книги / Выбор дорожных машин
..pdfТаблица 2.3 Коэффициент влияния условий рельефа местности
на производительность бульдозера [3]
Угол подъема |
|
Угол спуска ме |
|
местности, |
к* |
стности, Град. |
к ы |
град. |
|
|
|
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 |
Для расчета производительности бульдозера может применяться другая формула, где объем призмы волочения, т.е. объем грунта пе ред отвалом, определяется исходя из характеристики грунта (угла ес тественного откоса):
П |
_ 7 -/<в '^от ‘ в о т ' К » • * „ и- |
1г ьг |
||
СМ ~ |
I -»ж._ .. |
т? |
Л ГГ ■Л М ■Л Т ’ |
|
|
|
тц^ р . / 6 р |
|
|
где (р - угол внутреннего трения грунта, град.
Пути повышения производительности бульдозеров на разработ ке и перемещении грунта:
перемещение грунта по траншее, образующейся в результате многократных проходов бульдозера по одному следу;
- установка открылков на отвал бульдозера; одновременная разработка и перемещение грунта двумя или
тремя бульдозерами, движущимися рядом, при сохранении расстоя ния между их отвалами нс более 0,2 м;
-разработка и перемещение грунта под уклон;
-предварительное рыхление плотных грунтов;
-сокращение расстояния перемещения грунта.
2.2. Скреперные
Скреперы относятся к землеройно-транспортным машинам. Они выполняют такие технологические операции, как разработка, пере мещение, укладка грунта в слой насыпи или в отвал, разравнивание грунта и планировка резервов землевозных путей.
По конструктивным решениям скреперы подразделяют на при цепные и самоходные, с механической и гидравлической системой
управления, свободной и принудительной разгрузкой грунта и емко стью ковша (табл. 2.4).
Таблица 2.4 Технические характеристики скреперов [7,8]
Типораз |
Марка тягача |
Масса |
Ем |
Рабочая скорость, км/ч |
|||
мер |
Мощность, л.с. |
скре |
кость |
на |
гру |
раз |
ХО |
скрепера |
|
пера, |
ков |
бор |
же |
грузка |
ЛОС |
|
|
кг |
ша, |
грун |
ный |
грунта |
ТОЙ |
|
Т-74-С2 |
|
м3 |
та |
ход |
|
ход |
ДЗ-ЗО |
2,4 |
3,0 |
2,4 |
3,0 |
2,7 |
3,5' |
|
|
75 |
без |
|
|
|
|
|
|
|
трак |
|
|
|
|
|
|
ДТ75РС2 |
тора |
|
|
|
|
|
ДЗ-ЗЗ |
2750 |
3,0 |
2,4 |
3,0 |
2,5- |
3,5 |
|
|
75 |
|
|
|
|
2,7 |
|
ДЗ-111 |
Т-4АП2 |
4425 |
4,5 |
3,2 |
5,0 |
3,5 |
6,0 |
|
130 |
|
|
|
|
|
|
ДЗ-20В |
Т-130.1.Г-1 |
7000 |
7,0 |
2,7 |
5,0 |
3,5 |
6,0 |
|
160 |
|
|
|
|
|
|
ДЗ-77 |
Т-130.1.Г-1 |
9800 |
8,0 |
2,7 |
4,5 |
3,2- |
5,4 |
Д3-77А |
160 |
|
|
|
|
3,5 |
|
ДЗ-87-1 |
Т-150К |
12300 |
4,5 |
2,7 |
4,8- |
3,0- |
6,0 |
|
150 |
|
|
|
5,3 |
3,5 |
|
ДЗ-107-1 |
Двухосный, |
68000 |
25,0 |
2,7 |
22 |
4-6 |
30- |
ДЗ-107-2 двухмоторный |
15000 |
|
|
|
|
36 |
|
ДЗ-11П |
МАЗ-529Е |
9 |
2,7 |
20 |
4-5 |
24,0 |
|
|
205Е |
44300 |
|
|
|
|
|
ДЗ-115 |
БелАЗ-531 |
15 |
2,7 |
21,0 |
5-6 |
25,1 |
|
|
360 |
38200 |
15 |
|
|
|
|
Д3-1ЗА |
КелАЗ-531 |
2,7 |
20,8 |
5-6 |
до |
||
|
360 |
9,2 |
8 |
|
|
|
48,8, |
ДЗ-74 |
К-702 |
2,7 |
10-16 |
4-6 |
до |
||
|
215 |
без |
|
|
|
|
44,0 |
|
|
трак |
|
|
|
|
|
|
|
тора |
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е . Конструкции приведенных скреперов при цепные, кроме скрепера ДЗ-87-1 (самоходный).
