Produttività dei bulldozer. Calcolo delle prestazioni del bulldozer

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-02 13:57

Durante lo sviluppo di fosse, scavi e argini, è consigliabile utilizzare un set di attrezzature bulldozer se la gamma media di alaggio longitudinale o trasversale non supera i 100 metri. Per scegliere il modello più ottimale di attrezzature speciali, è necessario confrontare le prestazioni dei bulldozer con diverse classi di trazione e diversi tipi di attrezzature di lavoro.

I più promettenti sono i veicoli cingolati. Le attrezzature su ruote pneumatiche sono meno richieste. Quando si calcola la produttività di una macchina movimento terra, è necessario tenere conto delle condizioni del terreno, della natura del lavoro e di altri fattori.

Nozioni di base sul bulldozer

Bulldozer è una macchina movimento terra per lo scavo strato per strato e il trasporto del terreno, sviluppata sulla base di un trattore a cingoli o gommato pneumatico con attacchi intercambiabili - una lama (uno scudo piatto con alette laterali), una cornice e un meccanismo di controllo.

La tecnica con fisso elama girevole. Nel primo caso, l'attrezzatura di lavoro è posizionata perpendicolarmente all'asse longitudinale, il che consente di spostare le masse di terreno solo davanti alla macchina. La produttività dei bulldozer con lama rotante è molto più elevata, poiché tali esemplari sono in grado di spostare il terreno lateralmente con un angolo di 60 gradi, il che consente lavori di livellamento approssimativo.

Il meccanismo di controllo della lama può essere blocca cavo e idraulico. Il secondo tipo di controllo è più produttivo, in quanto consente di forzare la discarica nel terreno.

Macchine per classi di trazione

Con l'aiuto di bulldozer, viene eseguito fino al 40% di tutti i lavori di sterro in un cantiere edile. Sono più efficaci a una gamma media di trasporto longitudinale e trasversale da 100 a 150 metri. Quando le macchine sono dotate di speciali scarichi a pala, la portata effettiva di trasporto di terreni sabbiosi aumenta a 200 metri.

Il parametro principale che influenza la produttività è la classe di trazione, la forza con cui il bulldozer può spingere il terreno in avanti. Le caratteristiche tecniche delle macchine influenzano il volume della massa di terra spostata, la velocità di lavoro. Secondo questo parametro, tutti i bulldozer sono divisi in tre gruppi:

1. Leggero, la cui forza di trazione non supera i 60 kN. Sono utilizzati durante i lavori preparatori, agricoli e ausiliari.
2. Medio, con forza di trazione 100-150 kN. Usato per sviluppare 1-3 gruppi di terreno con dissodamento preliminare.
3. Pesante, la cui forza di trazione supera i 250 kN. Sonoutilizzato nello sviluppo di rocce dense e dure.

I bulldozer vengono utilizzati in combinazione con altre macchine movimento terra. Possono essere utilizzati come spintori per raschiatori semoventi e trainati. Di solito, un set di attrezzature per bulldozer include un costipatore e un ripper.

Fattori che influenzano le prestazioni

Quando si calcolano le prestazioni dei bulldozer, è necessario tenere conto delle caratteristiche fisiche e meccaniche del massiccio terrestre sviluppato, nonché delle condizioni locali. Le principali caratteristiche fisiche e meccaniche del terreno includono:

• composizione granulometrica - il rapporto tra le dimensioni delle particelle del suolo in peso;
• densità - la massa di terreno per unità di volume;
• porosità - il numero di vuoti tra i grani, espresso in percentuale in peso;
• numero di plasticità - l'intervallo di umidità in cui il terreno ha proprietà plastiche e non entra in uno stato fluido;
• rigonfiamento - la capacità di una massa terrestre di aumentare di volume quando è impregnata d'acqua;
• angolo di attrito interno - resistenza al taglio delle particelle di terreno.

Le condizioni locali che influiscono sulle prestazioni dei bulldozer includono la natura del rilievo e le caratteristiche tecnologiche del cantiere. In una zona pianeggiante e rettilinea con una gamma minima di trasversali, la velocità di lavoro è molto più veloce che in una zona collinare.

Calcolo delle prestazioni dei bulldozer

Le prestazioni di un bulldozer dipendono dal tipo di lavoro svolto. Può esserelavori di scavo e di trasporto o di progettazione. Nel primo caso la produttività è espressa in m³/h, nel secondo - m^{2/h. Soffermiamoci sui lavori di movimento terra e trasporti.}

La produttività operativa è determinata dalla quantità di terreno che attrezzature speciali sono in grado di sviluppare e spostare per unità di tempo, ovvero in un'ora. Il calcolo delle prestazioni del bulldozer viene effettuato secondo la formula

Per calcolare la performance il più vicino possibile a quella reale, vengono introdotti i fattori di correzione:

• k_{y – l'influenza della pendenza dell'area del terreno. Lavorando su pendenze dal 5 al 15%, il valore aumenta da 1,35 a 2,25; durante lo scavo in salita, il coefficiente diminuisce da 0,67 a 0,4;}
• k_in – valore che tiene conto del tempo di utilizzo della macchina (k_{in=0, 8-0, 9);}
• k_n – fattore di riempimento del volume geometrico del prisma di disegno (k_{n=0,85-1,05).}

Per calcolare la produttività è inoltre necessario conoscere il volume del prisma di trascinamento (V_gr) e la durata del ciclo di lavoro della macchina (T_c).

