Контрольная работа: Проведение планировочных работ бульдозером

Целью работы является ознакомление с конструкциями бульдозеров и приобретение навыков в расчете основных параметров бульдозеров.

бульдозер планировочная работа

Задание:

Из табл. 1. 1., 1. 2. и 2. 1. методических указаний выбираем исходные данные:

Таблица 1. 1. Исходные данные

Таблица 1. 2. Исходные данные

Таблица 1. 3. Коэффициент трения грунтов и материалов

1. Расчет основных параметров бульдозера

Для производства подготовительных работ выбираем гусеничный бульдозер John Deere 850J-II (рис. 1) со следующими техническими параметрами (табл. 1. 4) :

Рис. 1. Гусеничный бульдозер John Deere 850J-II

Таблица 1. 4. Технические характеристики бульдозера

2. Расчет основных рабочих параметров бульдозера.

Тяговый расчет бульдозера:

Р = Рр+ Рпр + Рс + Рн+ Рт, (1)

где Рр - сопротивление грунта резанию;

Рпр- сопротивление перемещению призмы грунта (призмы волочения) перед отвалом;

Рс- сопротивление от скольжения грунта вверх по отвалу;

Рн - сопротивление трению ножа отвала бульдозера по грунту,

Рт - сопротивление перемещению тягача.

Сопротивление при резании:

кг, (2)

где kp - удельное сопротивление грунта резании, МПа (kp= 4000 10000 кг/см2) ; принимаем kp= 10000 кг/см2 = 108кг/м2;

B - длина отвала (таблица 3), м; h - средняя толщина стружки, м;

- средняя толщина стружки, Н=1, 1 м - высота отвала (табл. 1. 4),

h = 0, 1•1, 1 = 0, 11 м.

Сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом:

, (3)

где Vф- фактический объем грунта, перемещаемый бульдозером;

мт= коэффициент трения грунта о грунт, принимаем мт= 0, 75 (табл. 1. 3) ;

Vф =, (4)

где Кпот= 1-0, 005·Ln - коэффициент, учитывающий потери грунта в процессе перемещения призмы и зависящий от длины перемещения; (5)

где Ln= 24 м- расстояние на которое перемещается грунтовая призма (расстояние на которое перемещается грунтовая призма, зависит от схемы движения бульдозера по строительной полосе при резании и перемещении срезаемого слоя грунта). Схема движения может быть параллельно оси строительной полосы, перпендикулярно, в косопоперечном направлении.

Кр - коэффициент разрыхления, примем 1, 17 (табл. 1. 2) ;

Vф = ;

- объемная масса разрыхленного грунта;

Сопротивление от скольжения грунта вверх по отвалу:

, (6)

Где в = 15 - угол продольного уклона местности (1, табл. 1. 1.)

.

Сопротивление движения отвала:

, (7)

где Gбо = 3000 кг - масса базового отвала (табл. 1. 4) ;

м - коэффициент трения грунта о сталь, принимаем м = 0, 7 (табл. 1. 3) ;

.

Сопротивление перемещению базовой машины:

, (8)

Где Gб. н = 18000 кг - масса базовой машины (табл. 1. 4),

f = 0, 008 - 0, 12 - коэффициент, сопротивления перекатыванию, принимаем f = 0, 1

P = 35760000+1153, 85+1153, 85+2100+1800=35766207, 7 кг

2. Мощность бульдозера (двигателя).

(9)

где v - скорость бульдозера, км/час, принимаем равной v=4 км/час;

- механический к. п. д., равный 0, 75.

Т. к. расчетная мощность бульдозера меньше номинальной, которая составляет 138 кВт, то дальнейший расчет ведем для данного типа бульдозера.

Производительность бульдозера при резании и перемещении:

, (10)

где Ки - коэффициент использования бульдозера по времени (Ки = 0, 850, 9), принимаем Ки = 0, 9;

t - продолжительность одного цикла, с;

V - объем призмы волочения, м3;

Ку - коэффициент, учитывающей влияние уклона местности на производительность бульдозера, определяем по табл. 1. 5.

Таблица 1. 5 Значение коэффициента Ку

V =, (11)

где Кпот= 1 - 0, 005·Ln - коэффициент, учитывающий потери грунта в процессе перемещения призмы и зависящий от длины перемещения [3, стр. 35];

;

Ln= 24 м- расстояние на которое перемещается грунтовая призма;

Кр =1, 17 - коэффициент разрыхления (табл. 1. 2) ;

V =

Длина пути резания грунта:

(12)

где ц0 = 30 - угол естественного откоса для супеси [3, стр. 137],

принимаем ц0 = 30;

Продолжительность одного цикла:

, (13)

где

.