Наполнение ковша скрепера грунтом может осуществляться ленточным, клиновидным или гребенчатым срезанием стружки (рис. 2.6) [1,4].
Рис.2.6. Схемы срезания стружки грун
та: а |
-'л ен т оч н ы й ; |
б - клиновый; |
в - |
гребенчатый; г |
- клевковый |
¿3
г
Ленточный способ набора грунта, отличающийся срезанием тонкой стружки постоянной толщины, применяется при разработке грунтов I группы.
Клиновой способ преимущественно применяется при разработке связных грунтов на горизонтальных участках местности.
Гребенчатый вариант срезания стружки применяется при разра ботке сухих связных грунтов на горизонтальных участках местности.
Разновидностью гребенчатого способа является клевковый, применяемый при разработке песков и супесей на горизонтальных и наклонных участках.
Длина полос срезаемого грунта зависит от объема ковша скре пера (табл. 2.5).
|
|
Длина полос срезаемого грунта, м [3] |
Таблица 2.5 |
||
|
|
|
|||
Тип скре |
|
Объем ковша скрепера, м3 |
15-18 |
||
пера |
2,5-3 |
6-8 |
10-12 |
||
Прицепной |
12-15 |
15-20 |
20-25 |
30-35 |
|
без |
тол |
|
|
|
|
кача |
|
|
15-18 |
18-22 |
25-30 |
Самоход |
|
||||
ный |
с тол |
|
|
|
|
канем |
|
|
|
|
По расположению полос срезания грунта при наборе в ковш разработка выемок, резервов или карьеров может осуществляться по шахматно-гребенчатой, ребристо-шахматной или траншейно гребенчатой схемам (рис. 2.7).
Траектория движения скреперов при перемещении грунта к месту укладки может иметь форму зигзага, эллипса, восьмерки, спи рали или быть челночно-продольной.
По схеме «зигзаг» скреперы работают при возведении насыпи с разработкой грунта бокового резерва с одной стороны или с обеих сторон. Рассматриваемая схема может успешно применяться при раз работке выемок с укладкой грунта в одноили двухсторонний ка вальер (рис. 2.8).
Возведение земляного полотна из грунтов односторонних боко вых резервов и разработка выемок с укладкой грунта в односторон ний кавальер могут осуществляться при движении скреперов по схе ме «эллипс» (рис. 2.9, а).
Схема движения скрепера «восьмерка» применяется при возве дении земляного полотна из грунтов бокового резерва, а также при разработке выемок с укладкой в кавальер (рис.2.9, б).
При возведении насыпей из грунтов двухсторонних резервов движение скреперов можно организовать по схеме «спираль» и по «челночно-продольной» схеме (рис. 2.10).
Производительность скрепера при разработке и перемещении грунта с укладкой в слой насыпи или кавальер определяется по фор муле
|
_Т-Кл.Ук .Х„-Ки -Кт |
|
|
см |
’ |
где |
- емкость ковша скрепера, м?; |
|
К, - коэффициент использования |
сменного времени, К» = 0,8 - |
|
Кп |
0,9; |
|
коэффициент, учитывающий трудности разработки грунта, |
||
|
для грунтов I группы Ки = 1, для грунтов 11 группы принима |
|
|
ется согласно рис. 2.11; |
|
Кн - коэффициент наполнения ковша, зависит от способа набора грунта в ковш и разновидности грунта (табл. 2.6);
/Л - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной, К, = 0,7 - 0,75;
ти - время цикла, ч,
- ы |
/ |
1 |
' / * л / / / \ / / А / |
|
/ / « /V / / | / / л / ) .
