15 февраля 2017

Расчет производительности бульдозера и способы ее повышения

производительность булдозера
При планировании строительных работ следует заранее подсчитать производительность каждой единицы техники. Для бульдозеров показатель производительности изменяется в объеме только в том случае, если планируется подготовить грунт к дальнейшим работам. Если же строительство находится на планировочном этапе, то этот параметр измеряется в максимальной покрываемой площади.

Чтобы определить эксплуатационную производительность бульдозера, нужно учитывать факторы, влияющие на этот параметр. Свойства техники имеют не так много значения, как физические характеристики земли: набухаемость, пористость, пластичный предел. Планируемые работы также имеют и механические характеристики: степень просадочности и упругости грунта, характер грунтовых структурных связей, рельеф обрабатываемой местности. Возможно вам также может быть интересна статья — «Увеличение срока эксплуатации рабочих органов спецтехники».

Произвести расчет производительности бульдозера проще, чем подсчитать те же показатели для многих других типов строительной техники. Вне зависимости от типа работ, бульдозер осуществляет повторяющиеся действия. Благодаря этому можно точно спрогнозировать как энергозатраты, так и оптимальный объем работ.

Для точных расчетов используется следующая формула:
Производительность = (Q x N x Kn x Ki x Kb) / Kp
Показатель производительности измеряется в кубических метрах в час. Остальные переменные имеют следующее значение:

Q – суммарный объем грунта, транспортируемого лопатой.
N – сколько кругов выполнит бульдозер при перемещении на заданное расстояние.
Кn – корректирующий коэффициент, делающий поправку на потерю объема, связанную с работой боковых валиков. Подбирается в зависимости от внешних факторов: характеристик грунта и длины пути.
Ki – корректирующий коэффициент, задающий средний уклон пути.
Kb – коэффициент, определяющий состояние почвы (рыхлость или жесткость, степень рыхлости).
Kp – коэффициент рационального использования рабочего времени.
Просчитать среднюю продолжительность одного рабочего цикла можно по следующей формуле:
tц=tн+tг.х.+tхх+2*tп+m*tп.п.+tо=lн/kv*vн+lг.х./kv*vг.х.+(lн+lг.х.)/(kv*vх.х.)+2*tп+m*tп.п.+t0

T используется как общее обозначение продолжительности. Буквы после t указывают, к чему относится переменная: ц – цикл, н – сбор земли в секундах, г.х. – груженый ход, х.х. – холостой ход, п. – поворот машины (обычно 10-15 секунд), п.п. – перевод передачи (не более 6 секунд). Переменная t0 означает время возврата лопаты в изначальное положение и составляет 2 секунды.
V используется для обозначения скорости и измеряется в метрах на секунду. Добавочные буквы также указывают на значение переменной: н – скорость срезания грунтового пласта, г.х. – груженого хода, х.х. – холостого хода.
Также используются следующие переменные:

m – общая сумма переводов передачи скорости за один ход.
lн – общий путь сбора земли, в метрах.
lг.х. – общий путь груженого хода, в метрах.
kv – поправочный коэффициент понижения скорости. 0,75 на груженом ходу, 0,90 на холостом.
Для подсчета потерь грунта при транспортировке используется намного более простая формула:
Kn=1-Ki*lг.х

Чтобы определить этот коэффициент, достаточно знать следующие параметры:
Ki – заранее рассчитанный в лабораторных условиях коэффициент, подбирающийся по состоянию грунта. Значения для различной влажности и связности можно посмотреть в справочных таблицах.

Lг.х. – дистанция транспортировки земли в метрах.

Если учитывать все эти переменные, то полученные данные можно использовать не только для планирования, но и для удешевления строительных работ. Наиболее популярны следующие способы повышения производительности работы бульдозера:

Использование бульдозера при работе с грунтом нормальной влажности (10-15%). Более сухая или влажная почва имеет характеристики, затрагивающие производительность. В некоторых случаях бывает достаточно переждать: например, сухая почва может временно достичь «нормального» состояния после дождливого дня.

Корректирование плотности грунта с помощью предварительного разрыхления. Суммарные траты энергии выходят меньше, если создать для бульдозера максимально комфортные условия.

Уменьшение дистанции транспортируемого грунта – одновременно с увеличением объемов. Чтобы предотвратить осыпание, следует сократить максимальное расстояние одной перевозки: 40 метров вполне достаточно при решении большинства задач. Если же вам все-таки требуется отодвинуть грунт подальше, то рациональным решением будет заранее продумать маршрут промежуточных валиков.

Полученные значения производительности – это не приговор: они могут быть скорректированы разумным использованием техники и созданием оптимальных условий для работ. Но и игнорировать эти расчеты не следует. Невозможно «навскидку» оценить работоспособность технической единицы в непроанализированных условиях.

Пример расчета производительности бульдозера

В качестве примера попробуем рассчитать производительность для российского бульдозера ДЗ-28. Предположим, что нам требуется забрать 10 метров суглинка и отвезти его на расстояние 20 метров.

