Режимы работы строительных и дорожных машин
Введение
Социально-экономическое развитие Республики Беларусь предусматривает дальнейшее увеличение объемов промышленного, жилищного, энергетического, транспортного, сельскохозяйственного и мелиоративного строительства. Для решения этой задачи необходимо увеличивать парк строительных и дорожных машин (СДМ), создавать принципиально новые конструкции машин с гидравлическим приводом и повышенной степенью автоматизации, развивать индустриальные методы строительства, связанные с применением комплексов машин. Усложнение конструкций и взаимосвязь машин в технологической цепи требует повышения их надежности. Решение этой проблемы обеспечивается повышением качества изготовления машин, совершенствованием их производственной и технической эксплуатации.
Основная задача технической эксплуатации СДМ - реализация потенциальных возможностей их конструкции при наименьших затратах на поддержание работоспособности и минимальных вредных воздействий на окружающую среду.
В процессе технической эксплуатации важны вопросы управления работоспособностью машин. Управление техническим состоянием машины предусматривает: планово-предупредительную систему технических обслуживаний (ТО) и ремонтов и ее связь с диагностированием машин; применение ТСМ и запасных частей при научно обоснованном нормировании; совершенствование технологических процессов ТО и ремонтов, включая и проектирование баз механизации; информацию об эксплуатационной надежности машин; организацию хранения, подготовку к работе и транспортировку машин на объект.
В настоящее время промышленностью выпускаются новые дорожные и строительные машины для скоростного строительства автомобильных дорог, автоматизированное технологическое оборудование заводов, в том числе подвижного типа, новые механизированные инструменты. Все это обеспечивает возможность осуществления комплексной автоматизации процессов и выполнения новых технологических приемов и методов производства дорожных работ с повышенной эффективностью и качеством.
Наряду с современными средствами автоматизации и механизации на оснащении дорожных организаций находятся машины и оборудование устаревших конструкций, но пригодных к эксплуатации. Снимать такую технику не всегда экономически целесообразно. Модернизация и восстановление путем агрегатного ремонта обеспечивает возможности ее дальнейшей эксплуатации.
Вопросы эффективного использования как новой так и старой техники имеют большое значение. Важнейшим условием ее эффективного использования является правильная эксплуатация техники.
Формирование парков дорожно-строительных машин
Исходные данные
База механизации проектируется для комплекта машин, предназначенного для устройства дорожного полотна.
Исходные данные для вариантов 15 и 18 соответственно приведены в таблицах 1.1 и 1.2.
Таблица 1.1 – Исходные данные для строительства и ремонта земляного полотна по варианту 15
Категория дороги
| Кд
| IV
| Километраж первого участка дороги
| L1д, км
|
| Километраж второго участка дороги
| L2д, км
|
| Грунтовые условия
| С
|
| Относительная влажность
| W
| ном
| Коэффициент сопротивления перемещению до первого участка
| f1
| 0,06
| Коэффициент сопротивления перемещению до второго участка
| f2
| 0,04
| Дальность транспортировки до первого участка
| L1, км
|
| Дальность транспортировки до второго участка
| L2, км
|
| Расстояние от первого участка до базы
| l1, км
|
| Расстояние от второго участка до базы
| l2, км
|
| Коэффициент сменности работы машин
| Ксм
|
| Наработка первой машины каждого типа
| Н1, час
| 2 000
| Шаг наработки остальных машин
| h, час
|
| Таблица 1.2 – Исходные данные для устройства дорожного покрытия по варианту 18
Категория дороги
| Кд
| III
| Километраж ремонтируемого участка
| Lд, км
|
| Расстояние от участка до базы
| l, км
|
| Дальность транспортировки битума
| Lб, км
|
| Дальность транспортировки асфальтобетона
| Lф, км
|
| Коэффициент сопротивления перемещению
| f
| 0,05
| Коэффициент сменности работы
| Ксм
|
| Наработка первой машины всех типов
| Н1, час
| 1 500
| Шаг наработки остальных машин
| h, час
|
| Асфальтобетонное покрытие на щебеночном основании, выполненное по традиционной технологии, включает в себя [1]:
- морозозащитный слой песка................................1,1 м;
- слой щебня.............................................................15 см;
- слой щебня, обработанный вяжущим...................8 см;
- крупнозернистый асфальтобетон..........................6 см;
- мелкозернистый асфальтобетон………................3 см.
Для дорог III категории для верхнего слоя применяют горячие и теплые смеси для плотного асфальтобетона марки II. Для нижнего слоя – горячие и теплые смеси для пористого асфальтобетона марки II – для дорог III категории [1].
