4 Расчет потребного парка машин

4.1 Расчет производительности машин для строительства дорожного основания

4.1.1 Расчет годовой эксплуатационной производительности погрузчика АМКОДОР 332С

Часовая эксплуатационная производительность погрузчика определяется по формуле:

, (4.1)

где V_k – объем ковша, м³, принимаем V_k = 1,5 м³;

k_н – коэффициент наполнения ковша (0,95...1,1), принимаем k_н = 1,05;

k_р – коэффициент разрыхления материала, принимаем k_р = 0,95;

k_у – коэффициент, учитывающий условия работы (0,65…0,8), принимаем k_у = 0,7;

Продолжительность цикла t_ц учтена хронометражём. Средняя продолжительность цикла при погрузке в транспортные средства составляет для V_k = 1,5 м³ 15...20 сек. При проведении расчётов для погрузчика данного типа принимаем t_ц = 18 с.

k_и – коэффициент использования погрузчика в течении смены с учётом подачи автосамосвалов, подготовки площадки, передачи смены и возможных простоев (0,7…0,8), принимаем k_и = 0,75.

Тогда:

Пэ =, м³/час.

Годовая эксплуатационная производительность погрузчика определяется по формуле:

Пг = Пэ * Тч, (4.2)

где Тч – годовой фонд времени с учетом коэффициента сменности.

Пг = 174,1 *3322,8=576763 м³/год.

4.1.2 Расчет годовой эксплуатационной производительности самосвала МАЗ-555102 для щебня

Эксплуатационная производительность определяется по формуле:

, м³/час (4.3)

где m – число рейсов в час;

g – грузоподъёмность самосвала, g =9,7 т;

- плотность материала, =2,7 т/м³.

Число рейсов :

m = 60/Т = 60/55,7 = 1,077, принимаем m = 1;

где Т - производительность одного цикла работы самосвала, мин.

, (4.4)

где t_п – время, необходимое на загрузку самосвала, t_п =3 мин;

L – расстояние транспортировки щебня, принимаем что она равна дальности транспортирования асфальтобетона и составляет 20 км;

V₁ – cкорость движения груженого самосвала, км/ч;

V₂ – скорость движения порожнего самосвала км/ч;

t_р - время маневрирования и разгрузки самосвала, мин.

V₁ = 26-62*f₁+0,34*f₁^-1 (4.5)

V₁ = 26-62*0,02+0.34*0,02^-1 = 41,8 км/ч.

Тогда производительность самосвала:

П_Э =м³/час.

Годовая эксплуатационная производительность самосвала определяется по формуле:

Пг = П_Э * Тч, (4.6)

где Тч – годовой фонд времени с учетом коэффициента сменности.

Пг = 3,6*3534 =12722 м³/год.

4.1.3 Расчет годовой эксплуатационной производительности самосвала МАЗ-555102 для перевозки фрезерованного гранулята и асфальтобетона для расчетов в соответствии с таблицей 2.2 принимаем расстояние транспортировки, условия движения, а плотность материала =2,4 т/м³ тогда с учетом формул(4.3-4.6) получим производительность:

П_Э =м³/час

Пг = 4*3534 =14136 м³/год.

4.1.4 Расчет годовой эксплуатационной производительности пневмошинного катка МоАЗ-6442

Эксплуатационная производительность дорожных катков в м²/час:

(4.7)

где B – ширина укатываемой полосы, принимаем B = 2,6 м;

a - перекрытие предыдущего прохода (0,2 м);

V_ср – средняя скорость катка, принимаем V_ср = 6 км/ч;

n - необходимое число проходов (принимается при уплотнении

щебёночных и гравийных слоев 20…40), для проведения расчетов

принимаем n = 20 .

Часовая эксплуатационная производительность равна:

Пэ =м²/час.

Годовая эксплуатационная производительность катка определяется по формуле:

Пг = Пэ * Тч, (4.8)

где Тг – годовой фонд времени с учетом коэффициента сменности.

Пг = 720*3196,16 =2301235,2 м²/год.

4.1.5 Расчет годовой эксплуатационной производительности автогрейдера ДЗ-98А

Эксплуатационная производительность автогрейдера, м²/час:

(4.9)

где B – ширина разравниваемой полосы, принимаем B = 2,45 м;

a - перекрытие предыдущего прохода (0,2м);

V_ср – средняя скорость автогрейдера, принимаем V_ср = 4 км/ч;

n - необходимое число проходов, принимаем n = 3.

Часовая эксплуатационная производительность равна:

Пэ = м²/час. (4.10)

Годовая эксплуатационная производительность автогрейдера определяется по формуле:

П_Г = Пэ * Тч, (4.11)

где Тг – годовой фонд времени с учетом коэффициента сменности.

Пг = 3000*3182,08 =9546240 м²/год.

4.1.6 Расчет годовой эксплуатационной производительности скрепера

Часовая эксплуатационная производительность скрепера определяется по формуле:

, (4.12)

где q - объем ковша, м³;

k_м - коэффициент наполнения ковша (принимаем равным 1 так как из технических характеристиках скрепера для расчета уже принята вместимость с шапкой при условии работы с толкачем);

k_р - коэффициент разрыхления грунта (1,1...1,5);

k_в - коэффициент использования рабочего времени (0,85...0,9).