Calcola il volume del prisma di disegno

Una caratteristica del funzionamento della macchina è il fatto che la benna del bulldozer sposta il terreno nella cosiddetta forma di trascinamento. In questo caso, il volume del prisma si calcola con la formula

Qui B e H sono rispettivamente la lunghezza e l' altezza della discarica, k_n coefficientetenendo conto della perdita di terreno durante il suo movimento, si assume pari a 0,85-1,05, k_{р – il grado di dissodamento del suolo.}

Durata del ciclo

Per calcolare la durata del ciclo di lavoro, ovvero il tempo che il trattore-bulldozer impiegherà a sviluppare uno strato di terreno, è necessario comprendere che l'intera lunghezza del carro longitudinale o trasversale è divisa in più segmenti. La durata stessa viene calcolata utilizzando la formula

Qui l_p, l e l_o =l _p+l sono le lunghezze delle sezioni di taglio, il movimento della massa del terreno e il movimento inverso di attrezzature speciali e v _p , v e v_o sono le velocità massime possibili in queste sezioni. Il coefficiente t_{ntiene conto del tempo che il conducente impiega a cambiare marcia durante il lavoro. Di solito sono 15-20 secondi.}

Prestazioni di un bulldozer con funzionamento a cuneo

L'uso dello schema di scavo a cuneo è possibile solo con macchine dotate di un meccanismo di comando idraulico della lama. Tale, ad esempio, è il bulldozer Shantui SD32. Una caratteristica distintiva di questo principio di scavo è il fatto che la forza di taglio diminuisce gradualmente all'aumentare del cuneo di trascinamento.

All'inizio del lavoro, tutte le forze della macchina sono finalizzate ad immergere la lama nel terreno ad una profondità massima h_{max e tagliare la massa di terra. Mentre ti muovi, il terreno si accumula primabulldozer, che aumenta la resistenza al movimento. Per ulteriori lavori, l'operatore deve aumentare la forza di trazione applicata o ridurre la profondità di taglio.}

Spessore truciolo di terra

Il più delle volte si ricorre alla seconda opzione, ma in questo caso parte del terreno viene "perso" nei rulli laterali (il che è negativo per il bulldozer "Shantui"). Per compensare queste perdite, la macchina deve tagliare i "trucioli" lungo l'intero percorso di movimento, che viene calcolato dalla formula

Qui k_p – correzione per la perdita di terreno durante il trasporto, k_pr trascinamento coefficiente del prisma, che è preso dalle caratteristiche operative della macchina, L_{p - la lunghezza della sezione su cui viene tagliato il terreno. È definito come il rapporto tra il volume del prisma di disegno e l'area dell'area sviluppata.}

Effetto del tipo di lama sulle prestazioni

A seconda delle caratteristiche del terreno, oltre che dei compiti assegnati al bulldozer, è consigliabile utilizzare determinati tipi di lame. Ciò ridurrà la durata del lavoro e aumenterà l'efficienza delle attrezzature speciali.

Tutte le macchine sono dotate di una lama sostituibile, incluso un bulldozer Komatsu di fabbricazione giapponese. Tra le principali tipologie di attrezzature da lavoro si segnalano:

• sottospecie di bonifica, utilizzata per rimuovere lo strato fertile superiore della terra, chernozem;
• una varietà per lo spostamento di carbone e trucioli di legno - utilizzata nello sviluppo di minerali, ha una forma emisferica eidroperiscopio;
• La varietà "torba" ha un' altezza ridotta, ma una maggiore lunghezza e viene utilizzata per arricchire i campi agricoli;
• Discarica per la preparazione del sito - decespugliatori e mozziconi, dotati di denti, sono prodotti a forma di V e sono progettati per ripulire l'area da alberi e arbusti.

Il più avanzato (in termini di possibilità di installare varie attrezzature di lavoro) è il bulldozer giapponese Komatsu. Tutti i modelli di attrezzature speciali possono essere equipaggiati con una qualsiasi delle lame presentate, il che conferisce loro un'elevata funzionalità e le rende macchine universali per un cantiere.

Il calcolo delle prestazioni del bulldozer deve essere effettuato per ridurre il costo dei lavori di sterro. Sulla base dei dati ottenuti, puoi scegliere l'attrezzatura speciale più ottimale per il lavoro, ridurre i tempi di lavoro e risparmiare un sacco di soldi.