книги / Выбор дорожных машин

Таблица 2.3 Коэффициент влияния условий рельефа местности

на производительность бульдозера [3]

Угол подъема		Угол спуска ме­
местности,	к*	стности, Град.	к ы
град.
0-5	1-0,67	0-5	1-1,33
5-10	0,67-0,5	5-10	1,33-1,94
10-15	0,5-0,4	10-15	1,94-2,25

Для расчета производительности бульдозера может применяться другая формула, где объем призмы волочения, т.е. объем грунта пе­ ред отвалом, определяется исходя из характеристики грунта (угла ес­ тественного откоса):

П	_ 7 -/<в '^от ‘ в о т ' К » • * „ и-			1г ьг
	СМ ~	I -»ж._ ..	т?	Л ГГ ■Л М ■Л Т ’
		тц^ р . / 6 р

где (р - угол внутреннего трения грунта, град.

Пути повышения производительности бульдозеров на разработ­ ке и перемещении грунта:

перемещение грунта по траншее, образующейся в результате многократных проходов бульдозера по одному следу;

- установка открылков на отвал бульдозера; одновременная разработка и перемещение грунта двумя или

тремя бульдозерами, движущимися рядом, при сохранении расстоя­ ния между их отвалами нс более 0,2 м;

-разработка и перемещение грунта под уклон;

-предварительное рыхление плотных грунтов;

-сокращение расстояния перемещения грунта.

2.2. Скреперные

Скреперы относятся к землеройно-транспортным машинам. Они выполняют такие технологические операции, как разработка, пере­ мещение, укладка грунта в слой насыпи или в отвал, разравнивание грунта и планировка резервов землевозных путей.

По конструктивным решениям скреперы подразделяют на при­ цепные и самоходные, с механической и гидравлической системой

управления, свободной и принудительной разгрузкой грунта и емко­ стью ковша (табл. 2.4).

Таблица 2.4 Технические характеристики скреперов [7,8]

Типораз­	Марка тягача	Масса	Ем­	Рабочая скорость, км/ч
мер	Мощность, л.с.	скре­	кость	на­	гру­	раз­	ХО­
скрепера		пера,	ков­	бор	же­	грузка	ЛОС­
		кг	ша,	грун­	ный	грунта	ТОЙ
	Т-74-С2		м3	та	ход		ход
ДЗ-ЗО		2,4	3,0	2,4	3,0	2,7	3,5'
	75	без
		трак­
	ДТ75РС2	тора
ДЗ-ЗЗ		2750	3,0	2,4	3,0	2,5-	3,5
	75					2,7
ДЗ-111	Т-4АП2	4425	4,5	3,2	5,0	3,5	6,0
	130
ДЗ-20В	Т-130.1.Г-1	7000	7,0	2,7	5,0	3,5	6,0
	160
ДЗ-77	Т-130.1.Г-1	9800	8,0	2,7	4,5	3,2-	5,4
Д3-77А	160					3,5
ДЗ-87-1	Т-150К	12300	4,5	2,7	4,8-	3,0-	6,0
	150				5,3	3,5
ДЗ-107-1	Двухосный,	68000	25,0	2,7	22	4-6	30-
ДЗ-107-2 двухмоторный		15000					36
ДЗ-11П	МАЗ-529Е		9	2,7	20	4-5	24,0
	205Е	44300
ДЗ-115	БелАЗ-531		15	2,7	21,0	5-6	25,1
	360	38200	15
Д3-1ЗА	КелАЗ-531			2,7	20,8	5-6	до
	360	9,2	8				48,8,
ДЗ-74	К-702			2,7	10-16	4-6	до
	215	без					44,0
		трак­
		тора

П р и м е ч а н и е . Конструкции приведенных скреперов при­ цепные, кроме скрепера ДЗ-87-1 (самоходный).

Наполнение ковша скрепера грунтом может осуществляться ленточным, клиновидным или гребенчатым срезанием стружки (рис. 2.6) [1,4].

Рис.2.6. Схемы срезания стружки грун­

та: а	-'л ен т оч н ы й ;	б - клиновый;
в -	гребенчатый; г	- клевковый

¿3

г

Ленточный способ набора грунта, отличающийся срезанием тонкой стружки постоянной толщины, применяется при разработке грунтов I группы.

Клиновой способ преимущественно применяется при разработке связных грунтов на горизонтальных участках местности.

Гребенчатый вариант срезания стружки применяется при разра­ ботке сухих связных грунтов на горизонтальных участках местности.

Разновидностью гребенчатого способа является клевковый, применяемый при разработке песков и супесей на горизонтальных и наклонных участках.

Длина полос срезаемого грунта зависит от объема ковша скре­ пера (табл. 2.5).