в
Рис. 2.7. Схемы набора грунта: а~ шахматно гребенчатая; б - ребристо-ш ахматная; в - транш ей
но-гребенчатая
Xц |
/3 / |
V / |
— + — |
+ —Ур + —ухх + Т М , |
здесь /3>/, /р - расстояние набора грунта в ковш, перемещения грунта и обратного движения и разгрузки грунта в насыпь или кавальер (табл. 2.7), км;
V,, \'т, |
V« - скорость движения скрепера при наборе грунта, пере |
||||||
|
мещении к месту укладки, разгрузки и обратного дви |
||||||
|
жения, км/ч (см. табл.2.4); |
|
|
|
|
||
|
т„ - время маневра и переключений передач, ч, т* = и т |
||||||
|
(п - число поворотов и маневров в принятой схеме тра |
||||||
|
ектории |
движения скрепера; |
т, |
продолжительность |
|||
|
одного поворота, т, = 0,004 - |
0,007 ч); |
|
|
|||
|
Кр коэффициент разрыхления грунта, |
зависит от |
разно |
||||
|
видности |
грунта: для песка - 1,0 |
1,2, легкой |
супе |
|||
|
си - |
1,1... 1,2, супеси и суглинка - |
1,2 |
1,4, глины - |
|||
|
1,2 |
1,3. |
|
|
|
|
Рис.2.8. Траектория перемещения грунта офепером по схеме «зигзаг»
|
|
1 |
1 Т |
1 т г г |
|
|
|
|
1 1 Л - |
|
|
|
|
г - ж и : |
1 |
|
|
|
|
1 |
^ |
. |
1- |
-1_ _1_ ...1—1—1— |
|
_1_ 1 _1_ _1_
1! 1 1т Т 1Т т |
т |
1"Г 1> 1 1т |
|||
|
|
|
— |
|
' Чша- |
1 Xх _1_ |
|
1 |
| |
1 |
1XXX 1X |
-X. |
|
|
|
||
а |
|
|
|
|
|
Рис. 2.9. Траектория |
движения скреперов: а - по схеме «эллипс»; б |
||||
|
|
|
по схеме «восьмерка» |
|
|
Рис. 2.10. Траектория движения скрепера: а - по схеме «спираль»; б - по схеме «челночно-продольная»
А/г
Рис. 2.11. Коэффициенты труд ности разработки грунта II группы
Таблица 2.6 Коэффициент наполнения ковша Кжв зависимости
от условий набора грунта
Грунт |
Без толкача |
С толкачом |
|
Песок |
0,55 |
- 0,75 |
0,75 - 1,0 |
Супесь, суглинок |
0,85 |
- 0,95 |
1,0-1,15 |
Тяжелый суглинок и глина |
0,6 - 0,75 |
0,95 - 1,2 |
Длина пути разгрузки ковша скрепера, м [3] |
|
||
Толщина от- |
|
Объем ковша, м 3 |
15 |
сыпаемого. |
6-8 |
10 |
|
слоя, м |
|
23 |
- |
0,15 |
15 |
||
0,2 |
11 |
. 17 |
24 |
0,25 |
9 |
14 |
20 |
0,3 |
8 |
11,5 |
16 |
0,35 |
6,5 |
10 |
14 |
0,4 |
- |
9 |
12 |
Расстояние перемещения грунта определяется графиком распре деления земляных масс и технологической картой производства ра бот.
Основными факторами, позволяющими существенно повысить
производительность скреперов, являются увеличение объема пере мещаемого грунта в ковше, сокращение времени на один цикл; вы
бор рациональной траектории их движения и увеличение используе мого внутрисменного времени.
Увеличение объема перемещаемого грунта достигается путем повышения наполнения ковша за счет использования толкача при на боре. Увеличению наполнения .ковша при работе без толкача способ ствует предварительное рыхление грунта.
На продолжительность цикла влияет расстояние перемещения грунта, зависящее отчасти от выбранной схемы траектории движения скрепера, и скорость движения скрепера. Для поддержания расчетной скорости движения скреперов необходимо содержать ровными зем ляные пути.
Выбор рациональной траектории движения скреперов дредполагает выбор той схемы, которая содержит наименьшее количество по воротов, так как на каждый поворот затрачивается от 0,004 до 0,007 ч.
Рациональное использование внутрисменного времени является одним из направлений повышения производительности скреперов. Для этой цели необходимо организовать заправку горюче смазочными материалами из автозаправщиков без участия машиниста скрепера (в период обеда, краткого перерыва), установить объем ра бот на какой-то календарный срок, т.е. использовать прогрессивные формы организации работ.
