Performanța buldozerului și modalități de a o crește. Productivitatea buldozerelor și modalitățile de creștere a acesteia Productivitatea unui buldozer 75 m3 pe oră

MAŞINI DE PĂMÂNT ŞI DE TRANSPORT

Pe mașina de bază pot fi instalate tractorul caterpillar 3 (Fig. 1.1), buldozerul 1 și echipamentul ripper 5. Pentru a schimba poziția echipamentului de lucru atașat, se folosesc cilindri hidraulici 2, 4.

Orez. 1.1. Accesorii pentru buldozer și ripper

pe un tractor pe șenile

Performanța unui buldozer, m 3 /h, la dezvoltarea și mișcarea solului este determinată de formulă

, (1.1)

Unde – lățimea prismei solului în fața haldei, m;

– lungimea și înălțimea haldei, m;

– unghiul de repaus natural al solului în mișcare, grade;

– coeficientul luând în considerare pierderea de sol se presupune a fi 1-0,005L;

– raza de mișcare a solului, m;

– durata ciclului, s;

– timpul de tăiere a solului, s;

– lungimea traseului de tăiere (de obicei 6–15 m);

– viteza tractorului la tăierea solului, m/s;

– timpul mișcării solului, s;

– distanta de parcurs, m;

– viteza tractorului la deplasarea solului, m/s;

– timpul de întoarcere a tractorului, s;

– viteza de deplasare a tractorului în timpul cursei înapoi, m/s;

– timp suplimentar, s (timpul suplimentar include timpul pentru comutarea treptelor de viteză până la 5 s, pentru ridicarea și coborârea lamei până la 4 s, pentru întoarcerea tractorului până la 10 s, pentru împrăștierea solului etc.);

– coeficientul de afânare a solului, i.e. raportul dintre volumul solului afânat și volumul aceluiași sol într-un corp dens (1,12 pentru soluri nisipoase; 1,22 pentru soluri lutoase; 1,3 pentru soluri argiloase).

Viteza tractorului (Tabelul 1.1) depinde de rezistența care apare în timpul funcționării buldozerului.

Tabelul 1.1

Principalii parametri ai tractoarelor pe șenile

Sfârșitul mesei. 1.1

Forța pe care tractorul trebuie să o depășească atunci când lucrează cu un buldozer este

Unde – rezistența la tăierea solului (Tabelul 1.2);

, (1.3)

Unde – lungimea lamei, m;

– unghiul de rotație al lamei în plan față de axa tractorului, grade;

с – grosimea stratului tăiat, m;

– coeficient de rezistență la tăierea solului pentru buldozere;

– rezistența la tragere a prismei solului în fața haldei;

, (1.4)

unde este unghiul de repaus natural al solului ( );

– densitatea solului;

– accelerare în cădere liberă;

– coeficientul de frecare dintre sol și sol (= 0,4–0,8, cu valori mai mici luate pentru solurile umede și argiloase);

Tabelul 1.2

Valoarea rezistenței specifice solului la tăiere, MPa

Panta potecă;

– rezistența la frecarea solului pe lamă

, (1.5)

unde este unghiul de taiere ( );

– coeficientul de frecare a solului pe oțel ( = 0,7–0,8 pentru argilă, = 0,5–0,6 pentru lut și lut nisipos, = 0,35–0,5 pentru nisip);

– rezistenta la miscare a buldozerului cu tractorul;

, (1.6)

unde este greutatea buldozerului cu tractor;

– rezistența specifică la mișcare (Tabelul 1.3).

Tabelul 1.3

Rezistenta specifica la miscare

Vehiculele se deplasează fără alunecare, cu condiția ca forța de tracțiune să fie mai mare decât forța circumferențială pe janta roții motoare (pinion) și rezistența totală la mișcare.

Productivitatea buldozerelor în timpul lucrărilor de nivelare, m 2 / h,

, (1.7)

unde este viteza buldozerului, km/h;

– lungimea lamei, m;

– unghiul de instalare al lamei în plan față de axa longitudinală a tractorului;

– coeficient ținând cont de suprapunerea pistelor ( =0,8–0,85);

– numărul de straturi de planificare.