		Длина полос срезаемого грунта, м [3]			Таблица 2.5
Тип скре­			Объем ковша скрепера, м3		15-18
пера		2,5-3	6-8	10-12
Прицепной		12-15	15-20	20-25	30-35
без	тол­
кача			15-18	18-22	25-30
Самоход­
ный	с тол­
канем

По расположению полос срезания грунта при наборе в ковш разработка выемок, резервов или карьеров может осуществляться по шахматно-гребенчатой, ребристо-шахматной или траншейно­ гребенчатой схемам (рис. 2.7).

Траектория движения скреперов при перемещении грунта к месту укладки может иметь форму зигзага, эллипса, восьмерки, спи­ рали или быть челночно-продольной.

По схеме «зигзаг» скреперы работают при возведении насыпи с разработкой грунта бокового резерва с одной стороны или с обеих сторон. Рассматриваемая схема может успешно применяться при раз­ работке выемок с укладкой грунта в одноили двухсторонний ка­ вальер (рис. 2.8).

Возведение земляного полотна из грунтов односторонних боко­ вых резервов и разработка выемок с укладкой грунта в односторон­ ний кавальер могут осуществляться при движении скреперов по схе­ ме «эллипс» (рис. 2.9, а).

Схема движения скрепера «восьмерка» применяется при возве­ дении земляного полотна из грунтов бокового резерва, а также при разработке выемок с укладкой в кавальер (рис.2.9, б).

При возведении насыпей из грунтов двухсторонних резервов движение скреперов можно организовать по схеме «спираль» и по «челночно-продольной» схеме (рис. 2.10).

Производительность скрепера при разработке и перемещении грунта с укладкой в слой насыпи или кавальер определяется по фор­ муле

	_Т-Кл.Ук .Х„-Ки -Кт
	см	’
где	- емкость ковша скрепера, м?;
К, - коэффициент использования		сменного времени, К» = 0,8 -
Кп	0,9;
	коэффициент, учитывающий трудности разработки грунта,
	для грунтов I группы Ки = 1, для грунтов 11 группы принима­
	ется согласно рис. 2.11;

Кн - коэффициент наполнения ковша, зависит от способа набора грунта в ковш и разновидности грунта (табл. 2.6);

/Л - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной, К, = 0,7 - 0,75;

ти - время цикла, ч,

- ы	/	1
' / * л / / / \ / / А /

/ / « /V / / | / / л / ) .

в

Рис. 2.7. Схемы набора грунта: а~ шахматно­ гребенчатая; б - ребристо-ш ахматная; в - транш ей­

но-гребенчатая

Xц	/3 /	V /
	— + —	+ —Ур + —ухх + Т М ,

здесь /3>/, /р - расстояние набора грунта в ковш, перемещения грунта и обратного движения и разгрузки грунта в насыпь или кавальер (табл. 2.7), км;

V,, \'т,	V« - скорость движения скрепера при наборе грунта, пере­
	мещении к месту укладки, разгрузки и обратного дви­
	жения, км/ч (см. табл.2.4);
	т„ - время маневра и переключений передач, ч, т* = и т
	(п - число поворотов и маневров в принятой схеме тра­
	ектории		движения скрепера;	т,	продолжительность
	одного поворота, т, = 0,004 -			0,007 ч);
	Кр коэффициент разрыхления грунта,				зависит от		разно­
	видности		грунта: для песка - 1,0		1,2, легкой		супе­
	си -	1,1... 1,2, супеси и суглинка -			1,2	1,4, глины -
	1,2	1,3.

Рис.2.8. Траектория перемещения грунта офепером по схеме «зигзаг»

		1	1 Т	1 т г г
				1 1 Л -
				г - ж и :
1
1	^	.	1-	-1_ _1_ ...1—1—1—

_1_ 1 _1_ _1_

1! 1 1т Т 1Т т			т	1"Г 1> 1 1т
			—		' Чша-
1 Xх _1_		1	|	1	1XXX 1X
-X.
а
Рис. 2.9. Траектория	движения скреперов: а - по схеме «эллипс»; б
			по схеме «восьмерка»

Рис. 2.10. Траектория движения скрепера: а - по схеме «спираль»; б - по схеме «челночно-продольная»

А/г

Рис. 2.11. Коэффициенты труд­ ности разработки грунта II группы

Таблица 2.6 Коэффициент наполнения ковша Кжв зависимости

от условий набора грунта

Грунт	Без толкача		С толкачом
Песок	0,55	- 0,75	0,75 - 1,0
Супесь, суглинок	0,85	- 0,95	1,0-1,15
Тяжелый суглинок и глина	0,6 - 0,75		0,95 - 1,2

Длина пути разгрузки ковша скрепера, м [3]
Толщина от-		Объем ковша, м 3	15
сыпаемого.	6-8	10
слоя, м		23	-
0,15	15
0,2	11	. 17	24
0,25	9	14	20
0,3	8	11,5	16
0,35	6,5	10	14
0,4	-	9	12

Расстояние перемещения грунта определяется графиком распре­ деления земляных масс и технологической картой производства ра­ бот.

