Способы повышения производительности бульдозера
Наиболее высокая эксплуатационная производительность бульдозеров может быть достигнута при условии, если работа этих машин на каждом объекте выполняется по предварительно разработанной схеме организации и технологии ведения работ.
При этом должны быть учтены: – условия производства работ (свойства разрабатываемого грунта, характер работ, расстояние, на которое транспортируется грунт, рельеф местности и т. п.); – технические возможности бульдозера (мощность двигателя, размеры отвала, техническое состояние машины); – квалификация бульдозериста.
При выполнении одинакового вида работ производительность бульдозеров меняется в зависимости от группы и состояния разрабатываемого грунта. Так, при разработке песчаных грунтов сопротивление их перемещению увеличивается и на преодоление этого сопротивления затрачивается значительная мощность двигателя. Во время транспортировки песчаного грунта большая часть его теряется по пути, ссыпаясь по сторонам отвала. При разработке тяжелых глинистых и переувлажненных пылеватых грунтов производительность бульдозера снижается вследствие значительного сопротивления этих грунтов резанию и большой плотности. Наиболее производительно бульдозеры работают в супесчаных и суглинистых грунтах, имеющих нормальную влажность (10… 15%). Объем одновременно перемещаемого супесчаного или суглинистого грунта нормальной влажности примерно в 1,5 раза превышает объем глинистого или сухого песчаного грунта при прочих равных условиях.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Потери перемещаемого бульдозером грунта возрастают с увеличением расстояния, на которое грунт транспортируется. Следовательно, с увеличением расстояния транспортировки снижается производительность бульдозеров.
Так, при транспортировке грунтов I- III групп (кроме сухого песка) на расстояние 40 м сменная производительность бульдозера в 2,2 раза выше, чем при транспортировке этих грунтов на 100 м.
Эффективным средством борьбы с потерями грунта является сокращение расстояния его транспортировки. Практика эксплуатации бульдозеров показывает, что наиболее производительно они работают при перемещении грунта на расстояние до 70 м. При перемещении грунта на большее расстояние работы ведут методом устройства промежуточных валиков, траншейным способом или применяют для перемещения грунта одновременно несколько бульдозеров.
Метод устройства промежуточных валиков заключается в следующем. На пути транспортировки грунта через каждые 40…50 м намечают участки расположения промежуточных валиков грунта. Бульдозер разрабатывает и перемещает грунт отдельными захватками. Сначала грунт перемещается в первый валик, затем во второй, третий и далее за пределы выемки. При этом увеличивается количество холостых ходов бульдозера, но при каждом рабочем ходе бульдозер перемещает максимальный объем грунта. При траншейном способе разработки грунта потери его значительно сокращаются вследствие уменьшения осыпания с отвала бульдозера в процессе транспортировки грунта к месту его отсыпки.
Траншейный способ разработки грунта имеет две разно видности: перемещение грунта по траншее, устроенной между валиками ранее осыпавшегося грунта, и устройство траншей в материковом грунте. Перемещение грунта по траншее между валиками применяется в тех случаях, когда бульдозеры транспортируют грунт, разработанный ранее другой землеройной машиной. При этом не производится срезание грунта по пути следования бульдозера. Захватывая грунт из отвала или насыпи, бульдозеры перемещают его постоянно по одному пути между валиками, образовавшимися из грунта, потерянного при первых рейсах.
Устройство траншей в материковом грунте целесообразно при разработке грунта бульдозерами в выемках глубиной 1…1.5 м. Для этого бульдозер проходит неоднократно по одному и тому же следу, срезая грунт по пути своего движения. Траншейный способ разработки грунта при отсыпке насыпи может быть совмещен с устройством промежуточных валиков (рис. 99). По окончании разработки грунта в траншее на полную глубину выемки бульдозер начинает устройство второй траншеи, расположенной параллельно первой на расстоянии 0,5 м от нее. Оставшийся между траншеями грунт разрабатывается и перемещается бульдозерами по окончании разработки грунта в траншеях.
Недостатки траншейной разработки заключаются в необходимости перемещения грунта только в одном направлении, повышенном расходе мощности трактора на перемещение грунта и, как следствие этого,- увеличении расхода горючего. Кроме того, при работе траншейным способом увеличивается интенсивность изнашивания деталей гусеничного хода тракторов, так как на них попадает грунт, осыпающийся с валиков или откосов траншеи.
