2.4.2 Определение расчетной траектории движения землеройно-

транспортных машин

Траектория движения бульдозера и скреперов зависит от расстояния перемещения грунта, характеров и взаимного расположения выемки и насыпи.

Бульдозер может иметь две разновидности траектории движения: без поворотов и с поворотами (рисунок 2.15, а и 2.15, б). При наличии поворо-тов, движение бульдозера в порожнем направлении осуществляется также отвалом вперед. В этом случае создаются лучшие условия для работы машиниста и механизмов, скорости движения будут выше. Обычно движение с поворотами начинают применять при расстоянии перемещения грунта 50 м и более.

Скрепер имеет три разновидности траектории движения: по эллипсу (рисунок 2.15, б), по двухсторонней петле (рисунок 2.15, в) и челночную (рисунок 2.15, г). Чаще всего применяется траектория движения по эллипсу. Движение по двухсторонней петле целесообразно в случае устройства специальных путей (например, в слабонесущих грунтах) для перемещения скрепера в груженом и порожнем направлениях, по челночной – при нали-чии чередующихся насыпей и выемок. Для работы по челночной схеме достаточно двух выемок и одной насыпи (например, на рисунке 2.15, г) или двух насыпей и одной выемки посередине. В этом случае скрепер проходит лежащую посередине насыпь (выемку) без разворота, а один цикл его работы включает два или более процесса погрузки и разгрузки.

Рисунок 2.15 – Траектории движения землеройно-транспортных машин

при планировке площадки:

В, Н – соответственно выемка и насыпь; l – линия нулевых работ; l_ср. – среднее расстояние транспортирования грунта; l_н, l_р – длина пути набора и разгрузки грунта; l_г.х., l_п.х. – длина груженого и порожнего ходов

Во всех случаях работы бульдозера и скрепера набор и разгрузка грунта осуществляются на прямолинейном участке, а все повороты производятся при незагруженной грунтом машине.

Длина отдельных элементов траектории движения бульдозера или скрепера зависит от среднего расстояния транспортирования грунта.

Длина груженого l_г.х. и порожнего l_п.х ходов (см. рисунок 2.15):

(2.17)

(2.18)

где l_ср – среднее расстояние транспортирования грунта (может быть принято

в расчетах равным определенному ранее средневзвешенному рас-

стоянию);

l_н, l_р – длина пути и разгрузки грунта, м.

Для бульдозера

; (2.19)

. (2.20)

Для скрепера

; (2.21)

, (2.22)

где h_от – высота отвала бульдозера, м (берется из технических характеристик

машин);

h_с – толщина стружки грунта ( глубина резания ), м, (для бульдозера и скрепера ориентировочно берется по приложениям, затем при производстве тяговых расчетов уточняется);

h_р – толщина слоя разгружаемого грунта, м; для бульдозера выбирается

самостоятельно (рекомендуется в пределах 0,2–0,5), для скрепера – 1,5h_с;

ξ – коэффициент потерь грунта при перемещении бульдозером,

(2.23)

К_пр – коэффициент, принимаемый равным: для связных грунтов –

0,75–0,85, несвязных – 1,15–1,5;

q – паспортная вместимость ковша скрепера, м³ ;

К_н – коэффициент наполнения ковша скрепера грунтом (зависит от

вида грунта и условия работы скрепера, может быть взят по данным

приложения В, таблицы В.1 и В.2 ). В случае работы скрепера в наклонном забое значение коэффициента К_Н увеличивается в соответствии с таблицей В.1;

К_п – коэффициент, учитывающий потери при образовании призмы воло-

чения (применяется равным 1,2–1,5, последняя цифра для тягучих

грунтов );

l_c – длина тягача со скрепом, м;

К_Р – коэффициент первоначального разрыхления грунтов,

(2.24)

где n – первоначальное разрыхление грунта, % (берется по данным приложения Г);

0,7 – коэффициент, учитывающий неравномерную толщину стружки грун-

та при наборе его скрепером;

b – ширина ковша скрепера ( в м ) берется из технических характеристик

машин.

Применительно к рассматриваемому нами примеру принята траектория движения бульдозера ДЗ-29 по схеме рисунка 2.15, а (без поворота), а траек-тория движения скрепера ДЗ-12 – по схеме рисунка 2.15, б (по эллипсу).

Основные характеристики элементов траектории бульдозера ДЗ-29:

h_от = 0,8 м (из характеристики бульдозера);

h_оq = 0,12 м (из приложения Д суглинков и трактора мощностью (55 л. с), значение n = 20 % взято из приложения Г для легких суглинков,

.

h_р принято равным 0,3 м, К_пр = 0,8.

Следовательно,

Основные характеристики элементов траектории скрепера ДЗ-12: q = 6 м³ кубических; b = 2,67 м; l_с = 12,9 м ( из характеристики скрепера ); работа скрепера принята по наклонному забою с уклоном в 8 %. В этом случае для легких суглинков: К_н = 1,1·1,09 = 1,2 (по приложению В); h_с= 0,12 м; К_р = 1,2; К_п принят равным 1,3; h_р приято равным1,5h_с.=1,5·1,2 = 1,8 м

Окончательно получаем:

;