Основными факторами, позволяющими существенно повысить

производительность скреперов, являются увеличение объема пере­ мещаемого грунта в ковше, сокращение времени на один цикл; вы­

бор рациональной траектории их движения и увеличение используе­ мого внутрисменного времени.

Увеличение объема перемещаемого грунта достигается путем повышения наполнения ковша за счет использования толкача при на­ боре. Увеличению наполнения .ковша при работе без толкача способ­ ствует предварительное рыхление грунта.

На продолжительность цикла влияет расстояние перемещения грунта, зависящее отчасти от выбранной схемы траектории движения скрепера, и скорость движения скрепера. Для поддержания расчетной скорости движения скреперов необходимо содержать ровными зем­ ляные пути.

Выбор рациональной траектории движения скреперов дредполагает выбор той схемы, которая содержит наименьшее количество по­ воротов, так как на каждый поворот затрачивается от 0,004 до 0,007 ч.

Рациональное использование внутрисменного времени является одним из направлений повышения производительности скреперов. Для этой цели необходимо организовать заправку горюче­ смазочными материалами из автозаправщиков без участия машиниста скрепера (в период обеда, краткого перерыва), установить объем ра­ бот на какой-то календарный срок, т.е. использовать прогрессивные формы организации работ.

Автогрейдеры применяются для планировки и профилирования земляного полотна, слоев дорожной одежды, покрытий переходного типа в процессе эксплуатации и для других работ. Спектр примене­ ния их чрезвычайно широк. Автогрейдеры применяются для возведе­ ния земляного полотна высотой до 0,5 - 0,8 м.

Технические характеристики автогрейдеров, находящихся в эксплуатации и серийно выпускаемых машиностроительными заво­ дами, приведены в табл.2.8.

Технологическая схема возведения насыпи автогрейдером при­

ведена на рис.2.12.
Площадь выемок в резерве	должна равняться половине пло­

щади насыпи F» с учетом дополнительной потребности грунта на пе­ реуплотнение: FPCÍ-(F J2) Ку„л, где Я*у„л - коэффициент переуплотне­ ния.

Таблица 2.8 Технические характеристики автогрейдеров [7,8]

	Типоразмер	Марка,	Длина	СкОрОСТЬ; КМ/Ч		Мас­	Высота
	автогрей­	мощность	отва­	вперед		са, КГ	отвала,
		двигателя,
	дера		ла, м	назад			м
		л.с.
	ДЗ-61А	АМ-41	3,04	2,78-26,86		8700	0,5
				2,37-9,07
	ДЗ-99-1-4	АМ-41Г	3,04	4,1-38,2		9500	0,5
				2,3-11,9		9500
	ДЗ 99А-1-2	А -41Г	3,04	4.1-	38,2		0,5
	ДЗ 99А-1-4			4.2-	16,4	11800	0,6
	ДЗ-ЗЫ	А-02М	3,7	37,7
	ДЗ-122-ОЗ	А-01МС	3,75	7,4-43		14,7	0,6
	ДЗ-122-04
	ДЗ-122-1			7,7-2,52
	ДЗ-122-1-3	У1Д6-250	4,25	3,5-40		19500	0,70
	ДЗ-98А
		ТК		47		17,0	0,70
	ДЗ-105	250	4,2	Рабочая 16,7
	ДЗ-180	130	3,7	Рабочая 14,5		12,5	0,6
	ДЗ-200	180	4,2	Рабочая 16,5		18100	0,70

Рис.2.12. Схема возведения насыпи автогрейдером: 1, 2, 3 - слой грунта,' срезаемый автогрейдером; У1, 21, 3 1 - грунт одномерны х стружек, перемещаемый в насыпь

Производительность автогрейдера на возведении насыпи опре­ деляется по формуле

Псм ~"
2Ь През	Ппер + П 0	+2т(през + П ПерП0)
урез	^пер
где Т - продолжительность смены, ч;
- площадь поперечного сечения насыпи,м2;
К,р - коэффициент использования		внутрисменного	времени,
Квр = 0,8-0,9;

I - длина захватки, км;

Пр„, Пяер, П0 - количество проходов автогрейдера при резании струж­ ки, перемещении грунта, обратного хода;

ур«, у„ер, т0 - скорость движения автогрейдера при резании и переме­ щении грунта, а также при обратном ходе, км/ч;

т - время, затрачиваемое на один разворот автогрейдера, ч, т = = 0,007 - 0,01.

Количество проходов автогрейдера при резании стружки опре деляется по формуле

През =1^рез ^п)^/> где Fpeз - площадь резерва (м2);

Ка - коэффициент потери грунта, К„ = 0,75-0,9. Меньшее значе­ ние принимается для сыпучих грунтов, большее - для связ­ ных;

/ - площадь стружки резания грунта, м2

Необходимое число прохода автогрейдера для перемещения грунта на место укладки