книги / Выбор дорожных машин
..pdfМинистерство образования Российской Федерации Пермский государственный технический университет
И .А. Афанасьев
ВЫБОР ДОРОЖНЫХ МАШИН
Учебное пособие
Пермь 2000
УДК 625. 7/8 (075.8), 625.08.004(03)
А 94
Рецензенты: канд. техн. наук, проф. Л.Б. Белоногов, главный инженер ОАО «Пермдорстрой» Г.Н. Руденко.
Афанасьев И.А.
А 94 Выбор дорожных машин: Учеб, пособие / Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 2000. 111 с.
ISBN 5-88151-258-8
Рассмотрены основные технологические процессы строительст ва автодорог, применяемые дорожные машины и специальные транс портные средства. Рекомендуются формулы для расчета производи тельности машин с учетом реальных условий.их работы.
Использование ЭВМ позволяет выбрать рекомендуемый типо размер машин, их количество и коэффициент использования в смену, потребность работающих, расход топлива и наименьшее значение приведенных затрат.
Программа «Захватка» для выбора машин и оптимальной длины захватки предлагает 50 вариантов. Может применяться при решении производственных задач на строительстве дорог, выполнении иссле довательских работ, а также в учебном процессе в высших и средних учебных заведениях для специальности 2910.00.
Табл. 36. Ил. 45. Библиогр.: 19 назв.
ISBN 5-88151-258-8 |
Пермский государственный |
|
технический университет, 2000 |
|
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
|
Предисловие |
|
4 |
1. |
Расчистка полосы отвода |
5 |
|
|
1.1. Валка леса |
|
5 |
|
1.2. Трелевка деревьев, разделка и вывозка леса |
7 |
|
|
1.3. Корчевка пней и срезка кустарника |
11 |
|
2. |
Земляные работы |
|
15 |
|
2.1. Бульдозерные |
|
15 |
|
2.2. Скреперные |
|
21 |
|
2.3. Автогрейдерные |
29 |
|
|
2.4.Экскаваторные |
|
33 |
3. |
Уплотнение грунтов и материалов |
43 |
|
|
3.1. Катки и трамбующие машины |
43 |
|
|
3.2. Расчет производительности уплотняющих машин |
50 |
|
4. |
Технологический транспорт |
52 |
|
|
4.1. Автомобили-самосвалы |
52 |
|
|
4.2. Технологические характеристики цементо- и битумово |
|
|
|
зов |
|
53 |
|
4.3. Комплексные технологические машины |
55 |
|
5. |
Распределение и укладка дорожно-строительных материа |
|
|
|
лов |
|
57 |
6. |
Приготовление цементогрунтовых, цементобетонныхи ас |
|
|
|
фальтобетонных смесей |
62 |
|
|
6.1. Приготовление цементогрунтовых смесей |
62 |
|
|
6.2. Приготовление цементобетонных смесей |
64 |
|
|
6.3. Производство асфальтобетонных и обработанных орга |
|
|
|
ническими вяжущими минеральных смесей |
68 |
|
|
6.4. Смешение бетона в автобетоносмесителях |
71 |
|
7. |
Строительство цементобетонных слоев дорожных одежд |
73 |
|
|
7.1. Применение! |
комплекта! машин на рельсовом ходу |
73 |
|
7.2. Строительство |
комплектом* машин ДС-100 со скользя |
|
|
щими формами |
|
79 |
8 |
Надежность технологии строительства автомобильных |
|
|
9 |
дорог |
|
88 |
Выбор дорожных машин |
91 |
||
|
Список литературы |
|
102 |
|
Приложение |
|
103 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Дорожное строительство - это одна из наиболее энергоемких отраслей народного хозяйства. Расход энергии в дорожном строи тельстве России превышает расход энергии в зарубежных странах в 1,5-2,5 раза. Такое положение можно объяснить прежде всего нера циональным выбором машин и оборудования при разработке техно логии производства работ.
