Расчет производительности бульдозера при разработке грунта

Производительность бульдозера. Методы расчетов

Производительность бульдозера определяется как объем работ, выполненный за единицу времени. При составлении проекта работ, осуществлять которые будут бульдозерные агрегаты, важно применить корректные параметры производительности машин в условиях, определенных техническим заданием на проект.

Расчет производительности

В первую очередь определяются теоретические параметры искомого показателя, затем необходимо откорректировать его в соответствии с условиями будущей строительной площадки. В итоге получим реальную производительность машины для конкретного проекта.

Расчеты ведутся по формуле:

• Q — искомая производительность машины, м3 /ч;
• q — производительность бульдозера за цикл, м3
• См- рабочий цикл по времени, мин;
• e — коэффициент, учитывающий угол уклона;
• E: коэффициент, учитывающий продуктивность бульдозера

Цикловая (теоретическая) производительность определяется:

q = q1 х a

q1 — вместимость отвального устройства (м3)

a — коэффициент, учитывающий заполнение отвала

Выбор коэффициента (a)

Перемещение бульдозером грунта в условияхКоэффициент корректировки заполнения отвала (a)

в простых условиях	Грунт песчаного состава, не обводненный и не уплотненный. Материал, складированный в штабель, обычная почва. Отвал перемещается полным.	1,1 ~ 0.9
средняя сложность	Почва, включающая песчаные, гравийные материалы. Рыхлые грунты. Отвал при перемещении полностью не заполняется.	0,9 ~ 0.7
высокая сложность	Обводненный вязкий и твердый глинистый материал, песок со щебнем, прочные грунты.	0,7 ~ 0,6
сложность очень высокая	Порода после взрыва, крупные фрагменты породы.	0,6 ~ 0,4

Время цикла (движение, разворот и смена режима КПП), определяется по формуле:

D – плечо перемещения разрыхленной массы, м;

F — темп переднего хода, м/мин

R — темп заднего хода, м/мин

Z — время, затраченное на переключение КПП, мин.

Значения:

• F и R — определяются исходя из скорости перемещения вперед 3-5 км/ч, назад 5-7км/ч;
• Z – для механической трансмиссии 0,10 мин, для гидромеханики 0,05 мин.

Коэффициент e, учитывающий угол уклона определяется по специальному графику и составляет 0,75 при движении на 15% уклон, 1,2 при перемещении под 15% уклон.

Коэффициент E, учитывающий продуктивность бульдозера выбирается в зависимости от условий эксплуатации: хорошие – 0,83, средние – 0,75, ниже чем средние – 0,67, плохие – 0,58.

Существуют более точные методы расчета, на основе которых предлагается графический и табличный материал для определения технической производительности бульдозера. Алгоритм подсчета заложен в программное обеспечение вычислительных устройств строительных и машиностроительных центров, в бортовые компьютеры современных агрегатов.

Производительность бульдозеров российского производства и их зарубежных аналогов

Техническая производительность машин зависит от 4 факторов:

1. Вместимости отвального устройства, формируещего объемы перемещаемого материала в призме волочения.
2. Параметра мощности силового агрегата трактора, обеспечивающего темп перемещения и маневренность.
3. Длины плеча рабочего участка, от которого зависит время цикла и потери породы из призмы волочения.
4. Характеристик пород грунта рабочего участка.

Для конкретной машины любого производителя объемный параметр переработки грунта за единицу времени зависит от 2 и 3 фактора, в большей степени от энергонасыщенности машины, обеспечивает которую силовой агрегат. Конструкция и объем отвального устройства также во многом зависят от мощности мотора.

Энергонасыщенность зарубежных агрегатов выше, отвальные устройства более разнообразны по конструкции, объем призмы волочения, формируемый ими, значительно больше.

