2170

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Кафедра «Эксплуатация и сервис транспортно-технологических машин и комплексов в строительстве»

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАШИН В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Производственная эксплуатация строительных, дорожных и коммунальных машин» для студентов специальности 190603.65 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (строительные, дорожные и коммунальные машины)», по дисциплине «Технология строительства и эксплуатации автомобильных дорог» для студентов специальности 220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств (строительство)» всех форм обучения

Составитель В.С. Серебренников

Омск

СибАДИ

2012

1

УДК 625.76 ББК 39.311

Рецензент канд. техн. наук, доц. С.А. Милюшенко

Производственная эксплуатация машин в дорожном строительстве:

методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Производственная эксплуатация строительных, дорожных и коммунальных машин» для студентов специальности 190603.65 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (строительные, дорожные и коммунальные машины)», по дисциплине «Технология строительства и эксплуатации автомобильных дорог» для студентов специальности 220301.65 «Автоматизация технологических процессов и производств (строительство)» всех форм обучения / сост. В.С. Серебренников.− Омск: СибАДИ, 2012. − 36 с.

Методические указания предназначены для проведения лабораторных работ, способствующих закреплению знаний лекционного курса и практических занятий по дисциплинам «Производственная эксплуатация строительных, дорожных и коммунальных машин» и «Технология строительства и эксплуатации автомобильных дорог».

Табл. 21 . Ил. 12 . Библиогр.: 4 назв.

ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2012

2

3

ВВЕДЕНИЕ

Производственная эксплуатация строительных и дорожных машин предусматривает выбор машин и комплексов для выполнения заданного объема работ строительного производства с учетом конкретных условий на основе их технологических, технико-экономических и эргономических показателей. В основу формирования парка машин должны быть положены технологии выполнения необходимых работ, обеспечивающие их качество, сроки выполнения и минимальные удельные приведенные затраты. В целом невозможно эффективно решать вопросы производственной и технической эксплуатации машин вне зависимости от применяемых технологий строительного производства в конкретных условиях.

Вметодических указаниях представлена последовательность определения производительностей землеройно-транспортных машин по аналитическим зависимостям и по ЕНиРам: бульдозеров (лабораторная работа № 1) и скреперов (лабораторная работа № 2). Кроме этого рассматриваются факторы, оказывающие наибольшее влияние на их производительность.

Водинаковых условиях, при одних и тех же производственных ресурсах, можно получить различные технико-экономические результаты, в зависимости от того, насколько грамотно и рационально сформированы комплекты машин. В лабораторной работе № 3 рассматривается обоснование выбора состава системы «экскаватор– самосвал» на основе сравнения технико-экономических показателей.

Вдорожном строительстве для доставки дорожно-строительных материалов широкое применение нашли автосамосвалы. В процессе транспортировки асфальтобетонных смесей материал подвержен остыванию в результате воздействия внешних факторов. В лабораторной работе № 4 определяются рациональные дальности транспортирования асфальтобетонных смесей самосвалами в зависимости от начальных условий и внешних факторов.

4

Лабораторная работа № 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ БУЛЬДОЗЕРОВ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

Цель работы – исследовать факторы, оказывающие наибольшее влияние на производительность бульдозеров.

Бульдозер представляет собой землеройно-транспортную машину в виде гусеничного трактора или колёсного тягача с навешенным на него с помощью рамы или брусьев рабочим органом – отвалом.

Бульдозеры широко используются в комплексе с экскаваторами, скреперами и другими землеройно-транспортными машинами. Они разрабатывают грунт I и III категорий. При этом грунты I и III категорий перед разработкой целесообразно разрыхлять. Наибольшую производительность бульдозеры показывают при работе в песчаных и суглинистых грунтах, имеющих влажность, близкую к оптимальной. Дальность перемещения грунта составляет до 150 м и зависит от тягового усилия бульдозера.

Главным параметром бульдозера является номинальное тяговое усилие ТН. По номинальному тяговому усилию и мощности двигателя бульдозеры условно разделяют на пять классов (табл. 1)

Копание выполняется на максимальной рабочей скорости на прямолинейных участках движения бульдозера стружкой возможно большей толщины. Наибольшая производительность машины может быть достигнута при копании под уклон. Рабочий цикл бульдозера при разработке грунтов представлен на рис. 1.

5

Lхх

Рис. 1. Элементы рабочего цикла разработки и перемещения грунта бульдозером:

Lнаб – длина пути набора призмы волочения; Lтр – дальность транспортирования; Lхх – длина холостого хода

Грунты копают стружками, форма которых зависит от категории грунта и его составляющих. При копании лёгких грунтов, когда тяговые усилия трактора недоиспользуются, разработку ведут прямой стружкой (рис. 2) при постоянной небольшой глубине зарезания.

Рис. 2. Схемы стружек грунта, срезаемых бульдозером при работе в различных условиях

а – прямоугольная; б – клиновая; в – гребёнчатая

6

Такую схему копания используют, когда по условиям производства работ требуется срезать относительно небольшой слой грунта. В этих случаях мощность силовой установки используется только на

50-70 %.

Клиновая форма стружки применяется при разработке грунтов I и II категорий (см. рис. 2).

Гребенчатая форма стружки (см. рис. 2) используется при разработке твёрдых и пересохших грунтов. Опыты СоюздорНИИ показали, что в этом случае сокращается путь набора грунта до 40 % и объём грунта перед отвалом увеличивается до 10 %.

Использование мощности силовой установки при клиновой и гребенчатой схемах зарезания составляет до 100 %.

В зависимости от условий работы, мощности двигателя и типа отвала копание грунта производят на скоростях 2,5-3,5 км/ч для гусеничного и 3,5-5 км/ч для колёсного бульдозеров.

Определение эксплуатационной сменной производительности бульдозера аналитическим путем

Эксплуатационная сменная производительность бульдозера определяется по формуле

фициент, учитывающий потери грунта в боковые валики при транспортировке; КУКЛ – коэффициент, учитывающий влияние уклона

местности на производительность (см. табл. 2); КВ – коэффициент использования бульдозера по времени в течение смены, КВ = 0,8-0,9;

7

Геометрический объем призмы волочения грунта перед отвалом определяется по формуле

Ширина призмы волочения грунта B определяется по формуле

типа разрабатываемого грунта и принимает значение в пределах 3545° (меньшее значение – для сыпучих грунтов, большее – для связных).

Коэффициент КП , учитывающий потери грунта из призмы во-

лочения при транспортировке, зависит от дальности транспортирования:

8

возвращения порожнего бульдозера в забой, с; t ВСП – затраты времени на вспомогательные операции (переключение передач, маневры, повороты) в течение рабочего цикла, с ( t ВСП = 20 – 30 с).

Продолжительность транспортирования грунта к месту укладки t ТР определяется по формуле

υТР – рабочая скорость бульдозера при транспортировании грунта, м/с.

Время возвращения порожнего бульдозера в забой t ХХ определяется по формуле

где υ ХХ – скорость порожнего бульдозера при возвращении в забой, м/с.

9