Механизация строительства

     Отвал неповоротного типа монтируется  к двум толкающим балкам при помощи раскосов и подкосов, образуя с ними жесткую пространственную конструкцию. Свободные концы толкающих балок шарнирно крепятся к рамам гусеничных тележек трактора, обеспечивая тем самым вертикальные перемещения отвала при сохранении прямого угла между ним и осью трактора [7, мод. 3, стр. 7]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Таблица 6

     Технические характеристики бульдозера SD 16 [19] 

         
 
 
 
 
 
 

    Внешний вид и габаритные размеры бульдозера SD 16, представлен на рисунках 7 и 8 соответственно. 

 
 
 
 
 

      Рис. 7. Габаритные размеры SD 16                   Рис. 8. Бульдозер SD 16

     В теплое время года снятие плодородного слоя почвы и его перемещение  в отвал следует производить  бульдозерами, поперечными ходами - при толщине слоя более 20 см [10, п. 2.9].

Рисунок. 9. Схема отвода земель для магистральных трубопроводов 
 
 
 
 
 

Таблица 7

Полоса  отвода земли под строительство  однониточного трубопровода 

Примечание: Предоставление для  магистральных трубопроводов  земель государственного лесного фонда производится преимущественно за счет не покрытых лесом площадей или площадей, занятых кустарником и малоценными насаждениями.

     Схема движения бульдозера при резании  и разравнивании грунта - полоса рядом с полосой.

Рис. 10. Устройство полки 
 

     Снятие  плодородного слоя почвы должно производиться  на всю проектную толщину слоя рекультивации, по возможности, за один проход или послойно за несколько проходов. Во всех случаях нельзя допускать смешивания плодородного слоя почвы с минеральным грунтом (рис. 9), [10, п. 2.10].

     Снятие  плодородного слоя почвы, как правило, производится до наступления устойчивых отрицательных температур. В исключительных случаях по согласованию с землепользователями и органами, осуществляющими контроль за использованием земель, допускается снятие плодородного слоя почвы в зимних условиях [10, п. 2.10]. 

3.1.3.3. Расчет основных  рабочих параметров  бульдозера 

Тяговый расчет бульдозера:

     Сопротивление грунта резанию и перемещению  преодолевается тяговым усилием бульдозера, которое должно быть несколько больше суммы всех возникающих сопротивлений. Усилие для преодоления этих сопротивлений следует определить для наиболее тяжелых условий работы бульдозера, когда он при копании и перемещении грунта движется на подъем и призма волочения грунта достигает максимальной величины (высоты отвала). Расчет ведем по методике, изложенной в [5, стр. 36]:

     - максимальное сопротивление перемещению  бульдозера Р в момент окончания набора грунта отвалом:

     Р = Р_р + Р_пр + Р_с + Р_Н + Р_Т, (14)

     В формуле 14:

     Р_р - сопротивление грунта резанию:

P_p = K_pBh, (15)

     где К_р = 4000-10000 кг/см² - коэффициент удельного сопротивления резанию, принимаем для неблагоприятного случая К_р= 9000 кг/см² = 9*10⁷ кг/м² [5, стр. 37];

В = 3,388 м - длина отвала (табл. 9);

    h = 0,1Н - средняя толщина стружки, Н = 1,149 м - высота отвала (табл. 5),

h = 0,1Н = 0,1*1,149 м = 0,1149 м; 

Тогда сопротивление грунта резанию:

P_p = K_pBh = 9*10⁷ кг/м² * 3,388 м * 0,1149 м = 3,504*10⁷ кг.

    Р_пр - сопротивление перемещению призмы грунта (призмы волочения) перед отвалом:

Р_пр = V_фµ_тγ_р (16)

где V_ф - фактический объем грунта, перемещаемый бульдозером: 

    где - коэффициент, учитывающий потери грунта в процессе перемещения призмы и зависящий от длины перемещения [5, стр. 39]: 

     =20 м – расстояние, на которое перемещается  грунтовая призма (табл. 5, рис. 10); 
 

     Тогда: 

     µ_т=0,8-1,0 - коэффициент трения грунта о грунт, меньшее значение берут для влажных и глинистых грунтов [4], принимаем для неблагоприятного случая µ_т = 1,0 [5, стр. 37];

     К_р – объемная масса разрыхленного грунта, кг/м³: 
 
 

     Тогда сопротивление перемещению призмы грунта: 

     - сопротивление от скольжения грунта вверх по отвалу: 

     где β = 5° - угол продольного уклона местности (табл. 3); 

     Сопротивление трению ножа отвала бульдозера по грунту: 

     где = 2454 кг - масса базового отвала (табл. 6);

     µ = 0,5-0,7 – коэффициент трения грунта о сталь, принимаем для неблагоприятного случая, для глин и суглинков, µ = 0,7 [5, стр. 37; 4, стр. 208];  

     Сопротивление перемещению тягача: 

     где = 17000 кг – масса базовой машины (табл. 6);

     f = 0,008 - 0,12 – коэффициент, сопротивления перекатыванию, принимаем для неблагоприятного случая f = 0,12 [5, стр. 37];

P_T = G_б.н.f= 17000кг·0,12 = 2040 кг.

Тогда: 

     - необходимая мощность (в Вт) базовой машины: 

     где = 2÷6 км/ч – рабочая скорость движения бульдозера (при резании), принимаем = 6 км/ч = 6*1000м / 3600с = 1,67 м/с [5, стр. 39];

      = 0,75 – механический КПД базовой машины; 

     Мощность  базовой машины: 

      Расчетная мощность не превышает мощность (превосходя ее с большим запасом) выбранного бульдозера SD 16, которая составляет 160 кВт, поэтому данный тип бульдозера, возможно, использовать при земляных работах. Преодолеваемый уклон также, не превышает уклона местности (табл. 6).

     Производительность  бульдозера:

     - производительность бульдозера  при резании и перемещении  грунта определяют из следующего выражения:

     1 методика: 
 

     где К_в = 0,8-0,9 – коэффициент использования бульдозера во времени, принимаем для неблагоприятного случая К_в = 0,8 [5, стр. 38];

     q – объем грунта перед отвалом плотном теле: 

     где l = 3,388 м – длина отвала (табл. 6);

     b = 1,149 м – высота отвала (табл. 6);

     К_п= 0,9 – коэффициент потерь (п. 3.1.3.3);

      = 40 - 45° - угол естественного откоса  грунта [4, стр. 207], принимаем

       = 45°; tg45° = 1,

     Тогда:  

     t_y – длительность одного цикла: 
 

     где L_p- длина пути резания бульдозера [5, стр. 38]: 
 

     L_п = 20 м – длина пути перемещения бульдозера (п. 3.1.3.3)

     L₀ = 20 м – длина пути обратного хода бульдозера;

     υ_p = 2÷6 км/ч – скорость движение при резание бульдозера, принимаем v_p = 6 км/ч = 6*1000м/3600с = 1,67 м/с [5, стр. 39];

     υ_п = 4÷км/ч – скорость движения при перемещении бульдозера, принимаем v_p= 8 км/ч = 8* 1000м / 3600с = 2,22 м/с [5, стр. 39];

     υ₀ = 5÷10 км/ч – скорость движения при обратном ходе бульдозера, принимаем υ_p= 10 км/ч = 10* 1000м / 3600с = 2,78 м/с [5, стр. 39];