Productivitate ripper în ceea ce privește volumul de sol pregătit pentru transport, m 3 /h,

, (1.8)

unde este viteza ripperului, km/h;

– adâncime de afânare, m;

– lățimea de slăbire cu un dinte ( ), în care valorile mari corespund materialelor unei structuri stratificate cu o aranjare orizontală a straturilor;

– numărul de dinți;

– coeficient ținând cont de reducerea vitezei de funcționare ( = 0,7–0,8);

– coeficient ținând cont de scăderea grosimii stratului de sol afânat ( = 0,6–0,8, cu valori mai mici corespunzând solurilor care formează așchii sau blocuri mari);

– numărul de treceri pe tăietură;

– numărul de straturi de afânare în direcții transversale pentru pregătirea solului pentru transport.

Exemplul 1.1. Determinați performanța unui buldozer la dezvoltarea solului. Date inițiale: tractor T-130, lungimea lamei =3,2 m, înălțimea lamei = 1,3 m Greutate tractor cu atașamente=17280 kg. Solul în curs de dezvoltare este lut dens = 1700 kg/m3. Locul de muncă este o platformă orizontală. Lama este perpendiculară pe axa tractorului = 90°;
– Eficiența transmisiei.

Soluţie. Forța de tracțiune dezvoltată de tractor = 118 kW (160 CP), = 0,8 la viteza V = 3,7 km/h = 1,03 m/s.

Forța de tracțiune a ambreiajului .Când buldozerul se deplasează pe sol dens =0,9.

Stare de conducere fără alunecare > > .

Rezistenta la tragere a prismei solului in fata haldei pe o platforma orizontala la =40, Şi conform formulei (1.4)

Rezistența la frecarea solului pe haldă conform formulei (1.5).

Rezistența la mișcare a unui buldozer conform formulei (1.6)

Forța de tracțiune liberă (rezerva de tracțiune) în funcție de greutatea de aderență

Prin putere

Pentru calcule suplimentare, ar trebui luată o valoare mai mică. Adâncimea de tăiere calculată (grosimea așchiilor de pământ) din formula (1.3)

.

Pentru solul dezvoltat - lut dens = 0,14 MPa (conform Tabelului 1.2).

La sfârșitul setului de sol

.

La începutul săpăturii, când toată forța de tracțiune este cheltuită numai pentru tăierea solului și mutarea buldozerului, forța de tracțiune liberă.

Lama buldozerului poate fi coborâtă la o adâncime

.

Grosimea medie a stratului tăiat

.

Volumul solului în prisma de desen

.

Lungimea secțiunii de colectare a solului

.

Selectam viteza de deplasare in zonele: acumulare de sol = 3,7 km/h, transport =4,4 km/h, marșarier = 4,96 km/h. Durata elementelor buclei , Unde l– lungimea tronsonului;

– viteza vehiculului.

Durata colectării solului

.

Durata transportului pe sol

.

Timp de conducere invers

.

Prelungiri pentru comutarea vitezei, descărcarea și împrăștierea solului t 4= 30 s. Durata ciclului

ciclu.

Coeficient luând în considerare pierderea de sol,

Performanța buldozerului conform formulei (1.1)

Exemplul 1.2. Determinați productivitatea deplasării buldozerului, care pregătește solul pentru dezvoltarea ulterioară cu un buldozer, și timpul de funcționare al buldozerului. Solul dezvoltat este șisturi argiloase. Numărul de straturi de afânare , numărul de treceri la o tăietură . Mașina de bază este un tractor T-100M, număr de dinți de rupere = 3, adâncimea ondulației = 300 mm. Grosimea stratului dezvoltat este h=1 m Forma parcelei este pătrată. Gama de transport al solului cu un buldozer L – lungimea laturii parcelei. Lungimea traseului de colectare a solului cu un buldozer = 12 m Dimensiunile lamei = 3,97 m, h = 1 m.

Soluţie. Viteza tractorului = 2,36 km/h. Slăbirea lățimii benzii ,pentru ardezie m.

Performanță de afânare conform formulei (1.8)

Viteza buldozerului V=2,36 km/h =0,66 m/s.

E timpul să colectezi pământul cu un buldozer

Schimbați productivitatea ripper la rata de utilizare a mașinii în timpul schimbului .