Бульдозер Б10М2

Бульдозеры российского производства

Производители

Показатель	ЧТЗ-Уралтрак	Четра-Промышленные машины	Дормаш	Кировец	Волгоградский тракторный завод
Флагман линейки	ЧТЗ Б10М2	ЧЕТРА Т25	Б-150	К-703МА-ДМ15	ВгТЗ ДТ-75
Мощностьл. с.	180	413	240	184	95
Тяговый класс	10	25	15	10	3
Отвал, м3	4,28	13,1/11,9	5,5	4,0	3,3

Бульдозер Б-150

Бульдозеры зарубежных производителей

Производители

Показатель	Case	Caterpillar	Liebherr	Komatsu	Dressta
Флагман линейки	1850K	D10T2	PR 734 XL Litronic	D85ESS-2A	TD-20M
Мощностьл. с.	194	630	204	200	190
Отвал, м3	3,7/5,6	18,5	3,8/5,56	4,4/6,8	3.88/8.45

Бульдозер CASE 1850R

Российские производители не ищут собственных путей развития тракторостроения, а используют в машинах детали и агрегаты зарубежных компаний.

Бульдозер ЧЕТРА Т25 снабжается американской силовой установкой QSX15-C440 фирмы «Cummins», гидравлика работает от насосных установок компании David Brown. В российских машинах используются трансмиссионные узлы от BOSCH-REXROTH SAUER-DANFOSS (Германия).

Бульдозер D10T2

Стоимость высокопроизводительных тракторов с бульдозерным оборудованием российского производства значительно выросла. Для их продвижения на рынке строительного оборудования необходимо внедрение современных лизинговых схем, грамотная маркетинговая политика.

РАССКАЖИ ДРУЗЬЯМ

Источник: http://mastertraktor.ru/traktory/buldozery/proizvoditelnost-buldozerov.html

Производительность бульдозеров. Расчет производительности бульдозера

При разработке котлованов, выемок и насыпей целесообразно применять бульдозерный комплект техники, если средняя дальность продольной либо поперечной возки не превышает 100 метров. Чтобы выбрать наиболее оптимальную модель спецтехники, необходимо сравнить производительность бульдозеров с разным тяговым классом и различным типом рабочего оборудования.

Наиболее перспективными являются машины на гусеничном движителе. Техника на пневмоколесном ходу востребована меньше. При расчете производительности землеройно-транспортной машины необходимо учитывать условия местности, характер работ и другие факторы.

Основные сведения о бульдозерах

Бульдозер – землеройно-транспортная машина для послойной разработки и транспортировки грунта, разработанная на базе гусеничного или пневмоколесного трактора со сменным навесным рабочим оборудованием – отвалом (плоский щит с боковыми открылками), рамой и механизмом управления.Применяется техника с неповоротным и поворотным отвалом.

В первом случае рабочее оборудование располагается перпендикулярно продольной оси, что позволяет перемещать массивы грунта только впереди машины.

Механизм управления отвалом может быть канатно-блочным и гидравлическим. Второй тип управления производительнее, так как позволяет принудительно заглублять отвал в грунт.

Тяговый класс машин

С помощью бульдозеров выполняется до 40 % всех земляных работ на строительном участке. Они наиболее эффективны при средней дальности продольной и поперечной возки от 100 до 150 метров.

При оборудовании машин специальными отвалами совкого типа эффективная дальность возки песчаных грунтов увеличивается до 200 метров.Основным параметром, влияющим на производительность, является тяговый класс – усилие, с которым может толкать грунт вперед бульдозер.

Технические характеристики машин влияют на объем перемещаемого земляного массива, скорость работ. Согласно этому параметру все бульдозеры делятся на три группы:

1. Легкие, тяговое усилие которых не превышает 60 кН. Они применяются во время подготовительных, сельскохозяйственных и вспомогательных работ.
2. Средние, с тяговым усилием 100-150 кН. Используются для разработки 1-3 группы грунта с предварительным рыхлением.
3. Тяжелые, тяговое усилие которых превышает 250 кН. Они применяются при разработке плотных и твердых горных пород.

Бульдозеры применяются в комплексе с другими землеройными машинами. Они могут использоваться в качестве толкачей для самоходных и прицепных скреперов. Обычно в состав бульдозерного комплекта техники входит трамбующая машина и рыхлитель.

