Строительные и дорожные машины_ Шепелина_учебное пособие

Эксплуатационная часовая производительность трамбовочной машины определяется:

во - величина перекрытия смежных проходов, м ( во = 0,15…0,2м);

кв – коэффициент использования машины по времени (коэффициент сменности), показывающий долю времени непосредственной работы машины на объекте в смене, (среднее значение кв = 0,75…0,8);

hсл – толщина уплотняемого слоя, м Количество проходов N определяется как:

где k- коэффициент, зависящий от оптимальной плотности и вида грунта (для связных грунтов - k = 4…7; для несвязных - k = 2…4);

ip – предельный удельный ударный импульс, Н∙с/м2 (см. таблицу 7.9); i – ударный импульс, Н∙с/м2 ;

ho – оптимальная толщина слоя уплотнения (ho =0,6…0,8 м).

Производительность катка:

(7.35)

где В – ширина укатываемой полосы, м; а – размер перекрытия предыдущего прохода, а = (0,2…0,25)м; v – скорость движения катка, км/ч;

n – необходимое число проходов катка;

Для смесей с высокой уплотняемостью и тонких слоев применяется небольшая амплитуда вибраций (а), а для плохо уплотняющихся смесей и более тонких слоев – большая амплитуда вибраций (А). При использовании статистических катков на пневматических шинах необходимо обычно от 8 до 12 проходов.

Число проходов зависит в основном от следующих факторов: уплотняемости смеси; наличия предварительного уплотнения; температуры смеси во время уплотнения; толщину слоя, технических характеристик и типа катка. Так как все эти факторы могут широко варьироваться, объем необходимых работ по уплотнению может изменяться в значительной мере. Поэтому для достижения необходимой степени уплотнения желательно в процессе работы проводить ее контроль, например, с помощью плотномера РПП 2.

Число рабочих полос укатки

(7.36) - 141 -

где b – ширина бандажа катка, м;

В1 – ширина дорожного полотна.

Рабочая ширина укладчика при расчете уменьшается в двух случаях:

–если обочина не отделена от уложенного слоя (чтобы избежать бокового сдвига горячей, еще не уплотненной смеси, у каждого края оставляется буферная неуплотненная полоса шириной 0,30 – 0,40 м, рис.7.2. В этом случае необходимо позднее произвести дополнительное уплотнение);

–при работе двух укладчиков, ступенчато идущих один за другим (катки производят уплотнение от наружной кромки и середине и оставляют в районе средней зоны неуплотненную полосу шириной 0,3…0,4 м, затем отдельно уплотняемую катком, чтобы обеспечить взаимную связь обеих уложенных полос).

1,2,3,4,5 – последовательность полос укатки

Рисунок 7.2 Схема укатки при которой возникает опасность бокового сдвига

1, 2, 3, 4 – последовательность полос укатки

Рисунок 7.3 Схема укатки при работе укладчиков со ступенчатым интервалом

- 142 -

7.5 Практическая работа №8 Тема: Расчет основных параметров статических катков

Цель работы: ознакомиться с процессом уплотнения грунта, определить производительность и мощность привода.

Таблица 7.11

Исходные данные

Методика расчета

Основными параметрами катков с жесткими металлическими вальцами являются вес катка и удельное давление на единицу длины вальца катка qв .

1.Определим максимальное напряжение развиваемое на поверхности контакта вальца с грунтом

-143 -

где qв – линейное давление, Н/м ;

qв = Gв / Bв , Н/м,

где Gв – вес вальца, Н;

Bв – ширина вальца, м.

Eо – модуль деформации грунта, МПа; принимается в зависимости от типа грунта, для связных грунтов Eо = (15 ÷ 20) МПа, для несвязных грунтов Eо = (10 ÷ 15) МПа.

Rв – радиус вальца, м.

При укатки должно соблюдаться условие при котором напряжение на поверхности грунта не должно превышать предел прочности грунта на разрушение σр.. Иначе произойдет разрушение твердых частиц грунта. Это условие записывается

σmax ≤ σр..

где σр. – предел прочности грунта на разрушение, МПа; зависит от типа грунта, для связных грунтов σр = (0,8 ÷ 1,5) МПа, для несвязных грунтов σр = (0,3 ÷ 1,0) МПа. В случае не соблюдения условия уточняются размеры и параметры вальца.

Рисунок 8.1 Схема уплотнения грунта

2. Определим оптимальную глубину уплотнения а) для связных грунтов

hопт. = (0,30W / W0)√q·R , см,

б) для несвязных грунтов

hопт. = (0,32W / W0) √q·R , см,

где W и W0 - соответственно фактическая и оптимальная влажность уплотняемого грунта ,%.

Производительность статических катков

П= 3600·(Bв - 0,2)·vр.х.·H / n

-144 -

где Bв – ширина вальца, м;

0,2 – величина перекрытия смежных полос, м;

vр.х. – рабочая скорость движения катка, м/с; принимается vр.х. = (0,8 ÷ 1,6) м/с;

H – общая глубина уплотнения грунта, м;

n – число проходов по одному следу, определяется по формуле n = H / hопт ,

где hопт – оптимальная глубина уплотнения грунта, м.

