8

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Тольяттинский Государственный Университет

Кафедра “ Промышленное и гражданское строительство”

Расчётно-лабораторная работа № 8

по дисциплине «Строительные машины»

Тема: «Изучение устройства и работы бульдозеров, определение их производительности»

Методическое руководство по выполнению работы

Тольятти, 2008

Цель работы: Изучение устройства бульдозеров и скреперов, особенностей их рабочих процессов, освоение методики определения их производительности.

Исходная информация

Бульдозеры

Бульдозеры предназначены для механизации земляных работ в строительстве. Они производят резание, перемещение, укладку грунтов и планировку местности. Такие земляные работы выполняются при устройстве котлованов, насыпей и выемок на косогорах, засыпке пазух, обратной засыпке траншей, планировке местности при строительстве автодорог, железных дорог, аэродромов, спортивных комплексов и т.п.

Основным рабочим органом бульдозеров является бульдозерный отвал; вспомогательным рабочим органом является рыхлитель.

Бульдозер гусеничный с рыхлителем Основные части

1 – бульдозерное оборудование;

2 – трактор;

3 – верхняя тяга рыхлителя;

4 – рабочая балка рыхлителя;

5 – зуб с наконечником и износостойкой накладкой или наплавкой;

6 – гидроцилиндры подъема-опускания рыхлителя;

7 – нижняя тяга рыхлителя.

Рыхлителем предварительно рыхлят прочные и мерзлые грунты, а затем перемещают их бульдозерным отвалом на небольшое расстояние (60…180 метров) в насыпь. Большие расстояния, чем рекомендованные, недопустимы, т.к. бульдозер не имеет ковша, а грунт перемещает бульдозерным отвалом в виде призмы грунта. При этом грунт теряется слева и справа от бульдозерного отвала по пути следования. Если длина пути будет более 180…200 метров, то грунт будет растерян по пути перемещения. Производительность в этом случае понизится.

Кроме основного назначения бульдозеры могут применяться для корчевания пней, удаления каменных глыб, расчистке завалов при ЧС, содержание дорог в зимнее время, толкания скреперов при резании и наборе грунта в ковш скрепера и других работ. В этом смысле бульдозеры являются универсальными.

Особенностью рабочего процесса бульдозеров является цикличность работы и послойное резание грунтов при устройстве выемок в грунтах.

Цикличность работы бульдозера состоит в том, что, выполнив рабочий ход (резание стружки грунта, образование призмы волочения грунта и перемещение грунта на оптимальное расстояние), бульдозер должен возвратиться холостым ходом в исходное состояние и начать новый рабочий ход.

Послойное резание грунта объясняется тем, что бульдозер не может производить резание грунта при устройстве котлована на полную его глубину в несколько метров. Его возможности ограничиваются силами сцепления ходового оборудования (колес или гусеничных цепей) с грунтом. Эти силы зависят от грунтовых условий, метеоусловий, массы машины и типа ходового оборудования. При значительном заглублении ножа бульдозерного отвала в грунт наступает срыв поверхности грунта под ходовым оборудованием и его пробуксовка. Поэтому заглублять нож беспредельно нельзя для сохранения равновесия силы сцепления ходового оборудования с грунтом и силы сопротивления грунта резанию ножом отвала и перемещению призмы грунта. По этим условиям наиболее рациональным является гусеничное ходовое оборудование.

Основные параметры бульдозера:

1 – мощность двигателя;

2 – масса всей машины;

3 – размеры бульдозерного отвала;

4 – скорости: рабочая и транспортная;

5 – производительность.

Эксплуатационная производительность бульдозера в процессе отрыва котлована определяется по формуле:

, .

Здесь – продолжительность цикла, с;

– объем грунта в призме волочения, ;

– коэффициент учета не горизонтальности рабочей зоны, определяемый

по таблице №1;

– коэффициент учета сохранения объема грунта в призме волочения;

– коэффициент использования машины по времени ();

– коэффициент учета квалификации машиниста ().

Схема формирование призмы волочения грунта перед отвалом

в конце хода резания

Таблица №1

Угол подъёма рабочей зоны, град	Коэффициент
20	0,35
15	0,55
10	0,7
5	0,8
0	1,0
-5	1,3
-10	1,8
-15	2,2

Объем грунта в призме волочения отвалом определяется, исходя из схемы её формирования, по формуле:

, ,

где В – длина бульдозерного отвала, равная 4,6 м;

Н – высота бульдозерного отвала, равная 1,7 м;

– коэффициент разрыхления грунта, определяемый по таблице №2;

– угол естественного откоса грунта в отвале ().

Таблица №2

Разрабатываемый грунт	Коэффициент
Песок	1,1
Супесь	1,2
Суглинок	1,3
Глина	1,5

Продолжительность цикла работы бульдозера определяется по формуле:

, с,

где – время рабочего хода бульдозера в течение цикла, с;

– время холостого хода бульдозера в течение цикла, с;

– время остановок в течение цикла ();

– время разгона и торможения при работе бульдозера в рабочем режиме

цикла ().

Время рабочего хода бульдозера в течение цикла определяется по формуле:

, с,

где – длина рабочего хода бульдозера в течение цикла, м;

– рабочая скорость бульдозера в течение цикла ().

Время холостого хода бульдозера в течение цикла:

, с,

где – длина холостого хода бульдозера в течение цикла, м;

– скорость холостого хода бульдозера в течение цикла ().

Коэффициент учета сохранения объема грунта в призме волочения:

.

Группа

Кафедра «Промышленное и гражданское строительство»