Способы повышения производительности автогрейдера
Производительность автогрейдеров зависит от объема одновременно перемещаемого грунта, скорости перемещения, расстояния, на которое перемещают грунт, длины захватки, надежности работы машины и квалификации машиниста.
120. Расстояние перемещения грунта в поперечном направлении при разных углах захвата, м
Объем одновременно перемещаемого грунта находится в прямой зависимости от его группы и установленного угла захвата. При работе в связных грунтах отвал автогрейдера за один проход может переместить больший объем грунта, чем при работе в сыпучих грунтах. При определении необходимого угла захвата следует учитывать, что с увеличением угла захвата уменьшается скорость передвижения автогрейдера, так как возрастает сопротивление грунта перемещению. От величины угла захвата зависит также расстояние перемещения грунта в поперечном направлении (табл. 120).
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Чтобы автогрейдер в процессе работы не опрокидывался, рекомендуется работать с углом захвата не менее 35 °. Если угол захвата превышает 50°, то перед отвалом увеличивается призма волочения, которая снижает скорость передвижения грейдера.
Повышение производительности автогрейдеров достигается регулированием площади сечения срезаемой стружки в зависимости от характера выполняемых работ и установленного угла захвата. Площадь сечения срезаемой стружки должна быть минимальной при малых углах захвата и максимальной при больших углах захвата.
Производительность автогрейдера зависит также от угла срезки слоя грунта. С увеличением угла возрастает удельное сопротивление грунта срезке, для преодоления которого требуются дополнительные тяговые усилия, поэтому рекомендуется по возможности работать с минимальными углами срезки.
Одним из путей повышения производительности автогрейдеров является сокращение холостых проходок и снижение затрат времени на разворот, т. е. следует по возможности увеличивать длину участков. Опыт эксплуатации автогрейдеров показывает, что при ведении работ участками 300…350 м непроизводительные затраты времени составляют около 20% рабочего времени. Наиболее эффективно автогрейдеры работают на участках длиной 400…500 м. Это условие ограничивает применение автогрейдеров на пересеченной местности, где затруднительно выбрать участки достаточной длины, имеющие одинаковые отметки.
Для производительной работы грейдеров-элеваторов важно не только состояние рабочей кромки рабочих органов, но и правильная установка конвейера, полное поступление разрабатываемого грунта и устранение осыпания его с ленты. Конвейер следует устанавливать с таким расчетом, чтобы угол наклона его к горизонту не превышал 22 ° при любом положении грейдера-элеватора в процессе работы. С возрастанием угла наклона производительность грейдера-элеватора снижается, так как происходит скольжение грунта вниз по ленте под действием силы тяжести грунта.
Источник
Производительность автогрейдеров и пути её повышения
Темпы строительства (восстановления) автомобильных дорог во многом зависят от производительности используемой техники, в том числе и автогрейдеров.
Производительность автогрейдера, в зависимости от характера выполняемой работы, может выражаться в объеме вырезанного и перемещенного грунта за единицу времени, в квадратных метрах спланированной площади или в километрах спрофилированной дороги. Во всех случаях максимальная производительность может быть обеспечена правильным выбором режимов работы.
Рассмотрим методику выбора оптимальных режимов работы автогрейдера при отсыпке земляного полотна дороги высотой до 0,75 м из двухстороннего резерва.
Эксплуатационная производительность автогрейдера по объему вырезанного грунта ПЭ (м 3 /ч) может быть выражена зависимостью
,
где Vг — объем вырезанного в резерве и перемещенного в тело насыпи
грунта отвалом за один проход, м 3 ;
КВ — коэффициент использования автогрейдера по времени;
КУКЛ — коэффициент, учитывающий влияние на производительность ук-
ТЦ — время рабочего цикла, т. е. время, затраченное на разработку и пе-
ремещение грунта в объеме VГ (м 3 ), с.
Если предположить, что работа производится на участке дороги протяженностью l м, то объем грунта, вырезанного автогрейдером за один проход, туда и обратно составит
,
где Fc — максимальное сечение стружки, которое может быть вырезано автогрейдером за один проход, м 2 .
