Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 35
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Gпр – масса призмы волочения, т.
Hотв – высота отвала, м; Lотв – длина отвала, м; kпр – коэффициент призмы волочения, kпр=1,1−1,3; γоб–объемная плотность разрабатываемого грунта, γоб = 1,5−1,7 т м3.
W3 = Gпр∙k2∙g
k2 – коэффициент трения грунта по грунту, k2 = 0,6−0,8.
W3 = 1,3∙0,6∙9,81=7,65кН
W5 = (Gм + Gоб)∙μ∙g,
Gм + Gоб – масса бульдозера с навесным оборудованием; т
μ коэффициент трения качения тяговой машины:
W5 = 7,37∙0,1∙9,81=7,23 кН
W1 = Tтяг – (W2+W3+W5)
Производительность бульдозера на земляных работах, м3/ч:
м3/ч
Vпр – объем призмы волочения, м3; kв – коэффициент использования рабочего времени, kв = 0,85−0,90; Tц – время цикла работы бульдозера на земляных работах, с.
Tц = tрез + tперем + tхх + tпп + tм
tрез – время, затраченное на резание грунта, с; tперем – время, затраченное на перемещение грунта, с; tхх – время, затраченное на обратный путь на холостом ходу, с; tпп – время, затраченное на переключение передач, tпп = 2–4 с; tм – время, затраченное на маневры, tм = 16–18 с.
Lрез – длина пути резания грунта, м; vрез – скорость резания грунта, м/с
kразрых – коэффициент разрыхления, kразрых = 1,1–1,2
Lперем – длина перемещения грунта, м; vперем – скорость перемещения грунта, м/с.
Lоб – принимается в соответствии с поперечным профилем дороги,
Lоб = 20–25 м.
Т′тяг – тяговое усилие при перемещении грунта, кН.
vхх – скорость холостого хода, м/с (принимается скорость заднего хода из технической характеристики).
2.Экскаваторы
Экскаватором называется землеройная машина, предназначенная для разработки грунтов и полезных ископаемых с последующим перемещением их и выгрузкой в отвал или в транспорт. Экскаваторы относятся к числу наиболее распространенных машин: они применяются в гражданском, гидротехническом и в транспортном строительстве.
Рабочий процесс экскаватора включает в себя следующие операции: резание грунта и наполнение ковша, транспортирование грунта, разгрузка ковша, возвращение в рабочее положение и перемещение самого экскаватора.
Существует большое многообразие конструктивных решений экскаваторов. Но по принципу действия рабочего оборудования все они делятся на две большие группы. К первой группе относятся машины прерывного (циклического) действия, для которых характерна последовательная сменяемость отдельных операций за полный цикл. К этой группе относятся все одноковшовые экскаваторы.
Ко второй группе относятся все многоковшовые экскаваторы, а так-же машины с рабочим органом специального типа, выполняющие все операции по резанию и перемещению грунта непрерывно. К экскаваторам непрерывного действия относятся многоковшовые роторные и цепные, а также скребковые и фрезерные. Наибольшее применение в лесной отрасли получили одноковшовые экскаваторы (рис. 2.7), так как они обладают высокой маневренностью, универсальностью и способностью к разработке разнообразных грунтов.
Одноковшовые экскаваторы классифицируют:
прямая и обратная лопаты – для разработки грунта соответственно выше и ниже уровня стоянки экскаватора;
драглайн – для разработки котлованов, траншей и каналов, погрузки и разгрузки сыпучих материалов, вскрышных работ;
грейфер – для отрывки глубоких выемок, погрузке сыпучих и кусковых материалов;
планировщик – для планировки горизонтальных поверхностей и откосов;
Кроме перечисленных выше видов оборудования одноковшовые экскаваторы могут иметь крановое, сваебойное, трамбовочное и другое сменное оборудование. Экскаваторы, имеющие только один вид рабочего оборудования, называют специальными, а укомплектованные сменными видами рабочего оборудования – универсальными. К последним относится большинство строительных одноковшовых экскаваторов, используемых в лесной отрасли.
Строительные экскаваторы предназначены для разработки грунтов до IV категории включительно без предварительного разрыхления, а также более прочных грунтов, включая мерзлые и скальные, после их разрыхления другими средствами.
Большинство одноковшовых экскаваторов являются полноповоротными. К неполноповоротным относятся экскаваторы небольшой мощности на базе пневмоколесных тракторов или короткобазовых погрузчиков (в основном миниэкскаваторы), а также на базе универсальных мотоблоков (микроэкскаваторы).
Рис. 2.7. Схема рабочего органа экскаватора
Главным параметром одноковшового экскаватора является его масса, в соответствии с которой экскаваторы подразделяются на размерные группы, характеризуемые определенным набором основных параметров (мощностью силовой установки, вместимостью ковша, усилием на его зубьях, размерами рабочей зоны, продолжительностью рабочего цикла, скоростями передвижения, частотой вращения поворотной платформы, преодолеваемыми уклонами, удельным давлением на грунт или нагрузкой на ось, габаритными размерами и др.). Одноковшовые универсальные экскаваторы комплектуют несколькими сменными ковшами различных вместимостей для более полного использования энергетических возможностей силовой установки при разработке различных по прочности грунтов, а также другими видами сменного рабочего оборудования. Технологическая карта работы экскаватора приведена на рис. 2.8.