Автогрейдеры применяются для планировки и профилирования земляного полотна, слоев дорожной одежды, покрытий переходного типа в процессе эксплуатации и для других работ. Спектр примене ния их чрезвычайно широк. Автогрейдеры применяются для возведе ния земляного полотна высотой до 0,5 - 0,8 м.
Технические характеристики автогрейдеров, находящихся в эксплуатации и серийно выпускаемых машиностроительными заво дами, приведены в табл.2.8.
Технологическая схема возведения насыпи автогрейдером при
ведена на рис.2.12. |
|
Площадь выемок в резерве |
должна равняться половине пло |
щади насыпи F» с учетом дополнительной потребности грунта на пе реуплотнение: FPCÍ-(F J2) Ку„л, где Я*у„л - коэффициент переуплотне ния.
Таблица 2.8 Технические характеристики автогрейдеров [7,8]
Типоразмер |
Марка, |
Длина |
СкОрОСТЬ; КМ/Ч |
Мас |
Высота |
||
автогрей |
мощность |
отва |
вперед |
са, КГ |
отвала, |
||
двигателя, |
|||||||
дера |
ла, м |
назад |
|
м |
|||
л.с. |
|
||||||
ДЗ-61А |
АМ-41 |
3,04 |
2,78-26,86 |
8700 |
0,5 |
||
|
|
|
2,37-9,07 |
|
|
||
ДЗ-99-1-4 |
АМ-41Г |
3,04 |
4,1-38,2 |
9500 |
0,5 |
||
|
|
|
2,3-11,9 |
9500 |
|
||
ДЗ 99А-1-2 |
А -41Г |
3,04 |
4.1- |
38,2 |
0,5 |
||
ДЗ 99А-1-4 |
|
|
4.2- |
16,4 |
11800 |
0,6 |
|
ДЗ-ЗЫ |
А-02М |
3,7 |
37,7 |
|
|||
ДЗ-122-ОЗ |
А-01МС |
3,75 |
7,4-43 |
14,7 |
0,6 |
||
ДЗ-122-04 |
|||||||
ДЗ-122-1 |
|
|
7,7-2,52 |
|
|
||
ДЗ-122-1-3 |
У1Д6-250 |
4,25 |
3,5-40 |
19500 |
0,70 |
||
ДЗ-98А |
|||||||
|
ТК |
|
47 |
|
17,0 |
0,70 |
|
ДЗ-105 |
250 |
4,2 |
Рабочая 16,7 |
||||
ДЗ-180 |
130 |
3,7 |
Рабочая 14,5 |
12,5 |
0,6 |
||
ДЗ-200 |
180 |
4,2 |
Рабочая 16,5 |
18100 |
0,70 |
Рис.2.12. Схема возведения насыпи автогрейдером: 1, 2, 3 - слой грунта,' срезаемый автогрейдером; У1, 21, 3 1 - грунт одномерны х стружек, перемещаемый в насыпь
Производительность автогрейдера на возведении насыпи опре деляется по формуле
Псм ~" |
|
|
|
2Ь През |
Ппер + П 0 |
+2т(през + П ПерП0) |
|
урез |
^пер |
|
|
где Т - продолжительность смены, ч; |
|
|
|
- площадь поперечного сечения насыпи,м2; |
|
||
К,р - коэффициент использования |
внутрисменного |
времени, |
|
Квр = 0,8-0,9; |
|
|
|
I - длина захватки, км;
Пр„, Пяер, П0 - количество проходов автогрейдера при резании струж ки, перемещении грунта, обратного хода;
ур«, у„ер, т0 - скорость движения автогрейдера при резании и переме щении грунта, а также при обратном ходе, км/ч;
т - время, затрачиваемое на один разворот автогрейдера, ч, т = = 0,007 - 0,01.
Количество проходов автогрейдера при резании стружки опре деляется по формуле
През =1^рез ^п)^/> где Fpeз - площадь резерва (м2);
Ка - коэффициент потери грунта, К„ = 0,75-0,9. Меньшее значе ние принимается для сыпучих грунтов, большее - для связ ных;
/ - площадь стружки резания грунта, м2
Необходимое число прохода автогрейдера для перемещения грунта на место укладки