Значение числа проходов n округляют до целого числа.

Суммарное сопротивление движению катка определяется по формуле

∑Wi = W1 + W2 ,Н,

где W1 – сила сопротивления передвижению катка, Н;

W2 – сила сопротивления от инерции при трогании катка с места, Н.

Сила сопротивления передвижению катка определяется

W1 = Gв (f + i) ,Н,

где Gв – вес вальца, Н,

f – коэффициент сопротивления перекатыванию катка, f = (0,15 ÷ 0,25); i – уклон местности, принимается i = (0,01 ÷ 0,025).

Сила сопротивления от инерции при трогании катка с места

W2 = Gв·vр.х /. g·tр , Н,

где Gв - вес вальца, Н,

vр.х. – рабочая скорость движения катка, м/с; g – ускорение свободного падения, м/с2,

tр – время разгона катка, принимается tр = (4 - 8) с.

Мощность двигателя катка определяется по формуле

N = ∑Wi ·vр.х. / ηм , кВт.

где ∑Wi - суммарное сопротивление движению катка, Н.; vр.х. – рабочая скорость движения катка, м/с;

ηм – к.п.д. привода, принимается ηм = 0,8.

Рекомендуемая литература

[1] стр.471-499, [10] стр.308-322, [15] стр.233-246, [41]

- 145 -

7.6 Контрольные задания

1.Перечислите основные параметры статических катков.

2.Назовите области применения и поясните технологию ведения работ.

3.Назовите основные факторы, влияющие на эффективность работы.

4.Перечислите способы повышения производительности.

5.Опишите подробно рабочий процесс.

6.Перечислите основные марки машин.

7.Опишите устройство катков и основную классификацию

8.Назовите основные правила эксплуатации.

- 146 -

Литература

1.Алексеева Т.В., Артемьев К.А., Бромберг А.А. и др. Дорожные машины. Часть 1. Машины для земляных работ. - М.: Машиностроение, 1972. – 504 с.

2.К.А. Артемьев, Т.В. Алексеева, В.Г. Белокрылов и др. Дорожные машины. Ч. 11. Машины для устройства дорожных покрытий. Учебник для вузов по спец. “Строительные и дорожные машины и оборудование”. М.: Машиностроение, 1982. 396 с.

3.Белецкий Б.Ф. Технология и механизация строительного производства: учебник. Изм. – 3-е изд. – Ростовн/Д: Феникс, 2004. – 752 с.

4.Белецкий Б.Ф. Строительные машины и оборудование: учеб. пособие

/Б.Ф. Белецкий, И.Г. Булгакова. - 3-е изд., стер. - СПб.: Лань, 2012. -

608 с.

5.Беркман И.Л., Раннев А.В., Рейш А.К. Одноковшовые строительные экскаваторы. М.: Высшая школа, 1986. - 272 с.

6.Беркман И.Л. и др. Одноковшовые экскаваторы и самоходные краны с гидравлическим приводом. М.: Машиностроение, 1971. - 304 с.

7.Бородачев И.П. и др. Справочник конструктора дорожных машин. М.: Машиностроение, 1973. - 504 с.

8.Бромберг А.А. и др. Машины для земляных работ. Атлас конструкций.

1968.

9.Васильев А.А. и др. Дорожно-строительные машины. Справочник. М.: Машиностроение, 1977. - 392 с.

10.Ветров Ю.А. Машины для земляных работ. – Киев. Высшая школа,

1982. – 383 с.

11.Волков Д.П. Строительные машины и средства малой механизации: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Д.П. Волков, В.Я. Крикун. - 7-е изд., стер. - М.: Академия, 2011. - 480 с.

12.Волков Д.П., Крайнев А.Ф. Трансмиссии строительных и дорожных машин. Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1974, 424 с.

13.Гаврилов, К. Л. Дорожно-строительные машины иностранного и отечественного производства: устройство, диагностика и ремонт

Road-building mashines of foreign and domestic make: construction, diagnostics and repair: [учеб. пособие] / К. Л. Гаврилов, Н. А. Забара. – Москва: Майор, 2006. – 480 с.

14.Гарбузов З. Е. И др. Землеройные машины непрерывного действия. М.: Машиностроение, 1965. - 276 с.

15.Гаркави Н.Г. Машины для земляных работ. М.: Высшая школа, 1982.

– 335 с.

-147 -

16.Гоберман Л.А. и др. Теория конструкция и расчет строительных и дорожных машин. М.: Машиностроение, 1977. - 407 с.

17.Гоберман Л.А. и др. Строительные и дорожные машины. Атлас конструкций. 1987.

18.Гринчар Г.Н., Загорский Г.С. Гидравлические экскаваторы. Методические указания к курсовому проектированию. М.: МИИТ,

1980.