Факторы, влияющие на производительность

Рассчитывая производительность бульдозеров, необходимо учитывать физические и механические показатели разрабатываемого земляного массива, а также местные условия. К основным физико-механическим характеристикам грунта относят:

• гранулометрический состав – соотношение размеров частиц грунта по массе;
• плотность – масса грунта в единице его объема;
• пористость – количество пустот между зернами, выраженное в процентном отношении по массе;
• число пластичности – диапазон влажности, в котором грунт обладает пластичными свойствами и не переходит в текучее состояние;
• набухаемость – способность земляного массива увеличиваться в объеме при переувлажнении;
• угол внутреннего трения – сопротивляемость частиц грунта срезу.

К местным условиям, влияющим на производительность бульдозеров, относят характер рельефа и технологические особенности строительного объекта. На равнинном и прямолинейном участке с минимальной дальностью поперечной возки скорость выполнения работ намного выше, чем на холмистой местности.

Расчет производительности бульдозеров

Производительность бульдозера зависит от типа выполняемых работ. Это могут быть землеройно-транспортные либо планировочные работы. В первом случае производительность выражается в м3/ч, во втором – м2/ч. Подробнее остановимся на землеройно-транспортных работах.

Эксплуатационная производительность определяется тем объемом земляного массива, который спецтехника способна разработать и переместить за единицу времени, то есть за один час. Расчет производительности бульдозера ведется по формулеДля расчета производительности, максимально приближенной к реальной, вводят поправочные коэффициенты:

• ky – влияние уклона земляной площадки. Во время работы на уклонах от 5-15 % значение увеличивается от 1,35 до 2,25; при разработке грунта на подъеме коэффициент уменьшается с 0,67 до 0,4;
• kв – значение, учитывающее время использования машины (kв = 0,8-0,9);
• kн – коэффициент наполнения геометрического объема призмы волочения (kн = 0,85-1,05).

Для расчета производительности необходимо также знать объем призмы волочения (Vгр) и продолжительность рабочего цикла машины (Тц).

Расчет объема призмы волочения

Характерной особенностью работы машины является тот факт, что ковш бульдозера перемещает грунт в так называемой форме волочения. При этом объем призмы рассчитывает по формулеЗдесь В и Н – длина и высота отвала соответственно, kн коэффициент учета потерь земли во время ее перемещения, принимается равным 0,85-1,05, kр – степень разрыхления грунта.

Продолжительность цикла

Для расчета продолжительности рабочего цикла, то есть времени, которое потратит трактор-бульдозер на разработку одного слоя грунта, необходимо уяснить, что вся длина продольной либо поперечной возки разбивается на несколько отрезков.

Сама продолжительность рассчитывается по формулеЗдесь lp, ln и lo = lp+ln – длины участков резания, перемещения грунтового массива и обратного хода спецтехники, а vp, vn и vo – максимально возможные скорости на этих участках.

Коэффициент tn учитывает время, которое машинист тратит на переключение передач во время работы. Обычно оно составляет 15-20 секунд.

Производительность бульдозера при клиновой схеме работы

Применение клиновой схемы набора грунта возможно только с теми машинами, которые оборудованы гидравлическим механизмом управления отвалом. Таковым, например, является бульдозер «Шантуй СД32».

Отличительной особенностью этого принципа разработки грунта является тот факт, что усилие резания постепенно уменьшается по мере увеличения призмы волочения.В начале работы все силы машины направлены на погружение отвала в грунт на максимальную глубину hmax и резание земляного массива.

По мере движения грунт накапливается перед бульдозером, из-за чего возрастает сопротивление движению. Для дальнейшей работы машинист должен увеличивать прикладываемое тяговое усилие либо уменьшить глубину резания.

Толщина земляной стружки

Чаще всего прибегают ко второму варианту, но в таком случае часть земли «теряется» в боковых валиках (чем плох и бульдозер «Шантуй»).

Чтобы компенсировать эти потери, машина на всем пути движения должна срезать «стружку», которая рассчитывается по формулеЗдесь kп – поправка, учитывающая потери грунта во время транспортировки, kпр коэффициент призмы волочения, который берется из эксплуатационных характеристик машины, Lп – длина участка, на котором происходит резания грунта. Она определяется как отношение объема призмы волочения к площади разрабатываемого участка.