Одновременная работа нескольких бульдозеров применяется при достаточно широком фронте работ или планировке широких площадей, а также при перемещении тяжелых глинистых или скальных пород.
Рис. 99. Траншейный способ разработки грунта при отсыпке насыпи
1 — траншеи проходок бульдозера; 2 — промежуточные валики; 3 — перемычка между траншеями; 4— насыпь; 5 — расстояние между промежуточными валиками
При этом способе бульдозеры передвигаются рядом на расстоянии до 0,5 м один от другого. В работе могут участвовать одновременно до 4 бульдозеров. За счет сокращения потерь объем перемещаемого каждым бульдозером грунта увеличивается на 10…15%.
Одновременно работа нескольких бульдозеров требует четкой организации труда и высокой квалификации бульдозеристов, так как в этом случае необходимо поддерживать одинаковую скорость передвижения участвующих в работе бульдозеров и равномерную загрузку их. Снижение скорости или остановка одного из бульдозеров нарушает ритмичность работы всех машин.
Повышение производительности бульдозеров за счет уменьшения потерь грунта достигается также увеличением объема отвалов. К отвалам крепят дополнительные лобовые щитки, уширители и открылки. Лобовые щитки приваривают к верхней части отвала для увеличения его высоты, что предотвращает ссыпание грунта через отвал. Установка на отвал щитков высотой 300…350 мм позволяет увеличить объем отвала на 10… 15%.
Уширители и открылки, изготовляемые в виде щитков, крепят к боковым стенкам отвала болтами, устанавливая их параллельно или под некоторым углом к продольной оси трактора. Применение уширителей и открылок позволяет увеличить объем перемещаемого грунта почти в 1,7… 1,8 раза.
Значительного повышения производительности бульдозеров можно добиться при правильном использовании рельефа местности. Перемещая грунт под уклон 10…120, бульдозер может на 30…40% повысить выработку по сравнению с работой на горизонтальном участке, и, наоборот, при перемещении грунта на подъем 10° производительность бульдозера снижается почти вдвое.
Производительность бульдозеров резко снижается при разработке плотных грунтов, так как в этих условиях затрачивается много времени на рыхление грунта ножами. В отдельных случаях, особенно если разрабатывается грунт, предварительно уплотненный транспортом или другими способами (разработка грунта на дорогах и на дворах действующих предприятий, разработка слежавшихся насыпей и т. п.), врезание ножа отвала в грунт оказывается практически невозможным. Для повышения производительности бульдозеров в этих условиях применяют предварительное рыхление грунтов специальными прицепными и навесными рыхлителями или установленными на отвал бульдозера рыхлительными зубьями. Последний вариант целесообразен только в тех случаях, когда в строительной организации отсутствуют специальные рыхлительные машины или их применение экономически невыгодно вследствие малого объема работ.
Одним из важнейших направлений повышения производительности бульдозеров является совершенствование рабочего органа. Так, например, оснащение отвалов бульдозеров выступающим средним ножом дало положительные результаты. На рис. 100, а показано увеличение производительности при различной дальности транспортировки грунтов — мореных глин и различных конструкциях отвалов. Рациональная ширина выступающей части отвала составляет 0,33…0,16 ширины отвала.
На малосвязных грунтах (сыпучих и переувлажненных) применение бульдозера с выступающим ножом не дает преимуществ по сравнению с обычным. Полученное ДорНИИ уравнение позволяет прогнозировать эффективность применения выступающего ножа непосредственно на строительном объекте, зная прочность грунта в зоне проведения работ, которую можно определить экспресс-методом ударником ДорНИИ.
Таким образом, бульдозер, оборудованный выступающим ножом, целесообразно применять при разработке связных грунтов II…V категорий сложности, подмороженных грунтов, некоторых горных пород типа мела и известняка, а также на вскрышных карьерных работах.
Рис. 100. Сопоставление производительности (а) и коэффициент эффективности бульдозеров с различной конструкцией ножа отвала (б)
1 — ножи плоские; 2 — ножи с выступающей средней частью
Рис. 101. Сопоставление производительности работы бульдозеров с различной конструкцией отвала
1 — бульдозер мощностью 275 кВт со сферическим отвалом; 2 — то же, с плоским отвалом; 3 — бульдозер мощностью 80 кВт со сферическим отвалом; 4 — то же, с плоским отвалом
Большой эффект достигается при разрушении старых асфальтобетонных покрытий и особенно при устройстве лотков, траншей под дренажные трубы, сточных и нагорных канав, для устройства корыта при расширении проезжей части автомобильных дорог за счет обочин и под временные колейные пути лесовозных дорог. Применение бульдозеров с выступающим ножом можно рекомендовать для гражданского, промышленного, дорожного, гидромелиоративного строительства, в горнодобывающей промышленности и других отраслях народного хозяйства.