В настоящее время появилась возможность разработать техно логию на основе экономико-математического метода оценки эффек тивности того или иного типоразмера машин по каждой технологиче ской операции.
Выбор машин для технологической операции с учетом обеспе чения необходимой надежности строительного процесса и экономи ческой эффективности приводит к снижению расхода энергетических ресурсов.
Российская машиностроительная промышленность начала вы пускать (экскаватор ЭО 4225А, бетоноукладчик ДС 169 и др.) и продолжает осваивать производство машин, не уступающих ино странным аналогам по большинству нормируемых параметров. По этому в данном учебном пособии рассматриваются машины и обору дование только отечественного производства.
1. РАСЧИСТКА ПОЛОСЫ ОТВОДА
Расчистка полосы отвода включает следующие основные опера ции: валка, трелевка, разделка и вывозка леса; срезка кустарников и уборка валунов.
1.1. Валка леса
Валку леса производит специализированное звено вальщиков после подготовительных работ, обеспечивающих безопасные условия груда. Машины для валки леса выбирают с учетом объема работ и рельефа местности (табл. 1.1).
Таблица 1.1 Технические характеристики машин для валки леса
Марка |
Тип машин |
Мощ |
Производительность, |
|||
машин |
|
ность |
|
м'Уч |
|
|
|
|
двигате |
|
|
|
|
|
Бензомоторная пила |
ля, кВт |
9 при |
диаметре |
де |
|
«Урал» |
4,04 |
|||||
|
|
|
ревьев 0,45 м |
|
||
«Тайга» |
Бензомоторная пила |
4,04 |
8 при |
диаметре |
де |
|
|
|
|
ревьев 0,45 м |
|
||
АП - 2 |
Самоходные на гу |
55 |
7,5 при диаметре |
де |
||
|
сеничном ходу |
|
ревьев 0,55 м |
|
||
ЛП - 19 |
То же |
95 |
24,5 |
при |
диаметре |
|
|
г/ |
|
деревьев 0,60 м |
|
||
МЛ-119А |
98 |
25,5 |
при |
диаметре |
деревьев 0,49 м
Технологическая схема валки леса приведена на рис 1.1. Полоса леса делится на ленты равной ширины вдоль оси дороги. По оси до роги прокладывается трелевочный волок, по которому тракторами вывозятся спиленные деревья.
Валка деревьев бензомоторными пилами осуществляется вер шинами вперед под углом 35-55° к волоку, как показано на рис 1.1, а.
При применении самоходных валочных машин работы выпол няются на узких лентах, образующихся в пространстве между треле вочным волоком и границей полосы отвода справа или слева. Балоч ная машина продвигается вперед, спиливая деревья и укладывая их в
пакеты вдоль волока комлем вперед по одной из лент. Затем перехо дит на следующую ленту (см. рис 1.1, б). Разрыв между фронтом ра бот на правой и левой лентах должен быть не менее 30 м или не менее Ь - 2И, где И- высота наибольшего спиливаемого дерева.
Рис. 1.1.'Технологическая схема валки леса: а- валка леса бензом оторны м и пи лами; б валка леса машинами; 1 волок, 2 - пакет спиленны х деревьев; 3 - валочная машина
Сменная производительность машин на валке леса рассчитыва ется по формуле
Псм =Т.Квр'Кт П'ч,
где Псн - эксплуатационная сменная производительность, м3; К,р - коэффициент использования сменного времени; П,' - часовая техническая производительность, м?;
/С, - коэффициент перехода от технической к эксплуатационной производительности, Кт= 0,6 - 0,7.
Эксплуатационная производительность бензомоторных пил на валке леса при диаметре деревьев менее 0,45 м (табл.1.1) принимает ся без расчета из графика, приведенного на рис. 1.2.
Пути повышения производительности бензомоторных пил на валке леса:
1. Предварительная подготовка лесной площади: уборка завис ших и сухостойных, распиливание вывороченных ветром деревьев.