Влияние типа отвала на производительность

В зависимости от характеристик грунта, а также от поставленных задач перед бульдозером целесообразно использовать определенные типы отвалов. Это сократит срок производства работ, а также увеличит эффективность спецтехники.

Сменным отвалом оборудуются любые машины, в том числе и бульдозер «Комацу» японского производства. Среди основных видов рабочего оборудования стоит выделить:

• рекультивационный подвид, который используется для снятия верхнего плодородного слоя земли, чернозема;
• разновидность для перемещения угля и щепы – применяется при разработке полезных ископаемых, имеет полусферическую форму и гидроперископ;
• «торфяная» разновидность обладает уменьшенной высотой, но увеличенной длиной и используются для обогащения с/х полей;
• отвалы для подготовки площадки – кусторезы и корчеватели, которые оснащаются зубьями, выпускаются V-образной формы и предназначены для расчистки местности от деревьев и кустарников.

Наиболее прогрессивным (в плане возможности установки различного рабочего оборудования) является японский бульдозер «Комацу». Все модели спецтехники могут оснащаться любым из представленных отвалов, что наделяет их высокой функциональностью и делает универсальными машинами для строительного объекта.

Расчет производительности бульдозера необходимо проводить для снижения стоимости земляных работ. На основе полученных данных можно подобрать наиболее оптимальную для работы спецтехнику, сократить срок производства работ и сэкономить немало денежных средств.

Источник: http://fjord12.ru/article/306889/proizvoditelnost-buldozerov-raschet-proizvoditelnosti-buldozera

Производительность бульдозеров. Расчет производительности бульдозера

Бизнес 10 апреля 2017

При разработке котлованов, выемок и насыпей целесообразно применять бульдозерный комплект техники, если средняя дальность продольной либо поперечной возки не превышает 100 метров. Чтобы выбрать наиболее оптимальную модель спецтехники, необходимо сравнить производительность бульдозеров с разным тяговым классом и различным типом рабочего оборудования.

Наиболее перспективными являются машины на гусеничном движителе. Техника на пневмоколесном ходу востребована меньше. При расчете производительности землеройно-транспортной машины необходимо учитывать условия местности, характер работ и другие факторы.

Основные сведения о бульдозерах

Бульдозер – землеройно-транспортная машина для послойной разработки и транспортировки грунта, разработанная на базе гусеничного или пневмоколесного трактора со сменным навесным рабочим оборудованием – отвалом (плоский щит с боковыми открылками), рамой и механизмом управления.Применяется техника с неповоротным и поворотным отвалом.

В первом случае рабочее оборудование располагается перпендикулярно продольной оси, что позволяет перемещать массивы грунта только впереди машины.

Механизм управления отвалом может быть канатно-блочным и гидравлическим. Второй тип управления производительнее, так как позволяет принудительно заглублять отвал в грунт.

Тяговый класс машин

С помощью бульдозеров выполняется до 40 % всех земляных работ на строительном участке. Они наиболее эффективны при средней дальности продольной и поперечной возки от 100 до 150 метров.

При оборудовании машин специальными отвалами совкого типа эффективная дальность возки песчаных грунтов увеличивается до 200 метров.Основным параметром, влияющим на производительность, является тяговый класс – усилие, с которым может толкать грунт вперед бульдозер.

Технические характеристики машин влияют на объем перемещаемого земляного массива, скорость работ. Согласно этому параметру все бульдозеры делятся на три группы:

1. Легкие, тяговое усилие которых не превышает 60 кН. Они применяются во время подготовительных, сельскохозяйственных и вспомогательных работ.
2. Средние, с тяговым усилием 100-150 кН. Используются для разработки 1-3 группы грунта с предварительным рыхлением.
3. Тяжелые, тяговое усилие которых превышает 250 кН. Они применяются при разработке плотных и твердых горных пород.

Бульдозеры применяются в комплексе с другими землеройными машинами. Они могут использоваться в качестве толкачей для самоходных и прицепных скреперов. Обычно в состав бульдозерного комплекта техники входит трамбующая машина и рыхлитель.