Работа бульдозера с выступающим ножом возможна как траншейным способом, так и методом последовательных проходов, когда последующий проход выполняют с поперечным смещением на 0,5… 1,5 м от предыдущего. При необходимости выравнивания дна выемок, вырезанных средним ножом, можно дополнительно использовать бульдозер с обычным отвалом. При производстве планировочных работ необходимо проводить демонтаж выступающего среднего ножа или использовать нож управляемого типа. Форма отвала бульдозера оказывает существенное влияние на условия наполнения отвала. Применение совкового отвала позволяет увеличить производительность (рис. 101). Для работы на слабых грунтах применяют мобильные бульдозеры на болотоходах.
Источник
Строительные машины и оборудование
Информационный портал
| Добро пожаловать, у нас Вы найдете все о строительной технике, включая колесные и гусеничные экскаваторы, грейдеры, бульдозеры, тракторы, скреперы, бетононасосы и прицепы. |  |
Производительность бульдозера и бульдозера-рыхлителя и способы ее повышения
Производительность бульдозера и бульдозера-рыхлителя на землеройно-транспортных работах определяется количеством разработанного грунта в кубических метрах за единицу времени.
Различают техническую и эксплуатационную производительность бульдозера. Технической производительностью бульдозера называют наибольший объем грунта, который машина может разработать и переместить за 1 ч работы при самых благоприятных условиях.
Техническую производительность бульдозера Пт (м3/ч) определяют по формуле
Пт= 3600 VКуКс/Тц,
где —V объем призмы волочения, м3; Ку — коэффициент уклона местности; Кс — коэффициент сохранения грунта при транспортировании (Кс = 0,005Lт); Тц — время рабочего цикла, с; Lт — длина траншеи.
Значение коэффициента уклона местности дано в табл. 2.
Для повышения производительности бульдозера большое значение имеет количество грунта, перемещаемого отвалом за один рабочий цикл, которое характеризуется объемом призмы волочения. При срезании стружки 4 грунт собирается перед отвалом 2 в виде призмы 1, которая выступает на расстояние А. В процессе транспортирования неизбежны потери в валики 3 через боковые щиты отвала. Чем больше призма волочения, тем выше производительность бульдозера.
Объем призмы волочения Vn (м3) ориентировочно определяют из условия, что грунт располагается под углом естественного откоса Ф0, град:
Источник
Способы повышения производительности бульдозера
Производительность бульдозеров и способы ее повышения
Производительность бульдозера, бульдозера-рыхлителя и бульдозера-погрузчика на землеройно-транспортных и погрузочных работах определяют количеством разработанного грунта в кубических метрах за единицу времени.
Различают техническую и эксплуатационную производительность бульдозера. Технической производительностью бульдозера называют наибольший объем грунта, который машина может разработать и переместить за 1 ч работы при самых благоприятных условиях.
Техническую производительность бульдозера Пт (м3/ч) определяют по формуле
Таблица 8. Коэффициенты уклона местности Ку
Производительность бульдозера зависит от количества грунта, перемещаемого отвалом за один рабочий цикл, которое характеризуется объемом призмы волочения (рис. 150). При срезании стружки 4
грунт собирается перед отвалом 2 в виде призмы 1, которая выступает на расстояние А. В процессе транспортирования неизбежны потери в валики 3 через боковые щеки отвала. Чем больше призма волочения, тем выше производительность бульдозера.
Рис. 150. Призма волочения грунта:
1 — призма, 2 — отвал, 3 — боковые валики, 4 — стружка
На планировочных работах производительность бульдозера определяют по площади спланированной поверхности за единицу времени и выражают в м2/ч.
Анализ приведенных формул и их составляющих элементов
позволяет наметить рациональные способы работы для повышения
производительности машины. Они направлены на сокращение рабочего цикла, увеличение объема призмы волочения, повышение сменной выработки бульдозера и его разновидностей.
Для уменьшения рабочего цикла важно повышать скорость выполнения рабочих операций.