2.Удаление подлеска в радиусе 1 м вокруг дерева, огребка де рева от снега и пути отхода для вальщика и помощника.
3.Оснащение пил гидроклиньями.
1.2. Трелевка деревьев, разделка и вывозка леса
Трелевка деревьев осуществляется специальными тракторами, оснащенными лебедкой и щитом, а также тракторами, агрегатированными манипуляторами, с помощью которых деревья йз пакетов грузятся на коник. Деревья с кроной или хлысты доставляются на
разделочную площадку. |
|
Производительность- -трелевочного трактора(м3/ч), XI = |
где |
q - рейсовая нагрузка, м3; п - число рейсов за 1 час, зависит от рас стояния трелевки.
Часовую производительность можно принять из графика на рис. 1.3.
Рис.1.3.. Зависимость производитель ности трелевочного трактора от рас стояния трелевки (1 - трактор ТДТ - 55, 2 - трактор ТТ - 4)
Типоразмеры применяемых на трелевке тракторов приведены в табл. 1.2.
Пути повышения производительности труда на трелевке леса:
-применение агрегатных тракторов;
-сокращение расстояния трелевки до -300 м;
-качественное содержание трелевочного волока;
-сокращение времени на набор воза и разгрузку.
Разделка хлыстов осуществляется на временных площадях с ем костью подштабельников до 120-150 м3 сортиментов.
|
Типоразмеры трелевочных тракторов [2] |
||
|
Тип |
Мощность, кВт |
Средняя по |
Марка |
России достиг |
||
|
|
|
нутая произво |
|
|
|
дительность, |
|
•.Чокерный |
35 |
м3/см |
ТДТ-55 |
44*6. |
||
ТТ-4 |
Чокерный |
88 |
59,8 |
ЛП-18А |
Агрегатный |
88 |
104 |
I I
Рис.1.4. |
Схема площадки для разделки |
леса: |
1 груженый трелевочны й трак |
тор; 2 - |
волок; 3 - разворотная петля |
для |
сортиментовоза; 4 - сортим енто- |
,воз; 5 - штабеля распиленных сортиментов; б - разделочная площ адка с хлы стами; 7 - разгруженный трелевочный трактор, 8 - временный проезд для ав
том оби л ей и строительных машин, создаваемый расш ирением волока, 9 - кран; Я - радиус разворотной петли, Я= 5-7 м
Эксплуатационная производительность бензомоторных пил, применяемых на разделке хлыстов, зависит от крупности леса, опре деляемой диаметром на высоте груди - 1,3 м от земли (рис. 1.5).
М— — I— Пути— повышенияГ произво
14 '-------------------- |
|
дительности |
бензомоторных |
пил |
|||
|
на разделке леса; |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
обеспечение свободной |
|||
|
|
|
|
площадки |
для |
передвижения |
|
|
|
|
|
раскряжевщика |
(своевременная |
||
|
|
|
|
откатка сортиментов); |
|
||
|
|
|
|
.устройство площадки |
со |
||
$ и.— |
1 |
. -1—- .. |
I |
. 1 строительным подъемом и укло |
|||
/2 16 |
20 24 |
22 22 |
& |
ном в* сторону штабелей; |
|
Рис.1.5. Производительность мотопилы «Урал» на разделке леса
-ритмичная отгрузка сортиментов;
-увеличение средней длины сортиментов.
Для погрузки сортиментов на автомобили могут применяться строительные краны на шасси автомобилей, а также челюстные фронтальные погрузчики леса, технические характеристики которых приведены в табл. 1.3.