Для дорог III и IV категории допускается для верхнего слоя применение холодных асфальтобетонов типа Б(х) и Т(х); марки I для дорог III категории и марки II для дорог IV категории.
Требования к материалам по СНиП 2.05.02-85.
Расчет годовых объемов работ
Расчет потребного количества песка Qп; щебня Qщ; битума Qб; крупнозернистого Qак и мелкозернистого Qам асфальтобетона производится на основании норм расхода материалов на 1 км дороги в зависимости от категории строящейся дороги kд и ее длины Lд [1].
Расчет годовых объемов работ для строительства земельного полотна первого участка дороги
Годовой объем песка определяется по формуле:
Qп = Lд1∙Нр, (1.1)
где Lд1 - длина первого участка дороги, км;
Нр - норма расхода песка на 1 км дороги, м3 [1].
Определим годовой объем песка по формуле (1.1):
Qп = 100∙11∙103 =1 100 000 м3/год
Годовой объем щебня определяется аналогично годовому объему песка по формуле (1):
Qщ = 100∙1,38∙103 = 138 000 м3/год
Годовая программа по укладке и уплотнению материалов определяется по длине и ширине строящейся или ремонтируемой дороги:
Qуп1 = n∙Lд1∙Вд1, (1.2)
где n - количество слоев отсыпки при устройстве земляного полотна, примем n = 3;
Lд1 - длина первого участка дороги, м;
Вд1 - ширина земляного полотна.
Рассчитаем годовую программу по укладке и уплотнению материалов по формуле (1.2):
Qуп1 = 3∙100 000∙10 = 3 000 000 м2/год
Расчет годовых объемов работ для строительства земельного полотна второго участка дороги производится аналогично расчету годовых объемов работ для строительства земельного полотна первого участка дороги. Результаты расчетов сведем в таблицу 1.3.
Расчет годовых объемов работ для устройства дорожного покрытия
Годовой объем битума определяется по формуле (1.1):
Qб = 60∙125,3 = 7 518 т/год
Годовой объем крупнозернистого асфальтобетона определяется по формуле (1.1):
Qак = 60∙0,98∙103 = 58,8∙103 т/год
Годовой объем мелкозернистого асфальтобетона также определяется по формуле (1.1):
Qам = 60∙0,49∙103 = 29,4∙103 т/год
Рассчитаем годовую программу по укладке и уплотнению материалов по формуле (1.2):
Qуп3 = 3∙60 000∙12 = 2 160 000 м2/год
Таблица 1.3 - Годовые объемы работ
Участок
| Qп, м3
| Qщ, м3
| Qб, т
| Qак, т
| Qам, т
| Qуп, м2
| Вд,м
|
| 1 100∙103
| 138∙103
| -
| -
| -
| 300∙104
|
|
| 330∙103
| 41,4∙103
| -
| -
| -
| 90∙104
|
|
| -
| -
| 7 518
| 58,8∙103
| 29,4∙103
| 216∙104
|
|
Выбор номенклатуры машин
В зависимости от условий эксплуатации и величины годовой программы по видам работ выбирают типы машин.
При выполнении землеройно-транспортных работ определяющим фактором является дальность транспортировки грунта. Предельная дальность транспортировки бульдозерами – 0,1 км, прицепными скреперами – 0,5 км, самоходными скреперами – 10 км. При большей дальности транспортировки землеройные работы выполняются экскаваторами или погрузчиками, транспортировка соответственно автомобилями–самосвалами.
Набор грунта самоходным скрепером производится с помощью толкача. При работе экскаваторов и самосвалов в комплект машин включается бульдозер для планировочных работ при отсыпке земляного полотна.
Для снижения коэффициента сопротивления перемещению машин f при транспортировке используется автогрейдер, планирующий дорогу.
При выборе комплекта машин необходимо учитывать следующие условия:
– производительность машин должна быть максимальной при полной их загрузке;
– экскаваторами без предварительного рыхления можно разрабатывать грунты до IV категории включительно (число ударов плотномера ДорНИИ С до 35);
– разработка грунта скреперами, погрузчиками и автогрейдерами при значении С до 12;
– разработка грунта повышенной влажности и при величине С < 1 возможна только экскаваторами;
– вместимость кузова автосамосвала должна превышать вместимость ковша экскаватора в 4–5 раз, а погрузчика в 2–3 раза;
– тяговые усилия толкача и скрепера в килоньютонах выбираются из условия превышения вместимости ковша скрепера в 25–30 раз;
– если по условиям эксплуатации возможно применение экскаватора и погрузчика, предпочтение отдается погрузчику.
Уплотнение грунта при устройстве земляного полотна дороги производится пневмошинными катками или прицепными кулачковыми катками.