Dacă grosimea stratului de sol dezvoltat este H=1 m, aria sitului dezvoltat

.

Lungimea laturii parcelei.

Timpul de mișcare a solului la a doua viteză a tractorului

.

Timp de întoarcere a buldozerului invers

Costuri suplimentare de timp .

Durata ciclului

Numărul de cicluri pe oră de funcționare

.

Coeficient care ține cont de pierderea de sol în timpul transportului,

Performanța buldozerului

Pentru a muta pământul afânat veți avea nevoie

.

Raclete

Racletele sunt mașini autopropulsate sau mașini atașate la tractoare cu roți (tractoare cu roți) concepute pentru tăierea strat cu strat, transportul și descărcarea solului (Fig. 1.2).

Procesul de lucru - tăierea și colectarea solului, transportul la locul de așezare, descărcarea și întoarcerea la locul de colectare - este o serie de operații repetate secvenţial (Fig. 1.3). Cupa este coborâtă pe pământ, se lovește de ea sub forța tractorului (tractorului) sau a propriului motor și îndepărtează stratul de pământ (I). Găleata umplută se ridică la deplasare în poziţia de transport (II) şi se deplasează la punctul de descărcare, care se realizează tot în deplasare prin împingerea solului cu peretele mobil din spate al găleţii sau prin înclinarea fundului acestuia, iar în unele modele prin răsturnarea găleții (III).

Productivitatea racletei (m3/h) este determinată de formula

, (1.9)

Unde – numărul de cicluri la 1 oră de lucru;

– coeficientul de umplere a găleții cu pământ ( =0,8– 1,2);

– coeficientul de afânare a solului ( =1,1 –1,3);

– durata ciclului, s;

, (1.10)

Unde – respectiv, timpul de acumulare a solului, mers în încărcare, descărcare, ralanti, s;

– durata virajelor, schimbarea vitezelor și alte costuri de timp.

Orez. 1.2. Vedere generală racleta autopropulsata:

a – racletă autopropulsată;

b, c, d, e – scheme de conectare cu tractorul;

e – racleta cu incarcare fortata a cupei

elevator răzuitor

Fig.1.3. Ciclul de funcționare a racletei

Durata fiecărui element de ciclu

, (1.11)

unde este lungimea secțiunii corespunzătoare, m;

– viteza racletei în această zonă, m/s.

Lungimea secțiunii de colectare a solului

, (1.12)

Unde – capacitatea geometrică a cupei racletei, m 3 ;

– lățimea benzii tăiate, m;

Cu– grosimea stratului de sol tăiat, m.

Racleta colectează pământul în secțiuni de 12–30 m lungime. Racletele sunt descărcate în secțiuni de 5–15 m lungime.

Cea mai mare forță necesară pentru deplasarea racletei apare în timpul colectării solului. Această forță este determinată de formula

Buldozerele sunt echipamente pentru lucrări complexe, sunt adesea folosite de anumite organizații care nu cumpără echipamente, dar folosesc serviciile pe bază de închiriere. Un buldozer poate fi folosit pentru a efectua diverse lucrări cu solul, de exemplu, săparea șanțurilor, nivelarea suprafeței și îndepărtarea zăpezii. De asemenea, perfect folosit în construcții. În funcție de munca efectuată, performanța buldozerului se modifică, deoarece aceasta este influențată de mulți factori. Următorii factori pot afecta performanța echipamentului:

• Starea fizică a solului utilizat;
• Distanța de parcurs la transportul solului;
• Tipul și caracteristicile lamei;
• Indicatori mecanici ai solului (tapare, rezistență etc.).

Tipuri de buldozere

Pentru cele mai bune performanțe, se recomandă utilizarea buldozerelor pe șenile nu numai că traversează bine suprafețele dificile, dar oferă și o tracțiune excelentă pentru o varietate de lucrări dificile. Producătorii echipează în mod standard buldozerele cu lame de tip rotativ și fix. Modificările rotative sunt mai productive deoarece au capacitatea de a muta solul la un unghi de 60 de grade.