Первым действием посчитаем продолжительность цикла. Это несложный шаг, поскольку нам просто нужно сложить все значения t (забор земли, груженый и холостой ход, время на дополнительные операции). Если отдельные временные переменные нам неизвестны, то высчитываем их следующим образом:
Чтобы найти время сбора грунта (tн), нужно разделить расстояние сбора lн (в нашем случае 10 метров) на скорость движения на пониженной передаче (3,2 км/ч для ДЗ-28 и большинства бульдозеров аналогичной конфигурации) и умножить результат на поправочный коэффициент 3,6, позволяющий перевести единицы измерения (км/ч) в более удобные для нас метры на секунду. tn=11,25 секунд.

Время груженого хода tг.х. определяется аналогичным образом: расстояние груженого хода (20 метров по условию) делится на скорость груженого хода, помноженную на поправочный понижающий коэффициент (3,8 км/ч для ДЗ-28), и все это умножается на переводный коэффициент 3,6. tг.х.=18,9 секунд.
Время холостого хода tх.х. высчитывается путем сложения расстояний сбора грунта и груженого хода, с последующим делением на скорость пустого бульдозера (5,2 км/ч для ДЗ-28) и умножением на переводный коэффициент 3,6. tх.х.=20,8 секунд.

Время на переключение скоростей, поворот машины и возвращение лопаты в прежнее положение считать не нужно: оно указано для каждого типа бульдозера в справочной документации. Для ДЗ-28 этот показатель составил 25 секунд.

Таким образом, при сложении всех значений временных переменных, мы получаем общую продолжительность цикла: T=11,25+18,9+20,8+25=76 секунд.

Теперь мы можем узнать машинную производительность ДЗ-28. Она равняется объему передвигаемого грунта qпр, умноженному на количество циклов за час работы n и коэффициент наполненности призмы отвала kн, и затем разделенному на коэффициент разрыхленности грунта kp.

Нам известны только kн (1,1 для ДЗ-28) и kр (1,3 для суглинка), остальное придется считать дополнительно:

Узнаем объем движимого грунта. Для этого нам потребуются технические данные бульдозера: длина лопаты L (3,93 м), длина отвала лопаты H (0,816 м), отношение длины к высоте (коэффициент a=0,7). Вся информация подобного рода доступна в справочной документации. Теперь умножим длину лопата, возведенную в квадрат, и разделим результат на двойной коэффициент a. qпр=1,92 кубических метров. Для расчетов округлим до 1,9.

Чтобы определить количество циклов n, разделим время, переведенное в секунды (1 час=3600 секунд) на общее время цикла T (76 секунд), которое мы получили в первом действии. n=47,4.

Теперь, когда у нас есть все значения, посчитаем машинную производительность: Пт=1,9*47,4*1,1/1,3=76,2 м3/ч.

Пришло время посчитать эксплуатационную производительность ДЗ-28 при исполнении заданной задачи. Для этого просто умножим полученное значение Пт на постоянный коэффициент рационального расхода времени kв (0,8). Пэ=60,96 м3/ч.

Последним действием станет расчет производительности ДЗ-28 за одну смену. Просто умножаем эксплуатационную производительность на количество рабочих часов (например, 8), чтобы получить результат. П=487,68 м3/ч.

Как понятно из расчетов, существует множество способов увеличить общую производительность. Меняя оборудование бульдозера на наиболее соответствующее заданным условиям и выбирая благоприятную погоду для проведения работ, вы сэкономите не только на топливе, но и на рабочем времени.
Комментариев пока еще нет. Вы можете стать первым!

Добавить комментарий!

Популярные статьи
Домашний интернет – инновационные возможности у вас в квартире
Домашний интернет – инновационные возможности у вас в квартире
Трудно представить комфортную жизнь современного
Водяные полотенцесушители и их главные преимущества использования
Водяные полотенцесушители и их главные преимущества использования
Современные полотенцесущители водяного типа могут
Кондиционеры Daikin
Кондиционеры Daikin
На сегодняшний день кондиционеры Daikin
Планкен: что нужно знать?
Планкен: что нужно знать?
Все мы знаем, что при проведении работ каждый
Особенности создания дизайна однокомнатной квартиры
Особенности создания дизайна однокомнатной квартиры
Многие полагают, что проживать в однокомнатной
Кварцевый обогреватель
Кварцевый обогреватель
Стоит отметить, что в последнее время большим
Навесные вентилируемые фасады от производителя
Навесные вентилируемые фасады от производителя
Компания Хай Тек Фасады ведет успешную
Реставрация ванны с помощью жидкого акрила
Реставрация ванны с помощью жидкого акрила
После продолжительной эксплуатации даже самая
Инжекторный двигатель «Газели»
Инжекторный двигатель «Газели»
Всем известно, что автомобиль «Газель 405»
Все статьи