Производительность автогрейдеров и пути её повышения

Темпы строительства (восстановления) автомобильных дорог во многом зависят от производительности используемой техники, в том числе и автогрейдеров.

Производительность автогрейдера, в зависимости от характера выполняемой работы, может выражаться в объеме вырезанного и перемещенного грунта за единицу времени, в квадратных метрах спланированной площади или в километрах спрофилированной дороги. Во всех случаях максимальная производительность может быть обеспечена правильным выбором режимов работы.

Рассмотрим методику выбора оптимальных режимов работы автогрейдера при отсыпке земляного полотна дороги высотой до 0,75 м из двухстороннего резерва.

Эксплуатационная производительность автогрейдера по объему вырезанного грунта П_Э (м³/ч) может быть выражена зависимостью

,

где Vг - объем вырезанного в резерве и перемещенного в тело насыпи

грунта отвалом за один проход, м³;

К_В - коэффициент использования автогрейдера по времени;

К_УКЛ - коэффициент, учитывающий влияние на производительность ук-

лона местности;

Т_Ц - время рабочего цикла, т. е. время, затраченное на разработку и пе-

ремещение грунта в объеме V_Г (м³), с.

Если предположить, что работа производится на участке дороги протяженностью l м, то объем грунта, вырезанного автогрейдером за один проход, туда и обратно составит

,

где Fc - максимальное сечение стружки, которое может быть вырезано автогрейдером за один проход, м².

Время цикла, необходимое для укладки этого объема Vг грунта, сек:

,

где t₁ и t₂ - соответственно время вырезания и перемещения данного объема грунта, с;

t_рз - время разворота автогрейдера в конце участка, с.

,

где v_р1 - скорость передвижения автогрейдера на первой передаче, м/с.

,

где v_п - скорость передвижения автогрейдера при перемещении грунта, вырезанного за один проход, м/с;

n_п - количество проходов автогрейдера, необходимое для поперечного перемещения грунта из резерва в тело насыпи.

,

где lп - средняя дальность поперечного перемещения грунта, м;

Кп - коэффициент перекрытия проходов при перемещении грунта, Кп = 1,15-1,18.

lo - длина отвала, м.

Максимальное сечение вырезанной стружки Fс (м²)может быть определено исходя из главного и других параметров автогрейдера

,

где Ко - удельное сопротивление грунта резанию, кН/м²; (если учесть не только резание, но и перемещение грунта как перед отвалом, так и вдоль него, то можно полагать, что Ко = 200-300 кН/м²).

По заданному сечению стружки можно определить массу машины, которая в свою очередь связана со сцепным весом G_СЦ:

,

где М - масса автогрейдера, кг.

Повышение производительности автогрейдера осуществляется путём оптимизации технологических процессов земляных работ и выбора рациональных режимов работы машины. Основные направления повышения производительности автогрейдера заключаются в следующем.

1. При профилировании дороги или отсыпке насыпей из боковых резервов протяженность участка должна быть не менее 500 м, так как при меньшем участке увеличиваются непроизводительные затраты на повороты автогрейдера в конце захватки.

2. Для уменьшения времени, затрачиваемого на повороты автогрейдера, целесообразно применять челночный способ работы, при котором машина не разворачивается на концах участка, а отвал поворачивается на 180⁰ и двигается в одном направлении передним ходом, а в обратном - задним (челноком).

Поэтому автогрейдеры с полноповоротным отвалом являются предпочтительными.

3. При работе одним автогрейдером целесообразно провести несколько проходов по зарезанию грунта, чтобы машина была загружена при последующем проходе перемещения.

4. Наиболее целесообразно применять отряд из нескольких автогрейдеров, при этом тяжелый автогрейдер использовать на вырезании грунта, а средний или легкий - на перемещении грунта и отделочных работах.

5. При использовании автогрейдеров на перемещении грунта и на планировочных работах целесообразно применять удлинители отвалов.

6. При работе на плотных грунтах желательно проводить предварительное рыхление грунта в месте заложения кюветов или резервов.

В связи с требованиями роста производительности труда и улучшения конструкции наметились следующие основные тенденции в развитии автогрейдеров: увеличение мощности двигателя без существенного повышения веса машины; внедрение гидромеханических трансмиссий для ходовых частей машины; повышение скорости машины; автоматизация управления для осуществления автоматического профилирования заданного участка; использование двигателей, хорошо работающих при пониженных температурах, повышенной запыленности и кренах; применение шин низкого давления с центральным регулированием давления воздуха; применение полноповоротных отвалов; повышение универсальности автогрейдеров за счет использования широкого набора сменного рабочего оборудования (в том числе с устройствами быстрой смены) и т.д.

Большинство машин, выпускаемых промышленностью, - трехосные с двумя задними ведущими осями. Оснащены они, как правило, быстроходными дизелями большой мощности, гидромеханическими трансмиссиями. Кроме отвала на автогрейдерах используется сменное оборудование: отвал бульдозера, одно- и двухотвальные снегоочистительные плуги, рыхлители, удлинители и откосники отвала, уплотнительные катки, погрузчики и оборудование грейдер-элеватора.

Внедряется приспособление для автоматического регулирования угла бокового наклона отвала при поперечном профилировании дорог. Этот автомат устанавливается на тяговую раму и служит для автоматического регулирования угла установки отвала независимо от толщины стружки и положения колес.

________________

Глава 6. ЭКСКАВАТОРЫ