Факторы, влияющие на производительность

Рассчитывая производительность бульдозеров, необходимо учитывать физические и механические показатели разрабатываемого земляного массива, а также местные условия. К основным физико-механическим характеристикам грунта относят:

• гранулометрический состав – соотношение размеров частиц грунта по массе;
• плотность – масса грунта в единице его объема;
• пористость – количество пустот между зернами, выраженное в процентном отношении по массе;
• число пластичности – диапазон влажности, в котором грунт обладает пластичными свойствами и не переходит в текучее состояние;
• набухаемость – способность земляного массива увеличиваться в объеме при переувлажнении;
• угол внутреннего трения – сопротивляемость частиц грунта срезу.

К местным условиям, влияющим на производительность бульдозеров, относят характер рельефа и технологические особенности строительного объекта. На равнинном и прямолинейном участке с минимальной дальностью поперечной возки скорость выполнения работ намного выше, чем на холмистой местности.

Расчет производительности бульдозеров

Производительность бульдозера зависит от типа выполняемых работ. Это могут быть землеройно-транспортные либо планировочные работы. В первом случае производительность выражается в м3/ч, во втором – м2/ч. Подробнее остановимся на землеройно-транспортных работах.

Эксплуатационная производительность определяется тем объемом земляного массива, который спецтехника способна разработать и переместить за единицу времени, то есть за один час. Расчет производительности бульдозера ведется по формулеДля расчета производительности, максимально приближенной к реальной, вводят поправочные коэффициенты:

• ky – влияние уклона земляной площадки. Во время работы на уклонах от 5-15 % значение увеличивается от 1,35 до 2,25; при разработке грунта на подъеме коэффициент уменьшается с 0,67 до 0,4;
• kв – значение, учитывающее время использования машины (kв = 0,8-0,9);
• kн – коэффициент наполнения геометрического объема призмы волочения (kн = 0,85-1,05).

Для расчета производительности необходимо также знать объем призмы волочения (Vгр) и продолжительность рабочего цикла машины (Тц).

Расчет объема призмы волочения

Характерной особенностью работы машины является тот факт, что ковш бульдозера перемещает грунт в так называемой форме волочения. При этом объем призмы рассчитывает по формулеЗдесь В и Н – длина и высота отвала соответственно, kн коэффициент учета потерь земли во время ее перемещения, принимается равным 0,85-1,05, kр – степень разрыхления грунта.

Продолжительность цикла

Для расчета продолжительности рабочего цикла, то есть времени, которое потратит трактор-бульдозер на разработку одного слоя грунта, необходимо уяснить, что вся длина продольной либо поперечной возки разбивается на несколько отрезков.

Сама продолжительность рассчитывается по формулеЗдесь lp, ln и lo = lp+ln – длины участков резания, перемещения грунтового массива и обратного хода спецтехники, а vp, vn и vo – максимально возможные скорости на этих участках.

Коэффициент tn учитывает время, которое машинист тратит на переключение передач во время работы. Обычно оно составляет 15-20 секунд.

Производительность бульдозера при клиновой схеме работы

Применение клиновой схемы набора грунта возможно только с теми машинами, которые оборудованы гидравлическим механизмом управления отвалом. Таковым, например, является бульдозер «Шантуй СД32».

Отличительной особенностью этого принципа разработки грунта является тот факт, что усилие резания постепенно уменьшается по мере увеличения призмы волочения.В начале работы все силы машины направлены на погружение отвала в грунт на максимальную глубину hmax и резание земляного массива.

По мере движения грунт накапливается перед бульдозером, из-за чего возрастает сопротивление движению. Для дальнейшей работы машинист должен увеличивать прикладываемое тяговое усилие либо уменьшить глубину резания.

Толщина земляной стружки

Чаще всего прибегают ко второму варианту, но в таком случае часть земли «теряется» в боковых валиках (чем плох и бульдозер «Шантуй»).

Чтобы компенсировать эти потери, машина на всем пути движения должна срезать «стружку», которая рассчитывается по формулеЗдесь kп – поправка, учитывающая потери грунта во время транспортировки, kпр коэффициент призмы волочения, который берется из эксплуатационных характеристик машины, Lп – длина участка, на котором происходит резания грунта. Она определяется как отношение объема призмы волочения к площади разрабатываемого участка.