Скорость рабочего хода принимают в пределах
2,5. 3,5 км/ч. Она зависит от точности управления машиной, так как в процессе набора призмы волоченая и ее транспортирования машинисту приходится 15. «20 раз за цикл поднимать и опускать рабочий орган, восполняя грунт, высыпающийся через отвал в боковые валики. Фактически рабочие скорости бульдозеров за счет буксования гусениц и колес составляют 2. 2,8 км/ч. Увеличение скорости откатки машины (холостого хода) до 5. 10 км/ч позволяет существенно уменьшать время цикла. При этом важно, чтобы рабочая поверхность дна траншеи или
котлована была возможно более ровной. Тогда обратный ход машины принесет минимум неудобств машинисту и уменьшит его утомляемость.
Рис. 152. Способы внедрения отвала и образования призмы волочения грунта: а — внедрение на максимальную глубину, б -постоянная глубина резания под уклон, в — ступенчатое копание
Внедрение отвала и образование призмы волочения грунта на практике осуществляются тремя характерными способами (рис. 152). На горизонтальной поверхности отвал резко заглубляют в грунт на полную глубину hmax> определяемую по загрузке двигателя, после чего постепенно выглубляют до образования призмы волочения. Выглубление происходит по ступенчатой траектории.
При работе под уклон под действием массы машины увеличивается сила тяжести и грунт копают равномерной стружкой.
Длина пути набора призмы волочения lн составляет 6. 10 м. Для увеличения объема призмы волочения используют следующие рациональные способы (рис. 153).
Движение бульдозера по одному и тому же следу (I) позволяет образовать после двух-трех проходов боковые валики достаточной высоты. Благодаря этому уменьшаются боковые утечки грунта и объем призмы волочения возрастает.
Траншейный способ разработки грунта (II) увеличивает объем призмы волочения, так как боковые стенки траншеи удерживают материал перед отвалом. Этот способ в основном используют для земляных работ бульдозерами.
Спаренная работа двух-трех бульдозеров (III) способствует увеличению массы перемещаемого грунта, так как ограничивается высыпание грунта в боковые валики между машинами. Спаренная работа требует внимательности и взаимопонимания машинистов.
Рис. 153. Способы повышения производительности бульдозеров
Перемещение двойной и тройной призмы волочения (V) способствует повышению производительности. Призму волочения, набранную при первом проходе, оставляют по середине пути рабочего хода. К этому же месту доставляют вторую призму, перемещая удвоенный объем грунта на некоторое расстояние дальше. К этому месту доставляют третью призму и массу разрыхленного материала перемещают к месту укладки.
Выбор оптимального угла резания (VI) в зависимости от плотности и влажности грунта имеет большое значение. При работе на влажных грунтах он должен составлять 45. 50°. Стружка грунта поднимается выше отвала, опускаясь в верхней зоне от козырька, и способствует образованию призмы волочения большего объема. Во время работы на насыпных грунтах угол резания должен составлять 60. 65°.
Увеличению массы перемещаемого материала способствует использование уширителей и удлинителей (VII). Дополнительное оборудование рационально применять и на планировочных работах.
Открылки, установленные на боковинах отвала, повышают объем призмы волочения и, следовательно, производительность машины (VIII).
Дополнительное оборудование позволяет машине работать более эффективно только на разработке легких грунтов и насыпных штабелированных материалов. В противном случае перегружаются двигатель, трансмиссия, ходовая часть и снижается надежность Машины.
Важные факторы увеличения производительности машин — повышение коэффициента использования машины по времени, снижение потерь времени по организационным причинам (определение фронта работ, перемещение объекта на объект), уменьшение простоев машин из-за поломок и неисправностей путем своевременного проведения профилактических мероприятий и технического обслуживания машин.
1. Какие основные виды работ выполняют бульдозеры и бульдозеры-рыхлители? 2. Назовите элементы рабочего цикла бульдозера. 3. Из каких операций состоит рабочий цикл бульдозера-рыхлителя? 4. Что представляет собой технология бульдозерных работ? 5. Назовите четыре основные схемы рыхлительных работ. 6. В чем особенности работы бульдозера на увлажненных и болотистых грунтах? 7. Как готовят машины к работе до наступления зимнего периода? 8. В чем заключаются особенности эксплуатации машин в условиях жаркого климата? 9. Как определяют техническую производительность бульдозера? 10. Чем отличается эксплуатационная производительность от технической?
Источник