О
течественные универсальные экскаваторы обозначают индексами типа ЭО-ХХХХ, в которых первая цифра обозначает размерную группу; вторая - тип ходового оборудования (1 - гусеничное, 2 - гусеничное с увеличенной опорной поверхностью, 3 - пневмоколесное, 4 - специальное шасси автомобильного типа, 5 - шасси грузового автомобиля, 6 - на базе трактора и т. д.); третья - тип подвески рабочего оборудования (1 и 2 - соответственно с гибкой и жесткой подвеской, 3 - телескопическое рабочее оборудование); четвертая - номер модели экскаватора. Например, ЭО-4123 означает: экскаватор строительный универсальный четвертой размерной группы с гусеничным ходовым устройством, жесткой подвеской рабочего оборудования, третьей модели. Очередную модернизацию и климатическое исполнение, как и для стреловых кранов, обозначают буквами русского алфавита.
Рис. 2.8. Технологическая карта работы экскаватора
Тяговый расчет
При разработке грунта экскаватором, должно выполнятся условие:
∑М – сумма моментов всех сил.
Р01 – сила резания грунта, кН; r01 – плечо приложения силы резания грунта, м; Gк+гр – вес ковша с грунтом, кН; rк+гр – плечо приложения веса ковша с грунтом, м; Gрук – вес рукояти, кН; rрук – плечо приложения веса рукояти, м; Sпод – подъемное усилие, кН; rпод – плечо приложения подъемного усилия, м.
Подъемное усилие:
k0 – удельное сопротивление резанью грунта, кН/м2; b – ширина ковша, м;
h – толщина срезаемой стружки, м.
Vк – объем ковша, м3.
Для прямой лопаты:
b – ширина ковша, м; Hн.в. – высота напорного вала, м; Hк – глубина копания, м; kр – коэффициент рыхления, kр=1,15÷1,25.
Gк – вес ковша, кН; Gгр – вес грунта, кН.
=18,6
γоб – объемная плотность разрабатываемого грунта, γоб=1,5–1,7 т/м3;
g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.
lрук – длина рукояти, м; lк – длина ковша, м.
Hотв – высота отвала, м; Lотв – длина отвала, м; kпр – коэффициент призмы волочения, kпр=1,1−1,3; γоб–объемная плотность разрабатываемого грунта, γоб = 1,5−1,7 т м3.
W3 = Gпр∙k2∙g
k2 – коэффициент трения грунта по грунту, k2 = 0,6−0,8.
W3 = 1,3∙0,6∙9,81=7,65кН
W5 = (Gм + Gоб)∙μ∙g,
Gм + Gоб – масса бульдозера с навесным оборудованием; т
μ коэффициент трения качения тяговой машины:
W5 = 7,37∙0,1∙9,81=7,23 кН
W1 = Tтяг – (W2+W3+W5)
Производительность бульдозера на земляных работах, м3/ч:
м3/чVпр – объем призмы волочения, м3; kв – коэффициент использования рабочего времени, kв = 0,85−0,90; Tц – время цикла работы бульдозера на земляных работах, с.
Tц = tрез + tперем + tхх + tпп + tм
tрез – время, затраченное на резание грунта, с; tперем – время, затраченное на перемещение грунта, с; tхх – время, затраченное на обратный путь на холостом ходу, с; tпп – время, затраченное на переключение передач, tпп = 2–4 с; tм – время, затраченное на маневры, tм = 16–18 с.
Lрез – длина пути резания грунта, м; vрез – скорость резания грунта, м/с
kразрых – коэффициент разрыхления, kразрых = 1,1–1,2
Lперем – длина перемещения грунта, м; vперем – скорость перемещения грунта, м/с.
Lоб – принимается в соответствии с поперечным профилем дороги,
Lоб = 20–25 м.
Т′тяг – тяговое усилие при перемещении грунта, кН.
vхх – скорость холостого хода, м/с (принимается скорость заднего хода из технической характеристики).
2.Экскаваторы
Экскаватором называется землеройная машина, предназначенная для разработки грунтов и полезных ископаемых с последующим перемещением их и выгрузкой в отвал или в транспорт. Экскаваторы относятся к числу наиболее распространенных машин: они применяются в гражданском, гидротехническом и в транспортном строительстве.
Рабочий процесс экскаватора включает в себя следующие операции: резание грунта и наполнение ковша, транспортирование грунта, разгрузка ковша, возвращение в рабочее положение и перемещение самого экскаватора.
Существует большое многообразие конструктивных решений экскаваторов. Но по принципу действия рабочего оборудования все они делятся на две большие группы. К первой группе относятся машины прерывного (циклического) действия, для которых характерна последовательная сменяемость отдельных операций за полный цикл. К этой группе относятся все одноковшовые экскаваторы.