|
Характеристики кранов и погрузчиков [7,8] |
Таблица 1.3 |
||||
|
|
|||||
|
Базовый |
Грузо |
Длина |
Высота |
Допусти |
|
Марка |
автомо |
подъем |
стрелы, |
подъема |
мый угол |
|
|
биль, трак |
ность, т |
м |
крюка, м |
наклона |
|
|
тор |
|
|
|
|
площадки, |
|
|
5,2 - 2,0 |
10 |
10 |
град. |
|
КС- |
ГАЗ-53А |
3 |
||||
1562А |
|
6 .3 -1 ,7 |
7 |
8 |
|
|
КС-2561Е ЗИЛ-130 |
' 1,5 ' |
|||||
КС- |
ЗИЛ-130 |
6,3 - |
1,9 |
7 |
8 |
|
2561К |
МАЗ-500А |
10 - |
1,6 |
10 |
10 |
|
КС- |
1,5 |
|||||
3562А |
|
|
|
|
14,2 |
|
КС-3571 |
МАЗ-500А |
10 - |
13,1 |
1,5 |
||
|
|
0,95 |
14,6 |
16,5 |
|
|
КС-3575 |
ЗИЛ-1 ЗЗГ1 |
10 |
- |
|||
КС- |
КрАЗ |
16 |
4,2 |
14 |
1,5 |
|
4561А |
|
16 -3 ,7 |
8,45 |
10,6 |
|
|
КС-4571 КрАЗ-257К |
1,5 |
|||||
КС-5473 |
Спецавтом. |
25 - 7 |
10 - 2'4 |
4,2 - 10 |
3 |
|
КС-6471 |
Шасси |
40 - 10 |
11 - 7 |
5,2 - 26,7 |
3 |
|
ПЛ-1 |
Т-100 |
4 |
|
|
|
|
ПЛ-3 |
Т-130МГ-2 |
4 |
|
1 |
|
|
П-19 |
ТТ-4 |
3,5 |
|
|
|
П р и м е ч а н и е . Средняя производительность ПЛ-1, ПЛ-3, ПЛ-9 соответственно составляет 90; 114 и 105 м3
Производительность кранов на погрузке сортимента рассчиты вается по формуле
п_ Тс]КврКт
1 см т' — — |
. |
Р-Тц |
|
где Т - продолжительность смены, ч; |
|
д - грузоподъемность крана, т; |
|
Клр - коэффициент использования внутрисменного времени, Кьр ~
К-, |
=0,75 - 0,90; |
|
|
|
коэффициент перехода от технической к эксплуатационной |
||||
|
производительности, |
= 0,65 - |
0,75;.. |
|
р |
плотность древесины, т/м3 Применяется р = 0,74 |
- 0,77 |
||
|
(большее значение применяется для березы, осины); |
|
||
Тц - времяодйого цикла, ч, |
|
|
|
|
|
*ц = т ст +ТЙ + т п +Ту +Трст +Т'п + т £ , |
|
||
где тСвремя строповки пачки сортимента, т,., = 0,05 - 0,10 ч; |
|
|||
тп* |
- время подъема труза (ч), определяется И/уг ,где И |
высота |
||
|
подъема груза; |
|
|
|
т,- - время укладки пачки сортимента на автомобиль, определяет |
||||
|
ся ку1\\, |
|
|
|
где /?, - высота опускания груза, м , А,•= 1 - 2 м, |
|
|||
уг- скорость подъема груза, м/ч, |
200 м/ч; |
|
Трет - время расстроповки пачки сортиментов, трс1 = 0,02; т„'„т„ж- время-поворота стрелы с грузом и без груза, т / = 0,03 ч; тиЛ=
0,02; Го* - время опускания крюка для строповки следующей пачки, оп
ределяется Лстр/у.ч, где Ас1р высота стрелы, м, уЛ скорость опускания крюка, V* =200 м/ч.
Для вывозки леса можно использовать как грузовые автомобили, так и специальные сортиментовозы. Применение специальных машин позволяет вывозить большее количество сортимента за один рейс и обеспечивает наиболее безопасные условия перевозки за счет защит ных конструкций.
Технические характеристики сортиментовозов приведены в табл. 1.4.
Производительность сортиментовозов рассчитывается по фор
муле
т |
-кврк г .я |
Псм (21 |
\ ’ |
(ГГ+ТП+ТР/Р*