Продуктивність бульдозерів. Розрахунок продуктивності бульдозера

При розробці котлованів, виїмок і насипівдоцільно застосовувати бульдозерний комплект техніки, якщо середня дальність поздовжньої або поперечної візки не перевищує 100 метрів. Щоб вибрати найбільш оптимальну модель спецтехніки, необхідно порівняти продуктивність бульдозерів з різним тяговим класом і різним типом робочого обладнання.

Найбільш перспективними є машини нагусеничному рушії. Техніка на пневмоколісному ходу затребувана менше. При розрахунку продуктивності землерийно-транспортної машини необхідно враховувати умови місцевості, характер робіт і інші фактори.

Основні відомості про бульдозерах

Бульдозер - землерийно-транспортна машина дляпошарової розробки і транспортування грунту, розроблена на базі гусеничного або пневмоколісного трактора зі змінним навісним робочим обладнанням - відвалом (плоский щит з бічними відкрилками), рамою і механізмом управління.

Застосовується техніка з неповоротним і поворотнимвідвалом. У першому випадку робоче обладнання розташовується перпендикулярно поздовжньої осі, що дозволяє переміщати масиви ґрунту тільки попереду машини. Продуктивність бульдозерів з поворотним відвалом набагато вище, так як такі екземпляри здатні переміщати грунт в сторону під кутом в 60 градусів, що дозволяє проводити грубі планувальні роботи.

Механізм управління відвалом може бути канатно-блоковим і гідравлічним. Другий тип управління продуктивніше, так як дозволяє примусово заглиблювати відвал в грунт.

Тяговий клас машин

За допомогою бульдозерів виконується до 40% всіхземляних робіт на будівельному майданчику. Вони найбільш ефективні при середньої дальності поздовжньої і поперечної візки від 100 до 150 метрів. При обладнанні машин спеціальними відвалами совка типу ефективна дальність візки піщаних грунтів збільшується до 200 метрів.

Основним параметром, що впливає напродуктивність, є тяговий клас - зусилля, з яким може штовхати грунт вперед бульдозер. Технічні характеристики машин впливають на обсяг переміщуваного земляного масиву, швидкість робіт. Згідно з цим параметром все бульдозери поділяються на три групи:

1. Легкі, тягове зусилля яких не перевищує 60 кН. Вони застосовуються під час підготовчих, сільськогосподарських і допоміжних робіт.
2. Середні, з тяговим зусиллям 100-150 кН. Використовуються для розробки 1-3 групи грунту з попередніми розпушуванням.
3. Важкі, тягове зусилля яких перевищує 250 кН. Вони застосовуються при розробці щільних і твердих гірських порід.

Бульдозери застосовуються в комплексі з іншимиземлерийними машинами. Вони можуть використовуватися в якості штовхачів для самохідних і причіпних скреперів. Зазвичай до складу бульдозерного комплекту техніки входить трамбують машина і розпушувач.

Фактори, що впливають на продуктивність

Розраховуючи продуктивність бульдозерів,необхідно враховувати фізичні і механічні показники розроблюваного земляного масиву, а також місцеві умови. До основних фізико-механічними характеристиками грунту відносять:

• гранулометричний склад - співвідношення розмірів частинок грунту по масі;
• щільність - маса ґрунту в одиниці його обсягу;
• пористість - кількість пустот між зернами, виражене в процентному відношенні за масою;
• число пластичності - діапазон вологості, в якому грунт володіє пластичними властивостями і не переходить в текучий стан;
• набухаемость - здатність земляного масиву збільшуватися в об'ємі при перезволоженні;
• кут внутрішнього тертя - опірність частинок грунту зрізу.

До місцевих умов, що впливає напродуктивність бульдозерів, відносять характер рельєфу і технологічні особливості будівельного об'єкта. На рівнинному і прямолінійній ділянці з мінімальною дальністю поперечної візки швидкість виконання робіт набагато вище, ніж на горбистій місцевості.

Розрахунок продуктивності бульдозерів

Продуктивність бульдозера залежить від типу виконуваних робіт. Це можуть бути землерийно-транспортні або планувальні роботи. У першому випадку продуктивність виражається в м³/ Ч, в другому - м²/ Ч. Детальніше зупинимося на землерийно-транспортних роботах.