- соответственно продолжительность работы машины при резании грунта, его перемещении и заднего холостого движения машины;

где LР, LП - длины путей резания и перемещения, м;

Vр = 2 6 км/ч - скорость движения при резании бульдозера, принимаем Vр= 6 км/ч = 6•1000м / 3600с = 1, 67 м/с [1, стр. 35];

Vп= 48 км/ч - скорость движения при перемещении бульдозера, принимаем Vп = 8 км/ч = 8•1000м / 3600с = 2, 22 м/с [1, стр. 35];

Vз. x. = 510 км/ч - скорость движения при обратном ходе бульдозера, принимаем Vз. x = 10 км/ч = 10•1000м / 3600с = 2, 78 м/с [1, стр. 35];

- время переключения передач (), принимаем 6 с;

t0- время опускания отвала (t0 = 2 - 4 с), принимаем t0 = 3 с;

t = 20, 5+38, 92+43, 4+6+3=98, 32 с

Производительность при планировочных работах:

, (14)

где L - длина планируемого участка (L = 150 км) ;

- угол установки отвала в плане, = 63 (табл. 1. 4) ;

b1 - величина перекрытия прохода (b1 = 0, 5 м) ;

n - число проходов по одному месту (n = 1 2), принимаем 1;

Vср-рабочая скорость движения бульдозера при резании, Vр= 1, 67 м/с;

tпов - время поворота бульдозера (tпов = 10 - 15 с), принимаем tпов = 10 с.

3. Расчет количества бульдозеров

Нормативная скорость выполнения работ по строительству трубопровода составляет 700 км/год. Половина времени (т. е. 6 месяцев) отводится на земляные работы.

Время, требуемое для выполнения земляных работ на участке длиной 100 км, определяется из соотношения:

200 км - 6 мес.

100 км - х мес.

х = 100•6 / 700 = 0, 85 мес. = 25, 7 дней

Площадь строительной полосы:

(15)

где L - длина планируемого участка;

Lп- ширина полосы земель, отводимых для трубопровода.

Объем грунта, снимаемого при резании:

(16)

Планировочные работы выполняются в одну смену по 12 часов. Тогда общее время работы равно: tобщ= 25, 7 · 12 = 308 ч.

Тогда необходимая производительность будет равна:

м2/ч.

Работы по резанию и перемещению грунта выполняются в две смены по 12 часов. Тогда общее время работы равно: tобщ= 2 · 139, 5 · 12 = 3348 ч.

Тогда необходимая производительность будет равна:

м3/ч.

Необходимое количество бульдозеров:

при планировочных работах , принимаем 3 бульдозера;

при резании и перемещении грунта , принимаем 3 бульдозера.

Вывод: значительную часть строительных работ при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов занимают земляные работы. Значительный объем этих работ выполняется бульдозерами.

В ходе выполнения данной лабораторной работы было осуществлено ознакомление с основными конструктивными элементами бульдозеров и произведен расчет их производительности с целью установления необходимых параметров бульдозера, а также их количества на строительной площадке.

Для проведения планировочных работ, резки и перемещения грунта необходимо 3 бульдозера марки John Deere 850J-II.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

С. А. Горелов «Машины и оборудование для сооружения газонефтепроводов». Уч. пособие. - М. : РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2000.

«Трубопроводный транспорт нефти». Под ред. С. М. Вайнштока. Учебник. - М. : Недра, Т. 2 - 2004.

В. И. Минаев «Машины для строительства магистральных трубопроводов». Учебник. - М. : Недра, 1985.

«Строительство магистральных трубопроводов». Справочник/ В. Г. Чирсков, В. Л. Березин, Л. Г. Телегин и др. - М: Недра, 1991. - 475 с. : ил.

ВСН 004-88 «Организация строительного производства» ВНИИСТ Миннефтегазстроя, 1989.

В. А. Шмурыгин, В. Г. Крец, К. В. Перовский «Методические указания по выполнению практических и курсовых работ». Томск: ТПУ, 2005.

В. Г. Лукьянов, А. Д. Громов, Н. П. Пинчук «Технология проведения горно-разведочных выработок». Изд-во ТГУ, 1999.

СТО Газпром 2-2. 3-231-2008 «Правила производства работ при капитальном ремонте линейной части магистральных газопроводов ОАО «Газпром», введенные в действие Распоряжением ОАО «Газпром» от 04. 04. 08 № 80 с 22. 09. 08г.

СНиП III-42-80 «Магистральные трубопроводы».

СНиП 12-01-2004 «Организация строительства».

СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве».