 |
Определение производительности бульдозера
|
|
|
|
Производим по формуле:
(8.12)
где: q – объем призмы волочения в плотном теле, м3;
КС – коэффициент, учитывающий потери грунта при перемещении;
Кi – коэффициент, учитывающий условия рельефа местности (см. [8], таблица IV.69 или таблица 8.10);
КВ – коэффициент использования бульдозера по времени (для бульдозеров на тракторе ДЭТ-250 КВ=0,75, а для остальных бульдозеров КВ=0,8; см. [2], приложение 4);
ТЦ – время рабочего цикла бульдозера, мин.
Таблица 8.10. Коэффициент влияния на производительность бульдозера условий рельефа местности
| Угол подъема местности, ° | Уклон | Кi | Угол спуска местности, ° | Уклон | Кi |
| 0…5 | 0…–0,08875 | 1…0,67 | 0…5 | 0…0,0875 | 1…1,33 |
| 5…10 | –0,0875…–0,176 | 0,67…0,5 | 5…10 | 0,0875…0,176 | 1,33…1,94 |
| 10…15 | –0,176…–0,268 | 0,5…0,4 | 10…15 | 0,176…0,268 | 1,94…2,25 |
| – | – | – | 15…20 | 0,268…0,364 | 2,25…2,68 |
(8.13)
где: В – длина отвала, м (см. таблицу 7.3);
Н – высота отвала, м (см. таблицу 7.3);
КР – коэффициент разрыхления грунта, приведенный в [2], приложение 2;
КПР – коэффициент, характеризующий влияние свойств грунта и геометрических размеров отвала (см. [8], таблица IV.72 или таблица 8.11).
Таблица 8.11. Коэффициент КПР
| Грунт | |
| связный | несвязный | |
| 0,15 | 0,7 | 1,15 |
| 0,3 | 0,8 | 1,2 |
| 0,35 | 0,85 | 1,2 |
| 0,45 | 0,95 | 1,5 |
| 0,6 | 0,9 | 1,3 |
(8.14)
где: g - коэффициент, определенный экспериментально (g=0,005);
ℓ - расстояние перемещения грунта, м.
(8.15)
где: ℓН – путь набора призмы волочения, м.
(8.16)
где: КП – коэффициент потерь грунта при наборе призмы волочения (КП=1…1,2 – большие значения принимаются для несвязных грунтов);
hР – толщина срезаемой стружки, м (см. [8], таблица IV.61, таблица 8.12 или рисунок 8.5). Для бульдозеров на базе тракторов Т-74, Т-100 для плотных грунтов hР=0,1…0,15 м, для грунтов средней плотности hР=0,15…0,2 м, для легких грунтов hР=0,2…0,3 м;
|
|
|
b - угол установки ножа в плане относительно направления движения, град.
(8.17)
где: tН – время набора грунта, мин;
tПЕР – время перемещения грунта в насыпь, мин;
tПОР – время возвращения порожнего бульдозера, мин;
tМ – время маневрирования, мин.
Рисунок 8.5. Виды срезаемых бульдозером при наборе призмы волочения стружек:
а – постоянной толщины; б – клиновая с гидравлическим управлением отвала; в – то же, с канатным управлением; г – гребенчатая с гидравлическим управлением отвала; д – то же, с канатным управлением отвала.
Таблица 8.12. Основные параметры набора грунта бульдозерами
| Способ набора грунта | Толщина срезаемого слоя, см | Длина пути набора грунта, м | Объем грунта, м3 | Продолжительность набора грунта, с | Использование мощности трактора, % | Группа грунта |
| Прямоугольный | 10…15 | 6…10 | 2…2,5 | 50…70 | I…III | |
| Клиновой | 20…25 | 6…6,5 | 2…2,5 | I, II | ||
| Гребенчатый | 12…25 | 6,5…8 | 90…100 | III |
(8.18)
где: VН – скорость движения бульдозера при наборе грунта, м/мин.
(8.19)
где: VПЕР – скорость перемещения грунта бульдозером в насыпь, м/мин.
(8.20)
где: VПОР – скорость возвращения порожнего бульдозера, м/мин.