Deoarece echipamentul este proiectat pentru a efectua lucrări complexe, este de obicei clasificat în funcție de clasa de tracțiune. Buldozerul este cel mai eficient pentru transportul în direcțiile longitudinale și transversale, distanța optimă este de 100-150 de metri. Cu o lamă scoop, productivitatea crește la 200 de metri. Clasa de tracțiune poate fi după cum urmează:

1. Ușoare - forță de tracțiune până la 60 kN;
2. Clasa mijlocie - forta maxima 100-150 kN;
3. Greu - forță de tracțiune până la 250 kN.

În timpul lucrărilor de terasare și transport, productivitatea unui buldozer pe oră se calculează în m3/h, lucrul de nivelare se calculează în m2/h.

Buldozer: cost pe oră

Deoarece buldozerele nu sunt echipamente ieftine, cumpărarea unuia pentru a efectua mai multe lucrări poate fi destul de costisitoare. Prin urmare, companiile pur și simplu închiriază echipamente împreună cu un operator care va face performanță munca necesara. Prețul este calculat pe oră, iar în funcție de complexitatea lucrării și de modelul buldozerului, prețul poate varia semnificativ. Interesați și de costul unei ore de muncă sunt cei care doresc să cumpere echipamente pentru câștiguri viitoare prin efectuarea de lucrări de teren și construcții.

Prețul lucrării depinde de următorii factori:

• Modelul buldozerului și performanța acestuia;
• Amploarea și complexitatea lucrării;
• Necesitatea de a folosi atașamente și atașamente;

Costul mediu al închirierii unui buldozer este de 1.500 de ruble pe oră, adesea această sumă include deja combustibilul și munca operatorului. Dacă se utilizează echipamente noi scumpe, prețul poate crește la 2.000 de ruble. Dacă căutați informații despre prețul unei ore de muncă pe un buldozer japonez, puteți găsi un cost de 3.000 de ruble.

Consumul de combustibil pe oră pentru un buldozer

Avand in vedere ca buldozerul este un echipament greu si are un motor imens cu o putere de peste 100 CP. și tracțiune uriașă, astfel de mașini nu pot fi numite economice. Întrucât echipamentul funcționează în principal pe suprafețe mici și atinge o viteză medie de 10 km/h, se ia în considerare consumul de combustibil pentru 1 oră de funcționare. Să dăm un exemplu de consum pe binecunoscutul buldozer T-170.

Motorul de bază pentru T-170 este o centrală cu un volum de 14,4 litri și o putere de 160 de cai putere, funcționează cu motorină și, prin urmare, nu consumă atât de mult. Aparatul este simplu de utilizat și poate funcționa cel mai mult munca complexa. În funcție de sarcină, buldozerul consumă de la 14 până la 17 litri de motorină. La încărcare optimă, media este în 15 litri. Desigur, multe modele moderne de marcă au fost de mult modernizate și consumă mai puțin combustibil.

Video

Performanța unui buldozer în lucrările de terasare și transport este determinată de cantitatea de sol dezvoltat în metri cubi pe unitatea de timp.

Productivitatea tehnică a unui buldozer (m 3 / h) este determinată de formula

unde este volumul prismei de desen, m 3 ; - coeficientul de panta terenului; - coeficientul de conservare a solului la deplasare (= 1-0,005); - durata ciclului de operare, s; - intervalul de mișcare a solului, m.

Valorile coeficientului de pantă a terenului sunt date în tabel. 2.

Pentru o anumită valoare a productivității, un rol important îl joacă cantitatea de sol deplasată de lamă într-un ciclu de lucru, care se caracterizează prin volumul prismei de tragere (Fig. 5).

Tabelul 2

Coeficienții pantei terenului

Orez. 5.

1 - prismă; 2 - gunoi; 3 - suporturi laterale; 4 - așchii

La tăierea așchiilor, pământul 4 este colectat în fața lamei 2 sub forma unei prisme 1, care iese la distanță. În procesul de mișcare a solului, pierderile în rolele 3 prin panourile laterale ale gropii sunt inevitabile. Cu cât prisma de tragere este mai mare, cu atât performanța buldozerului este mai mare.

Volumul prismei de desen, m3, este determinat aproximativ din condiția ca solul să fie situat la un unghi de repaus natural, grade:

unde este lățimea lamei, m; - înălțimea de gunoi, m; - coeficient de afanare a solului egal cu 1,10-1,35 in functie de densitatea si umiditatea acestuia.

Timpul ciclului de lucru, s, al unui buldozer este determinat de formula

unde este lungimea traseului pentru tăierea solului și formarea unei prisme de desen, = (5-7) m; - viteze medii la tăiere, mișcare a solului și ralanti, m/s; - timp de schimbare a vitezelor și accelerare (2-5 s); - timp de coborâre a lamei (1-2 s).

Un timp de comutare mai mic este acceptat pentru o transmisie hidromecanica, o valoare mai mare pentru una mecanica.

Viteza medie de mișcare este determinată de formulă

unde este viteza de rotație a arborelui cotit al motorului, min -1; - raza roții motoare sau pinionului, m; - raportul de transmisie în treapta corespunzătoare; - coeficient de reducere a vitezei (pentru transmisie mecanică = 0,85-0,95, pentru transmisie hidromecanică = 0,7-0,8).

Productivitatea operațională a mașinii este determinată pe oră sau schimb de lucru și ia în considerare timpul de nefuncționare asociat cu necesitatea întreținerii în schimburi, posibilele defecțiuni și pauze tehnologice la serviciu, în repaus pentru șofer.

Productivitatea operațională a schimburilor (m 3 / cm) pentru toate tipurile de mașini este determinată de formulă

unde este numărul de ore de muncă pe tură, ținând cont de întreținerea mașinii și odihna șoferului, egal cu 6,82 ore; - factor de utilizare a mașinii în timp egal cu 0,85-0,95.

În practică, productivitatea operațională este adesea determinată de volumul șanțului, gropii sau subsolului construit și timpul petrecut cu această lucrare.

Volumul solului se determină prin măsurători geometrice folosind o bandă de măsurare și un toiag sau prin topografie folosind un teodolit și un toiag.

Apoi, productivitatea operațională a mașinii (m 3 / h) într-un corp de sol dens este găsită prin formula

unde este volumul solului, m3; - timpul de funcționare al mașinii.

În timpul lucrului de nivelare, productivitatea unui buldozer este determinată de aria suprafeței nivelate pe unitatea de timp și este exprimată în metri pătrați pe oră.

Analiza formulelor date și a elementelor lor constitutive ne permite să conturăm modalități raționale de lucru pentru a crește productivitatea mașinii. Acestea ar trebui să aibă ca scop reducerea ciclului de lucru și creșterea volumului prismei de desen.

Pentru a reduce timpii de ciclu, este important să creșteți viteza operațiunilor de lucru. Se presupune că viteza de lucru este de 2,5-3,5 km/h. Depinde de acuratețea controlului mașinii (adică, calificările șoferului), deoarece în procesul de formare a prismei de desen și deplasare, șoferul trebuie să ridice și să coboare elementul de lucru de 15-20 de ori pe ciclu, completând prisma cu pământ în loc de ceea ce se varsă prin capetele lamei în rolele laterale. De fapt, vitezele de funcționare ale buldozerelor din cauza alunecării șenilelor și roților sunt de 2,0-2,8 km/h. Creșterea vitezei de ralanti la 5-10 km/h poate reduce semnificativ timpul de ciclu. Este important ca suprafața de lucru să fie cât mai plană. Apoi, mișcarea inversă a mașinii va aduce un minim de inconvenient șoferului și va reduce oboseala acestuia.

Pentru a crește volumul prismei de tragere și a reduce pierderea de sol în rolele laterale, se folosesc următoarele metode raționale (Fig. 6).

Orez. 6.

Mișcarea buldozerului de-a lungul aceleiași piste () permite formarea de role laterale de înălțime suficientă după două sau trei treceri. Datorită acestui fapt, scurgerea laterală a solului este redusă și se menține volumul prismei de desen.

Metoda de exploatare a șanțurilor () păstrează solul prismei de desen, deoarece pereții laterali ai șanțului îl țin în fața haldei. Această metodă este utilizată în principal pentru lucrările de excavare cu buldozere.

Funcționarea în pereche a două sau trei buldozere () ajută la păstrarea masei solului mutat, deoarece deplasarea solului în rolele laterale dintre mașini este limitată. Munca cuplată necesită atenția și înțelegerea reciprocă a șoferilor.

Când lucrați cu un buldozer într-o pantă (unghi), puteți crește volumul prismei de desen sau viteza de mișcare (). Această metodă ar trebui utilizată mai des în cazurile în care suprafața de lucru poate fi în pantă sau la excavarea gropilor la excavarea solului între niveluri.

Lucrarea unui buldozer cu formarea de arbori intermediari de sol ajută, de asemenea, la reducerea pierderii de sol în rolele laterale. Fiecare arbore intermediar este format din mai multe prisme de tragere (), iar numărul de arbori intermediari este cu unul mai mic decât numărul de distanțe de deplasare fracțională (adică). În același timp, pierderea de sol în rolele laterale este redusă semnificativ. În tabel Tabelul 3 prezintă unele valori ale coeficienților pentru reducerea pierderii de sol în rolele laterale.

Alegerea unghiului optim de tăiere () în funcție de densitatea și conținutul de umiditate al solului are mare valoare. Când se lucrează pe soluri umede, așchiile de sol ar trebui să se ridice deasupra gropii de gunoi, cazând în zona superioară din baldachin și să contribuie la formarea unei prisme de desen mai mare. Când lucrați pe soluri în vrac, unghiul de tăiere trebuie să fie de 60-65º.

Utilizarea extensiilor și a extensiilor () contribuie la creșterea masei solului deplasat. Este rațional să folosiți echipamente suplimentare în timpul lucrărilor de planificare.

Flapsurile instalate pe pereții laterali ai lamei măresc volumul prismei de tragere și, în consecință, productivitatea mașinii ().

Tabelul 3

Coeficienți pentru reducerea pierderii de sol în role laterale

Echipamentele suplimentare măresc eficiența mașinii numai atunci când se dezvoltă soluri ușoare și materiale stivuite în vrac. În caz contrar, motorul, transmisia și șasiul sunt supraîncărcate, iar fiabilitatea mașinii este redusă.

Utilizarea unei lame sferice vă permite să creșteți productivitatea buldozerului (Fig. 7).

Orez. 7. 1 - buldozer cu o putere de 275 kW cu lama sferica; 2 - la fel, cu lama plata; 3 - buldozer de 80 kW cu lama sferica; 4 - la fel, cu lama plată

Echiparea lamelor de buldozer cu o lamă de mijloc proeminentă oferă rezultate pozitive. În fig. Figura 8 arată creșterea productivității cu diferite distanțe de transport pe sol - argilă de mlaștină (= 6-25) - și diferite modele de haldă. Lățimea rațională a părții proeminente a lamei este de 0,33-0,16 din lățimea lamei.

Pe solurile cu coeziune scăzută (afanate și îmbibate de apă), utilizarea unui buldozer cu o lamă proeminentă nu oferă niciun avantaj față de unul convențional.

Un buldozer echipat cu un cuțit proeminent este recomandabil să fie utilizat atunci când se dezvoltă soluri coezive categoriile II-V, soluri inghetate, unele stânci precum creta și calcarul, precum și în carierele de decapare.

Orez. 8. 1 - cuțite plate; 2 - cuțite cu o parte din mijloc proeminentă

Un mare efect se obține la distrugerea pavajelor vechi din beton asfaltic și în special la construirea de tăvi, șanțuri pentru conducte de drenaj, șanțuri de drenaj și de înălțime, pentru construirea de jgheaburi la extinderea carosabilului autostrăzilor în detrimentul marginilor drumurilor și sub urmele temporare ale drumurilor forestiere. Utilizarea buldozerelor cu un cuțit proeminent poate fi recomandată pentru construcții civile, industriale, rutiere, de irigații și de drenaj, în industria minierăși alte sectoare ale economiei naționale.

Un factor important în creșterea productivității mașinii este creșterea ratei de utilizare a timpului a mașinii prin reducerea pierderilor de timp din motive organizatorice (determinarea domeniului de lucru, mutarea de la șantier la șantier), reducerea timpului de oprire a mașinii din cauza defecțiunilor și defecțiunilor prin implementarea la timp a măsurilor preventive și servicii tehnice mașini