Productivitate buldozerelor. Calculul performanței buldozerului

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-02 14:01

Când se dezvoltă gropi, excavații și terasamente, este recomandabil să se folosească un set de echipamente buldozer dacă raza medie de transport longitudinal sau transversal nu depășește 100 de metri. Pentru a alege cel mai optim model de echipament special, este necesar să comparați performanța buldozerelor cu diferite clase de tracțiune și diferite tipuri de echipamente de lucru.

Cele mai promițătoare sunt vehiculele pe șenile. Echipamentele pe roți pneumatice sunt mai puțin solicitate. Atunci când se calculează productivitatea unei mașini de terasament, este necesar să se țină cont de condițiile terenului, natura lucrării și alți factori.

Noțiuni de bază despre buldozer

Bulldozer este o mașină de terasament pentru excavarea strat cu strat și transportul solului, dezvoltată pe baza unei omidă sau a unui tractor pneumatic cu roți cu accesorii interschimbabile - o lamă (un scut plat cu clapete laterale), un cadru și un mecanism de control.

Tehnica cu fix șilama pivotanta. În primul caz, echipamentul de lucru este situat perpendicular pe axa longitudinală, ceea ce vă permite să mutați masele de sol numai în fața mașinii. Productivitatea buldozerelor cu lamă rotativă este mult mai mare, deoarece astfel de exemplare sunt capabile să miște solul în lateral la un unghi de 60 de grade, ceea ce permite efectuarea de lucrări de gradare brute.

Mecanismul de control al lamei poate fi blocat prin cablu și hidraulic. Al doilea tip de control este mai productiv, deoarece vă permite să forțați gunoiul în pământ.

Mașini de clasa de tracțiune

Cu ajutorul buldozerelor se realizează până la 40% din toate lucrările de terasament de pe un șantier. Ele sunt cele mai eficiente la o rază medie de transport longitudinal și transversal de la 100 la 150 de metri. Când mașinile sunt echipate cu haldele speciale de tip lopată, raza efectivă de transport a solurilor nisipoase crește la 200 de metri.

Principalul parametru care afectează productivitatea este clasa de tracțiune - forța cu care buldozerul poate împinge solul înainte. Caracteristicile tehnice ale mașinilor afectează volumul masei de pământ deplasate, viteza de lucru. Conform acestui parametru, toate buldozerele sunt împărțite în trei grupuri:

1. Ușoare, a cărei forță de tracțiune nu depășește 60 kN. Sunt utilizate în timpul lucrărilor pregătitoare, agricole și auxiliare.
2. Mediu, cu forță de tragere 100-150 kN. Folosit pentru a dezvolta 1-3 grupuri de sol cu afânare preliminară.
3. Gre, a cărui forță de tragere depășește 250 kN. Suntfolosit în dezvoltarea rocilor dense și dure.

Bulldozerele sunt folosite în combinație cu alte mașini de terasament. Ele pot fi folosite ca împingătoare pentru raclete autopropulsate și tractate. De obicei, un set de echipamente pentru buldozer include un picior și un răzuitor.

Factori care afectează performanța

La calcularea performanței buldozerelor, este necesar să se țină cont de caracteristicile fizice și mecanice ale masivului de pământ dezvoltat, precum și de condițiile locale. Principalele caracteristici fizice și mecanice ale solului includ:

• compoziție granulometrică - raportul dimensiunilor particulelor de sol în funcție de greutate;
• densitate - masa solului pe unitatea de volum;
• porozitate - numărul de goluri dintre boabe, exprimat ca procent din greutate;
• numărul de plasticitate - intervalul de umiditate în care solul are proprietăți plastice și nu intră în stare fluidă;
• umflare - capacitatea unei mase de pământ de a crește în volum atunci când este plină de apă;
• unghi de frecare internă - rezistența particulelor de sol la forfecare.

Condițiile locale care afectează performanța buldozerelor includ natura reliefului și caracteristicile tehnologice ale șantierului. Într-o zonă plată și dreaptă, cu o rază minimă de transport transversal, viteza de lucru este mult mai mare decât într-o zonă deluroasă.

Calculul performanței buldozerelor

Performanța unui buldozer depinde de tipul de lucru efectuat. Poate fiexcavare și transport sau lucrări de planificare. În primul caz, productivitatea este exprimată în m³/h, în al doilea - m^{2/h. Să ne oprim asupra lucrărilor de terasare și transport.}

Productivitatea operațională este determinată de cantitatea de teren pe care echipamentul special este capabil să o dezvolte și să o deplaseze pe unitatea de timp, adică într-o oră. Calculul performanței buldozerului se efectuează conform formulei

Pentru a calcula performanța cât mai aproape de cea reală, sunt introduși factori de corecție:

• k_{y – influența pantei suprafeței solului. În timpul lucrului pe pante de la 5-15%, valoarea crește de la 1,35 la 2,25; la excavarea în deal, coeficientul scade de la 0,67 la 0,4;}
• k_in – valoare care ia în considerare timpul de utilizare a aparatului (k _{în=0, 8-0, 9);}
• k_n – factorul de umplere al volumului geometric al prismei de desen (k_{n=0,85-1,05).}

Pentru a calcula productivitatea, trebuie să cunoașteți și volumul prismei de desen (V_gr) și durata ciclului de lucru al mașinii (T_c).