Время цикла, необходимое для укладки этого объема Vг грунта, сек:
,
где t1 и t2 — соответственно время вырезания и перемещения данного объема грунта, с;
tрз — время разворота автогрейдера в конце участка, с.
 |
где vр1 — скорость передвижения автогрейдера на первой передаче, м/с.
 |
где vп — скорость передвижения автогрейдера при перемещении грунта, вырезанного за один проход, м/с;
nп — количество проходов автогрейдера, необходимое для поперечного перемещения грунта из резерва в тело насыпи.
 |
где lп — средняя дальность поперечного перемещения грунта, м;
Кп — коэффициент перекрытия проходов при перемещении грунта, Кп = 1,15-1,18.
lo — длина отвала, м.
Максимальное сечение вырезанной стружки Fс (м 2 )может быть определено исходя из главного и других параметров автогрейдера
 |
где Ко — удельное сопротивление грунта резанию, кН/м 2 ; (если учесть не только резание, но и перемещение грунта как перед отвалом, так и вдоль него, то можно полагать, что Ко = 200-300 кН/м 2 ).
По заданному сечению стружки можно определить массу машины, которая в свою очередь связана со сцепным весом GСЦ:
,
где М — масса автогрейдера, кг.
Повышение производительности автогрейдера осуществляется путём оптимизации технологических процессов земляных работ и выбора рациональных режимов работы машины. Основные направления повышения производительности автогрейдера заключаются в следующем.
1. При профилировании дороги или отсыпке насыпей из боковых резервов протяженность участка должна быть не менее 500 м, так как при меньшем участке увеличиваются непроизводительные затраты на повороты автогрейдера в конце захватки.
2. Для уменьшения времени, затрачиваемого на повороты автогрейдера, целесообразно применять челночный способ работы, при котором машина не разворачивается на концах участка, а отвал поворачивается на 180 0 и двигается в одном направлении передним ходом, а в обратном — задним (челноком).
Поэтому автогрейдеры с полноповоротным отвалом являются предпочтительными.
3. При работе одним автогрейдером целесообразно провести несколько проходов по зарезанию грунта, чтобы машина была загружена при последующем проходе перемещения.
4. Наиболее целесообразно применять отряд из нескольких автогрейдеров, при этом тяжелый автогрейдер использовать на вырезании грунта, а средний или легкий — на перемещении грунта и отделочных работах.
5. При использовании автогрейдеров на перемещении грунта и на планировочных работах целесообразно применять удлинители отвалов.
6. При работе на плотных грунтах желательно проводить предварительное рыхление грунта в месте заложения кюветов или резервов.
В связи с требованиями роста производительности труда и улучшения конструкции наметились следующие основные тенденции в развитии автогрейдеров: увеличение мощности двигателя без существенного повышения веса машины; внедрение гидромеханических трансмиссий для ходовых частей машины; повышение скорости машины; автоматизация управления для осуществления автоматического профилирования заданного участка; использование двигателей, хорошо работающих при пониженных температурах, повышенной запыленности и кренах; применение шин низкого давления с центральным регулированием давления воздуха; применение полноповоротных отвалов; повышение универсальности автогрейдеров за счет использования широкого набора сменного рабочего оборудования (в том числе с устройствами быстрой смены) и т.д.
Большинство машин, выпускаемых промышленностью, — трехосные с двумя задними ведущими осями. Оснащены они, как правило, быстроходными дизелями большой мощности, гидромеханическими трансмиссиями. Кроме отвала на автогрейдерах используется сменное оборудование: отвал бульдозера, одно- и двухотвальные снегоочистительные плуги, рыхлители, удлинители и откосники отвала, уплотнительные катки, погрузчики и оборудование грейдер-элеватора.
Внедряется приспособление для автоматического регулирования угла бокового наклона отвала при поперечном профилировании дорог. Этот автомат устанавливается на тяговую раму и служит для автоматического регулирования угла установки отвала независимо от толщины стружки и положения колес.
