод
Гаммащільномірами визначають щільність ґрунту і його вологість заснованим на уповільненні швидких нейтронів, джерелами яких служать полоній, плутоній чи радій + берилій.
6Економічний розрахунок
Річний режим роботи вібраційного каткаприйнятоТр = 1500 год/рік.
Найбільш об’єктивним та універсальним показником ефективності катка є приведені питомі витрати на одиницю виконаної роботи). Враховуючи капітальні вкладення у вартість катка, експлуатаційні витрати залежно від об’ємів робіт та технічних характеристик машини:
,
(118)
де Sк – капітальні вкладення, грн.;
SЕ – експлуатаційнівитрати, грн;
SЗ – заробітна плата машиніста, грн.;
П – продуктивність катка, м3/год;
Тр – річний режим роботи машини, год.
Капітальні вкладення розраховуються за наступною формулою:
,
(119)
де А0 – амортизаційні відрахування прямим методом, грн.;
Зрс – витрати на поточний ремонт та інструмент, що швидко зношується, грн./рік;
См – вартість машини, грн.;
Nм – кількість машин, шт.;
Рм – строк служби машини, років.
Приймаємо для усіх машин Рм = 10 років.
Тоді:
грн.
Експлуатаційні витрати визначаються залежністю:
,
(120)
де
- витрати на паливо, грн.;
- витрати на моторне масло, грн.;
- витрати на трансмісійне масло, грн.;
- витрати на консистентну змазку, грн.;
- витрати на гідравлічну рідину, грн.
Визначимо витрати на паливо:
грн.,
(121)
де Спал – вартість палива, Спал = 4грн/л;
nпал – кількість палива, л/рік.
л/рік, (122)
де yпал – питомі витрати палива, кг·кВт/год;
Nдв – потужність двигуна, кВт;
kзагр – коефіцієнт завантаження двигуна, kзагр= 0,5;
ρпал – густина палива, кг/л, ρпал = 0,863 кг/л.
Визначимо витрати на моторне масло:
грн., (123)
де Смм – вартість моторного масла, Смм = 10,6 грн/л.
Визначимо витрати на трансмісійне масло:
грн.,
(124)
де Стм – вартість трансмісійного масла, Стм = 37,1 грн/л.
Визначимо витрати на консистентну змазку:
грн.,
(125)
де Скс – вартість консистентної змазки, Скс = 26,5 грн/л.
Визначимо витрати на гідравлічну рідину:
грн.,
(126)
де Сгр – вартість гідравлічної рідини, Сгр = 10,6 грн/л.
Витрати на заробітну плату машиніста визначаються залежністю:
грн.,
(127)
де Сст - заробітна плата машиніста, Сст = 1500 грн/міс;
Ем – екіпаж машини, Ем = 1 чол.
Для існуючої машини розрахунок проводиться аналогічно. Вихідні дані для обох варіантів представлені у табл.. 6.1, результати розрахунків – у табл. 6.2.
Таблиця 6.1 Вихідні дані
Вихідні дані |
Одиниця виміру |
Нова машини |
Існуюча машина |
Строк служби |
років |
10 |
10 |
Екіпаж |
чол. |
1 |
1 |
Заробітна плата машиніста |
грн. |
1500 |
1500 |
Питома витрата палива |
кг·кВт/год |
0,21 |
0,24 |
Вартість дизельного палива |
грн. |
4 |
4 |
Вартість моторного масла |
грн. |
10,6 |
10,6 |
Вартість трансмісійного масла |
грн. |
37,1 |
37,1 |
Вартість консистентної змазки |
грн. |
26,5 |
26,5 |
Вартість гідравлічної рідини |
грн. |
10,6 |
10,6 |
Річний режим роботи |
год/рік |
1500 |
1500 |
Таблиця 6.2 Показники витрат за рік роботи
Показники |
Одиниця виміру |
Назва машини |
Існуюча машина |
Час роботи |
год. |
1500 |
1500 |
Кількість машин |
шт. |
1 |
1 |
Амортизаційні відрахування |
грн./рік |
38800 |
39700 |
Витрати на поточний ремонт |
грн./рік |
7760 |
7640 |
Кількість палива |
л |
8030 |
9180 |
Вартість палива |
грн. |
32120 |
36720 |
Вартість моторного масла |
грн. |
2724 |
3114 |
Вартість консистентної змазки |
грн. |
638 |
730 |
Вартість трансмісійного масла |
грн. |
1192 |
1362 |
Вартість гідравлічної рідини |
грн. |
3405 |
3892 |
|
|
|
|
Капітальні вкладення |
грн. |
46560 |
47640 |
Експлуатаційні витрати |
грн. |
40079 |
45818 |
Заробітна плата |
грн. |
18000 |
18000 |
Сумарні витрати |
грн. |
104639 |
111158 |
Визначаємо економічний ефект:
грн/рік
(128)
Визначаємо наведені питомі витрати на одиницю виконаної роботи:
грн/м3;
грн/м3.
