Область применения бульдозеров
Бульдозеры составляют основу парка землеройных машин. На них приходится более 40% всех объемов земляных работ и до 90% вскрышных работ.
Бульдозеры предназначены для послойной разработки и перемещения немерзлых грунтов I, II, III и частично IV групп без предварительного рыхления; IV, V, VI, VII групп и мерзлых грунтов с предварительным рыхлением, а также для планировочных работ.
Бульдозеры общего назначения используются при возведении насыпей высотой до 2 м из боковых резервов, устройстве выемок, полувыемок и полунасыпей (на косогорах), разработке и засыпке пазух, траншей и котлованов, послойном разравнивании грунта, перемещении его в отвал или кавальер (табл. 6.9). Экономически выгодная дальность перемещения грунта бульдозером составляет 15—70 м в зависимости от мощности трактора.
Широкому распространению бульдозеров способствуют их высокая производительность, универсальность, маневренность, мобильность, автономность, простота конструкции рабочего оборудования и надежность в эксплуатации.
В период инженерной подготовки бульдозеры на тракторах тяговых классов 4—75 используют для снятия растительного слоя грунта, ликвидации оврагов, очистки местности от леса, кустарника, пней и камней, профилирования временных грунтовых дорог и других работ.
Для расширения области применения бульдозерное оборудование оснащают дополнительным быстросъемным оборудованием: откосниками, открылками, уширителями, удлинителями, канавными наставками, вилами, рыхлительными зубьями.
При температуре воздуха от +40 до —40 °С применяют специальные бульдозеры для работы в экстремальных условиях, в том числе в радиационноопасных и в загазованных местах, на грунтах с пониженной несущей способностью, а также при весьма низкой (до —60 °С) и высокой (до +60 °С) температуре воздуха. Иногда бульдозеры специального назначения выполняют узкоспециализированные работы, очистку от снега, сгребание торфа, разработку сыпучих материалов, толкание скреперов при загрузке, проведение подземных и подводных работ.
Агрегатирование бульдозеров тяговых классов 4—15 дополнительным задним рабочим оборудованием (экскаваторов, траншеекопателей, баровых, фрезерных, дискофрезерных и бурильно-крановых машин) позволяет расширять их специализацию, функциональные возможности и область эффективного использования, т. е. делает бульдозеры машинами многоцелевого назначения.
При установке на бульдозерах тяговых классов 10 и выше заднего рыхлительного оборудования они обеспечивают разработку прочных разборно-скальных грунтов.
Бульдозеры-рыхлители и бульдозеры специального назначения на тракторах тяговых классов 25 и выше в одно-зубом исполнении применяют для глубокого рыхления грунтов (более 1,5—2 м) при разработке траншей.
Сверхтяжелые бульдозеры-рыхлители на базе гусеничных тракторов класса от 35 и выше применяют при выполнении земляных работ больших объемов, а также при открытой разработке месторождений и на рекультивационных работах.
Таблица 3.1.
Тяговые классы базовых тракторов, рекомендуемые для выполнения земляных работ бульдозерамии бульдозерами-рыхлителями
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
Определение производительности бульдозеров и бульдозеров-рыхлителей
Техническую производительность бульдозера на планировочных работах определяют по протяженности полосы планировки, ширине отвала и углу установки в плане (для поворотных отвалов) при числе проходов n >1, м2/ч:
где S — длина планируемого участка, м; ссу — угол установки отвала в плане, град (для неповоротного отвала 90°, для поворотного 63 и 90°); v — средняя скорость движения бульдозера, м/с; t0— время на разворот бульдозера, с (t0= 16—45); В— ширина бульдозерного отвала, м; bn= (0,2—0,3) В.При резании и перемещении грунтов в насыпи, разработке выемок, котлованов, траншей и других работ больших объемов техническую производительность определяют на единицу объема грунта, м3/ч:
где V= 0,5BH2ctg ф0 /Кр,м3 — объем призмы волочения, срезаемой отвалом бульдозера; Н — высота отвала по хорде с учетом козырька, м; ф0— угол естественного откоса перемещаемого материала, составляющий 15—50° в зависимости от типа и состояния грунта (среднее значение ф0= 30° и ctg30° = 1,73); Кр — коэффициент разрыхления Фунта, характеризующий переход от объема призмы в рыхлом теле к объему грунта
в плотном теле; Кк — коэффициент учета квалификации машиниста (принимают за 1 при управлении гусеничным бульдозером машинистом высшей квалификации, 0,85 — средней и 0,65 — низшей), К, — коэффициент учета влияния уклона местности (табл. 6.10); Кс— коэффициент сохранения грунта при перемещении (принимают Кс = 1-0,005Sn, где Sr — путь перемещения призмы грунта, м); Тч6 — продолжительность рабочего цикла бульдозера.