Влияние типа отвала на производительность

В зависимости от характеристик грунта, а также от поставленных задач перед бульдозером целесообразно использовать определенные типы отвалов. Это сократит срок производства работ, а также увеличит эффективность спецтехники.

Сменным отвалом оборудуются любые машины, в том числе и бульдозер «Комацу» японского производства. Среди основных видов рабочего оборудования стоит выделить:

• рекультивационный подвид, который используется для снятия верхнего плодородного слоя земли, чернозема;
• разновидность для перемещения угля и щепы – применяется при разработке полезных ископаемых, имеет полусферическую форму и гидроперископ;
• «торфяная» разновидность обладает уменьшенной высотой, но увеличенной длиной и используются для обогащения с/х полей;
• отвалы для подготовки площадки – кусторезы и корчеватели, которые оснащаются зубьями, выпускаются V-образной формы и предназначены для расчистки местности от деревьев и кустарников.

Наиболее прогрессивным (в плане возможности установки различного рабочего оборудования) является японский бульдозер «Комацу». Все модели спецтехники могут оснащаться любым из представленных отвалов, что наделяет их высокой функциональностью и делает универсальными машинами для строительного объекта.

Расчет производительности бульдозера необходимо проводить для снижения стоимости земляных работ. На основе полученных данных можно подобрать наиболее оптимальную для работы спецтехнику, сократить срок производства работ и сэкономить немало денежных средств.

Источник: .ru Автомобили
Какова производительность экскаватора в час и в смену? Расчет эксплуатационной производительности экскаватора

Спецтехника бывает самых различных видов, но среди них больше всего выделяются экскаваторы, так как они используются чаще всего. Их вы можете найти в специализированных магазинах в огромном разнообразии, но также може…

Бизнес
Расчет производительности труда и пути ее повышения

Каждый, пожалуй, рано или поздно понимает, что время – это ресурс ограниченный, поэтому тратить его попусту – это непозволительная роскошь. То же самое и с компаниями. Для того чтобы достичь успеха и остат…

Новости и общество
Производительность труда — формула расчета. Средняя производительность труда, формула

Производительность труда является универсальным критерием, характеризующим эффективность затрат рабочей силы в материальном производстве. Его универсальность заключается в сразу в двух сферах его использования как инс…

Автомобили
Бульдозер «Т-130»: технические характеристики и устройство

В советские времена одним из наиболее популярных тракторов являлся бульдозер «Т-130», технические характеристики, расход топлива и другие показатели которого позволяли использовать его в различных областях…

Автомобили
Бульдозеры Komatsu: технические характеристики и отзывы

Высокоэффективные и современные бульдозеры Komatsu используются в различных сферах промышленности и народного хозяйства. Трактор зарекомендовал себя, как надежный, удобный в работе и легкий в управлении агрегат. Машин…

Отечественный бульдозер Б10М относится к десятой тяговой категории, изготавливается на Челябинском комбинате по выпуску тракторов (ЧТЗ). Машина создана на базе Т10М этого же производителя, оснащена простой и надежной …

Автомобили
Как выглядит самый большой бульдозер в мире и другие его «собратья»

Без этого транспортного средства не может проходить ни одно серьезное строительство. Эта машина подготавливает площадки, очищает пространство от мусора, роет разные ямы. Агрегат прост в конструкции и характеризуется п…

Автомобили
Самый большой бульдозер в мире: рейтинг, обзор, характеристики

Самый большой бульдозер, как это ни прискорбно, так и не был задействован по прямому назначению. Он изготовлен в Италии корпорацией Umberto Acco в начале восьмидесятых годов прошлого века. Масса трактора составляет 18…

Автомобили
Vogele — асфальтоукладчик. Технические характеристики, производительность

История предприятия Vogele длится более 150 лет. Компания преодолела многие препятствия, пока не нашла свое истинное призвание. До 1926-го они занимались производством оборудования, предназначенного для железнодорожно…

Автомобили
Т-130 — не только бульдозер

Большинство существующей сегодня тяжелой техники было выпущено на Челябинском тракторном заводе. Не стал исключением и трактор Т-130, на основе которого собиралось множество разных строительных машин, таких как краны,…

Источник: http://monateka.com/article/6218/