Експлуатаційна продуктивність визначаєтьсятим обсягом земляного масиву, який спецтехніка здатна розробити і перемістити за одиницю часу, тобто за одну годину. Розрахунок продуктивності бульдозера ведеться за формулою

Для розрахунку продуктивності, максимально наближеної до реальної, вводять поправочні коефіцієнти:

• k_y - вплив ухилу земляний майданчики. Під час роботи на ухилах від 5-15% значення збільшується від 1,35 до 2,25; при розробці грунту на підйомі коефіцієнт зменшується з 0,67 до 0,4;
• k_в - значення, що враховує час використання машини (k_в = 0,8-0,9);
• k_н - коефіцієнт наповнення геометричного обсягу призми волочіння (k_н = 0,85-1,05).

Для розрахунку продуктивності необхідно також знати обсяг призми волочіння (V_гр) І тривалість робочого циклу машини (Т_ц).

Розрахунок обсягу призми волочіння

Характерною особливістю роботи машини є той факт, що ківш бульдозера переміщує грунт в так званій формі волочіння. При цьому обсяг призми розраховує за формулою

Тут В і Н - довжина і висота відвалу відповідно, k_н коефіцієнт обліку втрат землі під час її переміщення, приймається рівним 0,85-1,05, k_р - ступінь розпушення грунту.

тривалість циклу

Для розрахунку тривалості робочого циклу, тоє часу, яке витратить трактор-бульдозер на розробку одного шару грунту, необхідно усвідомити, що вся довжина поздовжньої або поперечної візки розбивається на кілька відрізків. Сама тривалість розраховується за формулою

тут l_p, l_n і l_o = l_p+ l_n - довжини ділянок різання, переміщення ґрунтового масиву і зворотного ходу спецтехніки, а v_p, v_n і v_o - максимально можливі швидкості на цих ділянках. коефіцієнт t_n враховує час, яке машиніст витрачає на перемикання передач під час роботи. Зазвичай воно становить 15-20 секунд.

Продуктивність бульдозера при клиновий схемою роботи

Застосування клиновий схеми набору грунту можливотільки з тими машинами, які обладнані гідравлічним механізмом управління відвалом. Таким, наприклад, є бульдозер "Шанті СД32". Відмінною особливістю цього принципу розробки грунту є той факт, що зусилля різання поступово зменшується в міру збільшення призми волочіння.

На початку роботи всі сили машини спрямовані на занурення відвалу в грунт на максимальну глибину h_max і різання земляного масиву. У міру руху грунт накопичується перед бульдозером, через що зростає опір руху. Для подальшої роботи машиніст повинен збільшувати прикладається тягове зусилля або зменшити глибину різання.

Товщина земляний стружки

Найчастіше вдаються до другого варіанту, але втакому разі частина землі «губиться» в бічних валиках (чим поганий і бульдозер "Шанті"). Щоб компенсувати ці втрати, машина на всьому шляху руху повинна зрізати «стружку», яка розраховується за формулою

тут k_п - поправка, що враховує втрати грунту під час транспортування, k_пр коефіцієнт призми волочіння, який береться з експлуатаційних характеристик машини, L_п - довжина ділянки, на якому відбувається різання грунту. Вона визначається як відношення обсягу призми волочіння до площі розробляється ділянки.

Вплив типу відвалу на продуктивність

Залежно від характеристик грунту, а також відпоставлених завдань перед бульдозером доцільно використовувати певні типи відвалів. Це скоротить термін виконання робіт, а також збільшить ефективність спецтехніки.

Змінним відвалом обладнуються будь-які машини, в тому числі і бульдозер "Комацу" японського виробництва. Серед основних видів робочого устаткування варто виділити:

• рекультиваційний підвид, який використовується для зняття верхнього родючого шару землі, чорнозему;
• різновид для переміщення вугілля і тріски - застосовується при розробці корисних копалин, має напівсферичну форму і гідроперіскоп;
• «Торф'яна» різновид має зменшеною висотою, але збільшеною довжиною і використовуються для збагачення с / г полів;
• відвали для підготовки майданчика - кущорізи і корчівники, які оснащуються зубами, випускаються V-подібної форми і призначені для розчищення місцевості від дерев і чагарників.

Найбільш прогресивним (в плані можливостіустановки різного робочого обладнання) є японський бульдозер "Комацу". Всі моделі спецтехніки можуть оснащуватися будь-яким з представлених відвалів, що наділяє їх високою функціональністю і робить універсальними машинами для будівельного об'єкта.

Розрахунок продуктивності бульдозера необхіднопроводити для зниження вартості земляних робіт. На основі отриманих даних можна підібрати найбільш оптимальну для роботи спецтехніку, скоротити термін виконання робіт і заощадити чимало коштів.

</ P>