При устройстве дорожного покрытия в комплект машин включены: погрузчики для погрузки щебня, автосамосвалы для транспортировки щебня, катки для уплотнения щебня, автогудронаторы для транспортировки и разлива битума, автосамосвалы для транспортировки асфальтобетона, асфальтоукладчики для укладки и самоходные катки для уплотнения асфальтобетона [1].
С учетом вышеизложенных рекомендаций и исходных данных, указанных в задании, принимаем решение о выборе следующего комплекта машин:
Для первого и второго участка дороги:
- погрузчик Амкодор 342 для погрузки песка и щебня;
- автосамосвал МАЗ-5516 для транспортировки песка и щебня;
- бульдозер ДЗ-27 для распределения песка и щебня;
- автогрейдер ДЗ-143 для планировки дороги;
- каток пневмошинный ДМ 13П для уплотнения песка и щебня.
Для третьего участка дороги:
- автогудронатор СД-203 для транспортировки и разлива битума;
- автосамосвал МАЗ-5516 для транспортировки асфальтобетона;
- асфальтоукладчик ДС-114 для укладки асфальта;
- каток вибрационный Амкодор 6622А для уплотнения асфальтобетонного покрытия.
Режимы работы строительных и дорожных машин
Режим работы машины отражает степень ее загрузки за рассматриваемый период по времени и мощности.
Рабочий режим СДМ по времени устанавливает распределение рассматриваемого календарного периода на время, в течение которого машина выполняет свои основные или дополнительные функции, имеет перерывы в работе для ТО и ремонта, перебазируется с одного объекта на другой, простаивает по организационным причинам и метеорологическим условиям.
На основе разработанных режимов выявляется степень использования, определяется производительность машин и комплексов машин.
Определение времени работы отдельной машины в течении года Тч следует производить с учетом показателей надежности и времени проведения капитального ремонта. Это связано с тем, что в процессе увеличения наработки с начала эксплуатации возрастает количество отказов, и капитальный ремонт отдельной машины проводится один раз в 2 - 6 лет.
С учетом комплексного показателя надежности Кт.и. время работы машины в течение заданного периода может быть определено по формуле [2]:
, (1.3)
где Дкал – количество календарных дней в году, дн.;
Дпер – перерывы в работе машин по всем причинам, кроме перерывов для технического обслуживания и ремонта, дн.;
Кт.и – коэффициент технического использования;
tсм – продолжительность смены, tсм = 8 ч;
Ксм – коэффициент сменности, Ксм = 2.
Сумма дней перерывов в работе машины по всем причинам, кроме перерывов для технического обслуживания и текущих ремонтов, определяется по формуле [2]:
, (1.4)
где Двых – количество праздничных и выходных дней за год, дн. Принимаем Двых = 112 дней;
Дпб – дни, затрачиваемые на перебазировку машины в течение года, дн. Дпб = 0,05∙Драб = 0,05∙254 = 12,7 дней;
Дмет – простои по метеорологическим условиям (принимаются по данным гидрометеослужбы применительно к конкретной температурной зоне), дн. Дмет = 0,7∙Дмет.табл;
Днепр - непредвиденные перерывы в работе машины, дн. Днепр = 0,03∙Драб = 0,03∙254 = 7,6 дней;
Дк.р - дни пребывания машины в капитальном ремонте, дн. Дк.р = 0.
Коэффициент технического использования определяется с учетом фактической наработки с начала эксплуатации по следующей формуле [3]:
Кт.и = А1 - А2∙Нф, (1.5)
где А1 и А2 – эмпирические коэффициенты для каждого вида дорожно-строительных машин [3].
Для примера рассчитаем время работы погрузчика Амкодор 342. Для этого сначала произведем расчет коэффициента технического использования Кт.и по формуле (1.5):
Кт.и = 0,94 – 0,00004∙2 000 = 0,86
Затем определим табличное значение простоев по метеорологическим условиям по таблице 2.1 [1]. Так как для погрузчика неблагоприятными условиями являются дождь, снегопад и низкая температура, то:
Дмет.табл = 11 + 8 = 19 дн.
Дмет = 0,7∙19 = 13,3 дн.
Определим количество дней перерывов в работе машин по всем причинам, кроме перерывов для технического обслуживания и ремонта по формуле (1.4):
Дпер = 112 + 12,7 + 13,3 + 7,6 + 0 = 145,6 дн.
Время работы погрузчика определим по формуле (1.3):
Расчеты для всех остальных машин сведем в таблицу 1.4.
Таблица 1.4 - Режимы работ строительных и дорожных машин
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|