Коэффициент разрыхления грунта принимается: Песок и супесь в немерзлом состоянии 1,1-1,2 Суглинок и глина в немерзлом состоянии 1,27— 1,55 Скальный грунт и уголь 1,34-1,67
Песок и супесь в мерзлом состоянии 1,2—1,75
Суглинок и глина в мерзлом состоянии 1,75 - 2,0
Таблица 3.2.Значения коэффициента учета влияния уклона
рельефа местности
Продолжительность рабочего цикла бульдозера, с:
где Sp и Sx — длина рабочего и холостого ходов, м; toc— время остановок в начале и конце рабочего хода, составляет: для гидромеханической трансмиссии при наличии быстродействующего реверса — 3 с; для механической трансмиссии при наличии шестерен постоянного зацепления — 4—8 с, без постоянного зацепления (больше значения для 2 рычагов реверса) — 6—10 с; 3 — время, добавляемое на разгон и замедление, с. Средняя скорость рабочего хода трактора с рабочим оборудованием эксплуатационной массой, т, G, м/с:
|
где Ne — номинальная мощность двигателя, кВт; Л = 0,88—0,95 — КПД трансмиссии; Кэаг — коэффициент загрузки двигателя трактора (0,7 — с механической и 0,8 — с гидромеханической трансмиссией); 5 ~ среднее значение коэффициента буксования при рабочем ходе (0,18 — для гусеничного трактора); фк — среднее значение коэффициента использования сцепного веса за рабочий элемент цикла, составляющее 0,78 фктах — 0,22 при максимальном коэффициенте сцепления по касательному усилию фктах > 0,45; q — ускорение свободного падения.
Величина максимального коэффициента сцепления при работе бульдозера и бульдозера-рыхлителя <pkmax = 0,5—1,2.
Средняя скорость холостого хода зависит от типа подвески ходовой системы трактора и составляет v = 0,9 = v . где v. „„. — максималь-
ная расчетная скорость заднего хода на I или II передаче. Она не превышает, как правило, 1,4— 1,7 м/с при полужесткой балансирной подвеске и 1,9—2,2 м/с — эластичной.
Техническая производительность рыхлителя, м3/ч:
П = 3600-V - К ■ К/Т ,
где Тцр— продолжительность цикла работы рыхлителя, с; Vp= Вр • г)эф • Sp — объем разрыхленного грунта, м3; Вр — средняя ширина полосы разрыхления за один цикл при числе зубьев больше одного или шаг соседних борозд при рыхлении одним зубом, обеспечивающий разрушение и уборку раз-
рыхленного грунта на эффективную глубину Г1эфрыхления, м; г1аф= (0,6—0,8)Но, где Но — средняя оптимальная глубина послойного рыхления в заданных условиях. Средняя оптимальная глубина рыхления (определяющая наибольшую производительность) зависит от тягового класса базового трактора, ширины наконечника, количества зубьев, оборудования зубьев уширителями, свойств грунта. При расчетах может быть принята Но = А • в,где в— ширина наконечника, м; А— коэффициент, составляющий при продольном рыхлении твердомерзлых грунтов од-нозубым рыхлителем 3—5; поперечном рыхлении — 4—6.
Ширина полосы разрыхления грунта
Вр=Кп[Ь + 2г,эфсЛд7+ (п-1)].
где Кп — коэффициент перекрытия (для средних условий Кп = 0,75); Y — Уг°л развала (15—60°) в зависимости от вида разрыхля емого материала, большие значения — для пластично-мерзлых грунтов, меньшие i хрупких; J — шаг зубьев, м. Продолжительность рабочего цикла определяется по той же формуле, что и при бульдозерных работах.
При рыхлении участка продольно-поворотным способом из формулы исключают время холостого хода, остановок и замедления, добавляя время на разворот tp.
3.3.Значения коэффициента использования по времени
Таблица 3.3. Значения коэффициента использования по времени бульдозеров и бульдозеров-рыхлителей
|
Эксплуатационная производительность определяется с учетом организационных перерывов в работе машин за рабочую смену:
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 924; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!