Ко второй группе относятся все многоковшовые экскаваторы, а так-же машины с рабочим органом специального типа, выполняющие все операции по резанию и перемещению грунта непрерывно. К экскаваторам непрерывного действия относятся многоковшовые роторные и цепные, а также скребковые и фрезерные. Наибольшее применение в лесной отрасли получили одноковшовые экскаваторы (рис. 2.7), так как они обладают высокой маневренностью, универсальностью и способностью к разработке разнообразных грунтов.
Одноковшовые экскаваторы классифицируют:
-
по виду рабочего оборудования:
прямая и обратная лопаты – для разработки грунта соответственно выше и ниже уровня стоянки экскаватора;
драглайн – для разработки котлованов, траншей и каналов, погрузки и разгрузки сыпучих материалов, вскрышных работ;
грейфер – для отрывки глубоких выемок, погрузке сыпучих и кусковых материалов;
планировщик – для планировки горизонтальных поверхностей и откосов;
-
исполнению рабочего оборудования: канатные – с гибкой подвеской; гидравлические – с жесткой подвеской рабочего оборудования; -
виду ходовых устройств: пневмоколесные, в том числе с использованием автомобильной или тракторной баз, а также специальных шасси автомобильного типа; гусеничные и шагающие; -
возможности вращения поворотной части: полноповоротные и неполноповоротные; -
числу установленных двигателей: одно- и многомоторные.
Кроме перечисленных выше видов оборудования одноковшовые экскаваторы могут иметь крановое, сваебойное, трамбовочное и другое сменное оборудование. Экскаваторы, имеющие только один вид рабочего оборудования, называют специальными, а укомплектованные сменными видами рабочего оборудования – универсальными. К последним относится большинство строительных одноковшовых экскаваторов, используемых в лесной отрасли.
Строительные экскаваторы предназначены для разработки грунтов до IV категории включительно без предварительного разрыхления, а также более прочных грунтов, включая мерзлые и скальные, после их разрыхления другими средствами.
Большинство одноковшовых экскаваторов являются полноповоротными. К неполноповоротным относятся экскаваторы небольшой мощности на базе пневмоколесных тракторов или короткобазовых погрузчиков (в основном миниэкскаваторы), а также на базе универсальных мотоблоков (микроэкскаваторы).
Рис. 2.7. Схема рабочего органа экскаватора
Главным параметром одноковшового экскаватора является его масса, в соответствии с которой экскаваторы подразделяются на размерные группы, характеризуемые определенным набором основных параметров (мощностью силовой установки, вместимостью ковша, усилием на его зубьях, размерами рабочей зоны, продолжительностью рабочего цикла, скоростями передвижения, частотой вращения поворотной платформы, преодолеваемыми уклонами, удельным давлением на грунт или нагрузкой на ось, габаритными размерами и др.). Одноковшовые универсальные экскаваторы комплектуют несколькими сменными ковшами различных вместимостей для более полного использования энергетических возможностей силовой установки при разработке различных по прочности грунтов, а также другими видами сменного рабочего оборудования. Технологическая карта работы экскаватора приведена на рис. 2.8.
О
течественные универсальные экскаваторы обозначают индексами типа ЭО-ХХХХ, в которых первая цифра обозначает размерную группу; вторая - тип ходового оборудования (1 - гусеничное, 2 - гусеничное с увеличенной опорной поверхностью, 3 - пневмоколесное, 4 - специальное шасси автомобильного типа, 5 - шасси грузового автомобиля, 6 - на базе трактора и т. д.); третья - тип подвески рабочего оборудования (1 и 2 - соответственно с гибкой и жесткой подвеской, 3 - телескопическое рабочее оборудование); четвертая - номер модели экскаватора. Например, ЭО-4123 означает: экскаватор строительный универсальный четвертой размерной группы с гусеничным ходовым устройством, жесткой подвеской рабочего оборудования, третьей модели. Очередную модернизацию и климатическое исполнение, как и для стреловых кранов, обозначают буквами русского алфавита.Рис. 2.8. Технологическая карта работы экскаватора
Тяговый расчет
При разработке грунта экскаватором, должно выполнятся условие:
∑М – сумма моментов всех сил.
Р01 – сила резания грунта, кН; r01 – плечо приложения силы резания грунта, м; Gк+гр – вес ковша с грунтом, кН; rк+гр – плечо приложения веса ковша с грунтом, м; Gрук – вес рукояти, кН; rрук – плечо приложения веса рукояти, м; Sпод – подъемное усилие, кН; rпод – плечо приложения подъемного усилия, м.
Подъемное усилие:
k0 – удельное сопротивление резанью грунта, кН/м2; b – ширина ковша, м;
h – толщина срезаемой стружки, м.
Vк – объем ковша, м3.
Для прямой лопаты:
b – ширина ковша, м; Hн.в. – высота напорного вала, м; Hк – глубина копания, м; kр – коэффициент рыхления, kр=1,15÷1,25.
Gк – вес ковша, кН; Gгр – вес грунта, кН.
=18,6 γоб – объемная плотность разрабатываемого грунта, γоб=1,5–1,7 т/м3;
g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.
lрук – длина рукояти, м; lк – длина ковша, м.