Calculați volumul prismei de desen

O trăsătură caracteristică a funcționării mașinii este faptul că găleata buldozerului mișcă solul în așa-numita formă de tragere. În acest caz, volumul prismei este calculat cu formula

Aici B și H sunt lungimea și, respectiv, înălțimea depozitului, k_n coeficientluând în considerare pierderea terenului în timpul deplasării acestuia, se ia egal cu 0,85-1,05, k_{р – gradul de afânare a solului.}

Durata ciclului

Pentru a calcula durata ciclului de lucru, adică timpul pe care tractorul-buldozer-ul îl va petrece pentru dezvoltarea unui strat de sol, este necesar să se înțeleagă că întreaga lungime a căruciorului longitudinal sau transversal este împărțită în mai multe segmente. Durata în sine este calculată folosind formula

Aici l_p, l și l_o =l _p+l sunt lungimile secțiunilor de tăiere, mișcarea masei solului și mișcarea inversă a echipamentelor speciale și v _p , v și v_o sunt vitezele maxime posibile în aceste secțiuni. Coeficientul t_{nia în considerare timpul pe care șoferul îl petrece schimbând treptele în timpul lucrului. De obicei durează 15-20 de secunde.}

Performanța unui buldozer cu operare cu pană

Utilizarea schemei de săpare cu pană este posibilă numai cu acele mașini care sunt echipate cu un mecanism de control hidraulic al lamei. Acesta este, de exemplu, buldozerul Shantui SD32. O trăsătură distinctivă a acestui principiu de excavare este faptul că forța de tăiere scade treptat pe măsură ce pana de rezistență crește.

La începutul lucrărilor, toate forțele mașinii sunt îndreptate spre scufundarea lamei în pământ la o adâncime maximă h_{max și tăierea masei pământului. Pe măsură ce vă deplasați, solul se acumulează înaintebuldozer, care mărește rezistența la mișcare. Pentru lucrări ulterioare, operatorul trebuie să mărească forța de tracțiune aplicată sau să reducă adâncimea de tăiere.}

Grosimea cipului de pământ

De cele mai multe ori recurg la a doua variantă, dar în acest caz, o parte din teren se „pierde” în rolele laterale (ceea ce este rău pentru buldozerul „Shantui”). Pentru a compensa aceste pierderi, mașina trebuie să taie „cipurile” de-a lungul întregului traseu de mișcare, care este calculat prin formula

Aici k_p – corecție pentru pierderea solului în timpul transportului, k_pr tragere coeficient de prismă, care este luat din caracteristicile de funcționare ale mașinii, L_{p - lungimea secțiunii pe care este tăiat solul. Este definit ca raportul dintre volumul prismei de desen și aria zonei dezvoltate.}

Efectul tipului de lame asupra performanței

În funcție de caracteristicile solului, precum și de sarcinile atribuite buldozerului, este indicat să se folosească anumite tipuri de lame. Acest lucru va scurta durata lucrării, precum și va crește eficiența echipamentelor speciale.

Orice mașină este echipată cu o lamă înlocuibilă, inclusiv un buldozer Komatsu fabricat în Japonia. Dintre principalele tipuri de echipamente de lucru merită evidențiate:

• subspecie de recuperare, care este folosită pentru a îndepărta stratul fertil superior al pământului, cernoziom;
• o varietate pentru mutarea cărbunelui și a așchiilor de lemn - folosită în dezvoltarea mineralelor, are formă semisferică șihidroperiscop;
• Soiul„turbă” are o înălțime redusă, dar o lungime crescută și este folosit pentru a îmbogăți câmpurile agricole;
• haldele pentru pregătirea șantierului - mașinile de tăiat și tușoarele, care sunt echipate cu dinți, sunt produse în formă de V și sunt concepute pentru a curăța zona de copaci și arbuști.

Cel mai progresiv (din punct de vedere al posibilității de instalare a diverselor echipamente de lucru) este buldozerul japonez Komatsu. Toate modelele de echipamente speciale pot fi echipate cu oricare dintre lamele prezentate, ceea ce le confera o functionalitate ridicata si le face masini universale pentru un santier.

Calculul performanței buldozerului trebuie efectuat pentru a reduce costul lucrărilor de terasament. Pe baza datelor obținute, puteți alege cel mai optim echipament special pentru muncă, puteți reduce timpul de lucru și puteți economisi mulți bani.