________________
Источник
Повышение производительности автогрейдера путем установки на него системы позиционирования
Рубрика: Технические науки
Дата публикации: 18.12.2016 2016-12-18
Статья просмотрена: 221 раз
Библиографическое описание:
Пираматов, У. А. Повышение производительности автогрейдера путем установки на него системы позиционирования / У. А. Пираматов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 28 (132). — С. 166-168. — URL: https://moluch.ru/archive/132/36915/ (дата обращения: 22.11.2021).
Система позиционирования 3-D ГНСС для автогрейдера на данный момент самое оптимальное решение для автоматизации процесса профилирования грунтовых оснований автогрейдером. Рассматриваемая система позиционирования обеспечивает точность работ до одного сантиметра. Также данная спутниковая система не требует обеспечения прямой видимости до станции, не требует перемещений станций по рабочим площадям для обеспечения работоспособности, все что необходимо для нормальной работы рассматриваемой системы это открытое небо. Высокую точность обработки грунта позволяют достичь комплекс датчиков, таких как датчики поворота, датчик наклона отвала, датчик наклона машины, а также информация, поступающая непосредственно со спутника и других датчиков. [2]
На сегодняшний день производительность труда играет очень высокую роль во всех сферах производства. Сфера строительства автомобильных дорог заинтересована не только производительности труда, но и в производительности техники. Для производителя повышение производительности является чуть ли не основной задачей наряду с повышением качества и объема производимых работ. Эту цель позволяют достичь оборудование и программное обеспечение 3-Д позиционирования.
Практически в любой отрасли промышленности используются автоматизированные комплексы с программно-выполняемыми работами. В дорожной строительной технике использование программно-аппаратных средств стало возможным, благодаря появлению автоматизированных систем управления дорожными машинами. Они позволяют справляться с поставленными задачами в установленные сроки с требуемым качеством выполняемых работ меньшим количеством техники.
Столь высокая точность рассматриваемой системы достигается за счёт базовой станции устанавливаемой в определенной точке с известными координатами, отличительной особенностью является то, что базовую станцию не нужно перемещать по объекту на котором производятся работы. Окончательные вычисления местоположения отвала в пространстве производятся за счёт полученной от базовой станции информации. После проведения системой всех необходимых расчетов отвала система отправляет сигнал на гидравлическую систему автогрейдера. [4]
Рис. 1. Система TOPCON 3D ГНСС на автогрейдере
Производительность автогрейдера при профилировании дороги определяют в километрах спрофилированной дороги в единицу времени. Она зависит от основных параметров автогрейдера и от условий работы.
Когда известна схема проходов автогрейдера по участку и определено число проходов, необходимое для выполнения работ при постройке земляного полотна или корыта, производительность автогрейдера можно определить по формуле:
(1)
где Lпр — длина участка профилирования, Lпр=100м;
Кв — коэффициент использования машины по времени, Кв=0,85;
tсм — число рабочих часов в смене, tсм=8ч;
T — время профилирования;
(2)
здесь n1,n2,n3 — число проходов, выполняемых соответственно на первой, второй и третьей передачах коробки скоростей автогрейдера, n1=8, n2=0, n3=0;
v1, v2, v3 — скорости соответственно на первой, второй и третьей передачах, v1=4 км/ч=66,7 м/мин, скорости v2 и v3 в расчет не берут, так как при второй и третьей передачах автогрейдер не выполняет работу;
n — общее число проходов, n=8; [3]
t1 — время на поворот автогрейдера или поворот его отвала на 90 ° на концах рабочего участка для движения в обратную сторону, t1=1 мин.
(3)
Расчет производительности при применении системы 3D позиционирования.
(4)
где n1 — количество проходов при использовании системы 3D позиционирования, n1=3;
n — общее число проходов, n=3; [1]
(5)
Исходя из полученных результатов мы можем сделать вывод, что применении системы 3D позиционирования повышает производительность более чем в 2,5 раза. Повышение производительности в 2,5 раза является подтверждением эффективности системы 3D позиционирования.
Источник