Вартість ущільнення наведена в умовних одиницях. При цьому за одиницю прийнята вартість ущільнення ґрунтів причіпними котками на пневматичних шинах, які в даний час мають найбільше поширення. Прийнято, що легкі кулачкові причіпні котки працюють в зчіпці з двох-трьох котків. Продуктивність машин залежить від організації робіт, а також від виду ґрунту. Цим пояснюється, що для деяких видів машин вона знаходиться в широких межах.
З таблиці видно, що найбільш продуктивними машинами є котки. Їм же відповідає і найменша вартість. Це і є основною причиною їх більшого поширення. До позитивних якостей цих машин слід віднести простоту будови та догляду за ними в процесі експлуатації, а також високу надійність і довговічність. Проте котками можуть ущільнюватись ґрунти порівняно невеликої товщини, і їх робота рентабельна, а в багатьох випадках і можлива тільки при наявності значного фронту робіт. Так, котки слід застосовувати при довжині ділянок не більше 10 – 12 м. Це обмежує, а іноді і виключає можливість застосування котків. Самохідні котки на пневматичних шинах рентабельні при ущільненні ґрунтових основ та конструктивних шарів дорожніх одягів, що влаштовуються з ґрунтів, укріпленими органічними та неорганічними в’язкими матеріалами.
Слід відмітити, що у всіх відношеннях універсальними є котки на пневматичних шинах. Решітчаті котки повинні застосовуватись головним чином при ущільненні ґрунтів, що включає крупні частки. Ці котки дуже рентабельні в зимовий час, коли ґрунт включає мерзлі грудки. Останні успішно дробляться при укочуванні, що покращує якість земляного полотна. Кулачкові котки слід застосовувати тільки при ущільненні зв’язних ґрунтів і наявності великого фронту робіт.
Трамбуючи машини здатні ущільнювати ґрунти шарами великих товщин. Вони придатні для ущільнення як зв’язних, так і незв’язних ґрунтів. Проте їх робота коштує дорожче, ніж робота котків. Це особливо стосується до трамбуючихплит на екскаваторах. Плити повинні застосовуватися тільки у виключних випадках, коли через велику товщину ущільнюваного шару інші механізми виявляються непридатними. Трамбуючи машини типу Д 471 при умові вдосконалення їх конструкції можуть стати масовою машиною, застосовуваною при виконанні лінійних робіт.
При ущільненні незв’язних ґрунтів, в тому числі гравелистих та маючих крупні включення, широке застосування знайшли вібраційні котки. Їх техніко-економічні показники близькі до показників інших котків. Слід відмітити, що мають місце такі види робіт та ґрунтів, на яких застосування невібраційних котків є досить ускладненим, а вібраційні котки в цих умовах успішно працюють. До таких видів робіт відносяться насипи, що створюються з сухих мілко зернистих і особливо одномірних пісків, з крупноуламкових порід і т. п. Природно, що вібраційні котки особливо рентабельні саме на таких роботах.
Вібраційні плити рентабельні при невеликих об’ємах робіт з порівняно невеликим їх фронтом. Прикладом таких робіт можуть слугувати зворотні засипання траншей. Ці машини виявляються рентабельними при пошаровому ущільненні ґрунту цих траншей. Вони можуть працювати на незв’язних ґрунтах. Важкі моделі цих машин застосовуються і на лінійних роботах, тобто при ущільненні ґрунтів насипів.
Наведений короткий огляд показує, що всі види машин знаходять своє застосування в практиці будівництва, при цьому є ряд видів робіт, яким відповідає певний економічно вигідний і технічно доцільний вид машини. Тому неправомірним є питання скорочення вже встановленої номенклатури машин і як крайність цього – заміна всіх машин яким-небудь одним їх видом.