(8.21)
где: tПП – время на переключение передач, мин (см. [8], таблица IV.71 или таблица 8.13);
tУО – время на установку отвала, мин (см. [8], таблица IV.71 или таблица 8.13);
tПОВ – время, затрачиваемое на поворот бульдозера, мин (см. таблицу 8.13);
nПП, nУО, nП – соответственно количество переключения передач, установок отвала и поворотов в одном цикле работы бульдозера, шт.
Рисунок 8.6. Разработка и перемещение грунта бульдозером по схеме с промежуточными валками.
Резание грунта (VН) производится на I передаче, перемещение (VПЕР) – на I, II передаче, возврат порожняком (VПОР) – на III-IV передачах или задним ходом (см. таблицу 8.6). При LСР≥50 рационально возврат порожняком производить передним ходом с разворотами. При LСР≥30…40 для повышения производительности принимают схему работы бульдозера с промежуточными валками (рисунок 8.6).
|
|
|
Таблица 8.13. Технологические затраты времени бульдозера
| Операции | Время, с | |
| при механической трансмиссии | при гидравлической трансмиссии | |
| Переключение передач и изменение направления движения | 3…4 | 1…2 |
| Установка отвала | 4…6 | 2…3 |
| Поворот (разворот) | 10…12 | 10…12 |
Например, при LСР=68,84м>40м разработку и перемещение грунта можно производить бульдозером ДЗ-28 на тракторе Т-130.1.Г1, В=3,94м; Н=1м
КР=1,10 – принимаем по [2], приложение 2; КПР=0,77 при 
- по таблице 8.11.
КП=1,2; hР=0,15 – принимаем по [5], таблица IV.61 или таблица 8.12; b=90°
Так как LСР>40 м, разбиваем весь путь перемещения на участки не более 40 м с образованием промежуточных валков, при этом грунт при наборе валков перемещается на расстояние:
.
При этом 
.
За пять рейсов (рисунок 8.6) в первый промежуточный валок бульдозер переместит объем грунта, равный 
, во второй валок - 
, который и подставляется в дальнейшем в формулу (8.12) вместо q, при этом КС принимается равным единице (КС=1).
По таблице 8.6 принимаем рабочие скорости:
VН=2,54 км/ч=42,3 м/мин;
VПЕР=3,74 км/ч=62,3 м/мин;
VПОР=4,2 км/ч=70 м/мин;
Общий путь набора составляет 
Общий путь перемещения равен 
Общий путь обратного хода равен 
nУО=9 шт; tПП=2с – принимается по таблице 8.13; tУО=3с – по таблице 8.13;
tПОВ=0 – так как возвращается задним ходом.
КВ=0,8; Кi=1
Набор призмы волочения бульдозером может производиться следующими способами срезания стружки:
- стружкой постоянной толщины (рисунок 8.5а) – для всех видов грунта при их наборе на подъеме или для грунтов со значительным сопротивлением копанию;
- клиновым (рисунок 8.5б,в), т.е. с переменной толщиной стружки – для грунтов с малым сопротивлением копанию;
- гребенчатый с попеременным заглублением отвала (рисунок 8.5г,б) – для плотных и сухих грунтов.
Для уменьшения потерь грунта рекомендуется грунт разрабатывать по ярусно-траншейной схеме (рисунок 8.7), при этом грунт перемещается по траншее, образовавшейся при неоднократных проходах бульдозера по одному следу (в пределах выемки) или осыпавшегося грунта (в пределах насыпи) при предыдущих проходах в виде валиков (производительность увеличивается на 8…12%).
|
|
|
Рисунок 8.7. Ярусно-траншейная схема разработки и перемещения грунта бульдозером
Снизить потери грунта и увеличить суммарный объем призмы волочения можно путем использования двух или трех бульдозеров с расстоянием между их отвалами 0,1…0,2 м или при разработке и перемещении грунта под уклон.
Оборудование бульдозеров открылками и предварительное рыхление плотных грунтов повышает производительность бульдозера на 10…15%. Уширители с жестким креплением к отвалу при работе в легких грунтах повышают производительность на 20…30%.
Для уменьшения сопротивления резанию грунта отвал бульдозера может выполняться с газовоздушной смазкой, с выдвижным ножом и т.д.
Работа бульдозера может быть организована по маятниковой или челночной схемам. При маятниковой схеме (LСР≥50м) бульдозер возвращается к месту набора грунта передним ходом с разворотами. При челночной схеме (LСР<50м) бульдозер возвращается к месту набора задним ходом.
|
|
|