Длина пути набора грунта

t_ц = t₁+t₂+t₃+t₄, (4.13)

где t_ц - продолжительность цикла, сек;

t₁ - продолжительность набора грунта, сек.

t₂ - продолжительность разгрузки грунта, сек;

t₃- продолжительность перемещения скрепера, сек;

t₄ - продолжительность поворотов и переключений (в среднем 60 сек);

l₂ - длина пути разгрузки из ковша (при слое 20...30 см длина пути 10...12м), дальность транспортировки l₃ = 4000 м для первого участка и 2000 м для второго. V₁=0,83м/с, V₂=1,39м/с, V₃=5,56 - скорости перемещения скрепера, м/сек.

. (4.14)

, (4.15)

где h- толщина слоя, для песка при работе с толкачом, м;

B- ширина ножа, м;

м.

, (4.16)

.

, (4.17)

Для первого участка:

Для второго участка:

Для первого участка:

t_ц = 21+8,6+1438,8+60=1528,4 с.

Для второго участка:

t_ц = 21+8,6+719,4+60=809 с.

Для первого участка:

Для второго участка:

Годовая эксплуатационная производительность скрепера определяется по формуле:

П_г = П_э ^. Тг, (4.18)

где Тг - годовой фонд времени с учетом коэффициента сменности;

Для первого участка:

Пг = 29,97 ^. 3196,16 =95788,9 м³/год.

Для второго участка:

Пг = 51,1 ^. 3196,16 = 163323,7 м³/год.

4.1.7 Расчет годовой эксплуатационной производительности бульдозера Т-10М:

(4.19)

где:- объем призмы волочения:

, (4.20)

где:- ширина отвала,;

- высота отвала, ;

- коэффициент разрыхления, .

,

- коэффициент наполнения отвала (с открылками),

- коэффициент использования машины во времени,

- коэффициент потерь грунта,

- коэффициент, учитывающий уклон или подъем,

- число циклов за час работы:

, (4.21)

где:- скорость бульдозера при зарезании отвала, принимаем

;

- скорость бульдозера при перемещении грунта, принимаем

;

- скорость обратного хода бульдозера, принимаем

- путь зарезания, ;

- дальность перемещения грунта, принимаем ;

- время на переключение скорости, опускание отвала, принимаем

;

- время на разгрузку отвала при отсыпке, принимаем ;

Тогда

Годовая эксплуатационная производительность:

4.1.8 Расчет годовой эксплуатационной производительности фрезы.

Эксплуатационная производительность холодной фрезы:

, (4.22)

где - максимальная ширина фрезерования, м;

- скорость фрезерования, м/мин;

- глубина фрезерования, м;

- плотность асфальтобетонна, .

Годовая эксплуатационная производительность:

.

4.1.9 Расчет годовой эксплуатационной производительности асфальтоукладчика

Часовая эксплуатационная производительность определяется:

Пэ = 60 * H* В *V* *k_В, (4.23)

где В – ширина;

V – рабочая скорость;

H – толщина слоя (0,1 м для асфальтобетона и 0,22 м для щебня );

- плотность ( 2,4 т/м³ );

k_В – коэффициент использования по времени (k_В = 0,85 ).

Часовая эксплуатационная производительность асфальтоукладчика равна:

Пэ = 60 * 0,1 * 3,75 * 3 * 2,5 * 0,85 = 137,3 т/час.

Годовая эксплуатационная производительность асфальтоукладчика равна:

Пг = Пэ * Тг =137,3*2013,44= 276 445,3 т/год.

4.1.10 Расчет годовой эксплуатационной производительности автогудронатора БЦМ-65.

Часовая эксплуатационная производительность определяется:

Пэ = 60 * Q*k_В/t, (4.23)

где Q – вместимость цистерны, л;

k_В = 0,85 – коэффициент использования сменного времени;

t – время затрачиваемое на один рейс.

t = t_H + t_T + t_P + t_M + t_П , (4.24)

где t_H = 16 мин – время набора битума в цистерну;

t_T – время транспортировки битума к месту размеса;

t_P – время разлива битума;

t_M = 3 мин – время маневрирования;

t_П – время порожнего пробега.

t_T=L/V₁, (4.25)

t_T= 30 / 41,8= 0,72часа.

Скорость груженого автогудронатора по формуле (4.6):

V₁ = 26-62*0,02+0.34*0,02^-1 = 41,8 км/ч.

t_P=Q/q, (4.26)

где Q – вместимость автогудронатора;

q – производительность битумного насоса.

t_P= 8000 / 500 = 16 мин.

t_П=L/Vп, (4.27)

t_П= 30 / 50 = 0,6 час.

t= 16 + 0,72*60 + 16 + 3 + 0,6*60 =144,2 мин.

Пэ = 60 * 8000 * 0,88 / 114,2 = 3698,7 л/ч.= 3143,9 кг/ч.

Годовая эксплуатационная производительность автогудронатора равна:

Пг = Пэ * Тг = 3143,9* 2351,36/1000 = 7392,4 т/год.

4.1.11 Расчет годовой эксплуатационной производительности катков для уплотнения асфальтобетона.

Эксплуатационная производительность дорожных катков в м²/час:

(4.28)

где B - ширина укатываемой полосы, принимаем B = 1,8 м;

a - перекрытие предыдущего прохода (0,1м);

V_ср - средняя скорость катка, принимаем;

n - необходимое число проходов (принимается при уплотнении щебня 20…30, а для асфальтобетона – 15…20 раз), для проведения расчетов принимаем n = 20 .

Часовая эксплуатационная производительность равна:

Пэ = м²/час.

Годовая эксплуатационная производительность катка определяется по формуле:

Пг = 400 *1675 = 670000 м²/год.