19.Добронравов С.С., Дронов В.Г. Строительные машины и основы автоматизации. – М.: Высшая школа, 2001. - 575 с.

20.Домбровский Н.Г., Гальперин М.И., Картвелишвили Ю.Л. Строительные машины. Ч 1-ая. М.: Машиностроение, 1976. - 391 с.

21.Домбровский Н.Г., Гальперин М.И. Строительные машины. Ч 2-ая. М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

22.Домбровский Н.Г. Строительные машины. Атлас конструкций. 1961.

23.Дроздов А.Н. Строительные машины и оборудование. Практикум: учеб. пособие для студ. учреждений высш. проф. образования / А.Н. Дроздов, Е.М. Кудрявцев. - М.: Академия, 2012. - 176 с.

24.Дроздов Н.Е., Фейгин Л.А., Заленский В.С. Строительные машины и оборудование. Курсовое и дипломное проектирование. М.: Стройиздат, 1988. – 191 с.

25.Загорский Г.С. и др. Тяговые расчеты землеройнотранспортных машин. Методические указания к курсовому проектированию. М.:

МИИТ, 1984.

26.Залко А.И., Ронинсон Э.Г., Сидоров Н.А. Самоходные скреперы. М.: Машиностроение, 1991. - 256 с.

27.Крутиков И.П. Экскаваторы. М.: Машиностроение, 1964. - 576 с.

28.Кудрявцев Е.М. Строительные машины и оборудование. Учебник для бакалавров (с примерами расчетов включая и на компьютере). -М.: Издательство АСВ, 2012. 328 c.

29.Кудрявцев Е.М. Комплексная механизация строительства. Издание третье, перераб. и доп. Учебник. -M.: Издательство АСВ, 2010. 464 с.

30.Многоцелевые гусеничные и колесные машины: Конструкция: учеб. для вузов/ Г.И. Гладов, А.В. Вихров, В.В. Кувшинов, В.В. Павлов; под ред. Г.И. Гладова. – М.: Транспорт, 2001. – 272 с.

31.Пермяков, В. Б. Комплексная механизация строительства: учеб. для студ. вузов, обучающихся по направлению "Строительство" и спец. "Механизация и автоматизация строительства", "Автомобильные дороги и аэродромы", "Промышленное и гражданское строительство"

/В. Б. Пермяков. – Москва: Высш. шк., 2005. – 383 с.

32.Полосин М.Д. Машинист дорожных и строительных машин. -М.: Издательский центр «Академия», 2002. -288 с.

-148 -

33.Рейш А. К., Борисов С. М. Справочное пособие по строительным машинам. Машины для земляных работ. – М.: Стройиздат, 1972. – 327с.

34.Рейш А.К. И др. Машины для земляных работ. Справочное пособие.

М.: Стройиздат, 1981. – 352 с.

35.Румянцев В.А., Фиглин И.З. Траншейные экскаваторы. М.: Машиностроение, 1980. - 102 с.

36.Смоляницкий Э.А., Мокин Н.В. Гидравлические экскаваторы. Ч. 1-ая.

НИИЖТ. 1976.- 86 с.

37.Смоляницкий Э.А., Мокин Н.В. Гидравлические экскаваторы. Ч. 2-ая.

НИИЖТ. 1977.- 92 с.

38.Спельман Е. П. Техника безопасности при эксплуатации строительных машин и средств малой механизации. – М.: Стройиздат,

1982. – 96 с.

39.Строительная, дорожная и специальная техника. Краткий справочник /Манаков Н. А., Глазов А.А. и др.- М.: АО «Профтехника», 1996. – 304 с.

40.Хархута Н.Я. Дорожные машины. Л.: Машиностроение, 1976. – 416 с.

41.Шестопалов К.К. Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование. М.: Академия, 2014-320 с.

42.Янсон Р. и др. Машины для земляных и строительно-монтажных работ. Учебное пособие. М.: -Издательство АСВ стран СНГ. 2012.-368 с.

Нормативно-правовая документация

1.ГОСТ 5738–73. Скреперы прицепные колесные. – М.: Изд-во стандартов, 1980.

2.ГОСТ 7410–79Е. Бульдозеры гусеничные. Технические условия. – М.: Изд-во стандартов, 1979.

3.ГОСТ 9420–79. Автогрейдеры. Технические условия. – М.: Издательство стандартов, 1979.

4.ГОСТ 10055–75. Скреперы самоходные. – М.: Изд-во стандартов,

1976.

5.ГОСТ 11671–75. Бульдозеры колесные общего назначения. – М.: Издво стандартов, 1975.

6.ГОСТ 17343–71. Экскаваторы одноковшовые универсальные с гибкой подвеской рабочего оборудования. – М.: Изд-во стандартов, 1971.

7.ГОСТ 22894-77Е. Бульдозеры одноковшовые универсальные гидравлические. Технические условия. – М.: Изд-во стандартов, 1979.

8.ГОСТ 2.104–2006. Основные надписи. – М.: Стандартинформ, 2007.

-149 -