2.4.2 Определение расчетной траектории движенияземлеройно-транспортных машин

Траектория движения бульдозера и скреперов зависит от расстояния перемещения грунта, характеров и взаимного расположения выемки и насыпи.

Бульдозер может иметь две разновидности траектории движения: без поворотов и с поворотами (рисунок 2.15, а и 2.15 б). При наличии поворотов, движение бульдозера в порожнем направлении осуществляется также отвалом вперед. В этом случае создаются лучшие условия для работы машиниста и механизмов, скорости движения будут выше. Обычно движение с поворотами начинают применять при расстоянии перемещения грунта 50 м и более.

Скрепер имеет три разновидности траектории движения: по эллипсу (рисунок 2.15,б ), по двухсторонней петле (рисунок 2.15, в) и челночную (рисунок 2.15, г ). Чаще всего применяется траектория движения по эллипсу. Движение по двухсторонней петле целесообразно в случае устройства специальных путей (например, в слабонесущих грунтах) для перемещения скрепера в груженом и порожнем направлениях, по челночной – при наличии чередующихся насыпей и выемок. Для работы по челночной схеме достаточно двух выемок и одной насыпи (например, на рисунке 2.15, г) или двух насыпей и одной выемки посередине. В этом случае скрепер проходит лежащую посередине насыпь (выемку) без разворота, а один цикл его работы включает два или более процесса погрузки и разгрузки.

Во всех случаях работы бульдозера и скрепера набор и разгрузка грунта осуществляются на прямолинейном участке, а все повороты производятся при незагруженной грунтом машине.

Длина отдельных элементов траектории движения бульдозера или скрепера зависит от среднего расстояния транспортирования грунта.

Длина груженого l_г.х. и порожнего l_п.х хода(смотрите рисунок 2.15):

(2.17)

(2.18)

где l_ср – среднее расстояние транспортирования грунта (может быть принято в расчетах равным определенному ранее средневзвешенному расстоянию);

l_н, l_р – длина пути и разгрузки грунта, м.

Рисунок 2.15 – Траектории движения землеройно – транспортных машин при планировке площадки: В, Н – соответственно выемка и насыпь; l – линия нулевых работ; l_ср. – среднее расстояние транспортирования грунта; l_н, l_р – длина пути набора и разгрузки грунта; l_г.х., l_п.х. – длина груженого и порожнего хода

Для бульдозера

; (2.19)

; (2.20)

Для скрепера

; (2.21)

; (2.22)

где h_от – высота отвала бульдозера, м (берется из технических характеристик машин);

h_с – толщина стружки грунта ( глубина резания ), м, (для бульдозера и скрепера ориентировочно берется по приложениям, затем при производстве тяговых расчетов уточняется)

h_р – толщина слоя разгружаемого грунта, м; для бульдозера выбирается самостоятельно (рекомендуется в пределах 0,2 – 0,5), для скрепера – 1,5h_с;

ξ – коэффициент потерь грунта при перемещении бульдозером,

; (2.23)

К_пр – коэффициент, принимаемый равным для связных грунтов 0,75 – 0,85,

для несвязных – 1,15 – 1,5;

q – паспортная вместимость ковша скрепера, м ;

К_н – коэффициент наполнения ковша скрепера грунтом (зависит от вида грунта и условия работы скрепера, может быть взят по данным приложения 3, таблицы 3.1 и 3.2 ).

В случае работы скрепера в наклонном забое значение коэффициента К_н увеличивается в соответствии с таблицей 3.2;

К_п – коэффициент, учитывающий потери при образовании призмы волочения (применяется равным 1,2 – 1,5, последняя цифра для тягучих грунтов );

l_c – длина тягача со скрепом, м;

К_р – коэффициент первоначального разрыхления грунтов,

; (2.24)

где n – первоначальное разрыхление грунта, % (берется по данным приложения 4);

0,7 – коэффициент, учитывающий неравномерную толщину стружки грунта при наборе его скрепером;

b – ширина ковша скрепера ( в м ) берется из технических характеристик машин .

Применительно к рассматриваемому нами примеру принята траектория движения бульдозера ДЗ – 29 по схеме рисунка 2.15, а (без поворота), а траектория движения скрепера ДЗ – 12 – по схеме рисунка 2.15,б (по эллипсу).

Основные характеристики элементов траектории бульдозера ДЗ – 29:

h_от – 0,8 м (из характеристики бульдозера);

h_оq – 0,12 м (из приложения 5 суглинков и трактора мощностью 55 л.с), значение n = 20% взято из приложения 4 для легких суглинков,

;

h_р принято равным 0,3 м, К_пр = 0,8.

Следовательно ,

Основные характеристики элементов траектории скрепера ДЗ – 12: q=6м кубических; b=2,67 м; l_с=12,9 м ( из характеристики скрепера ); работа скрепера принята по наклонному забою с уклоном в 8%. В этом случае для легких суглинков: (по приложению 3);

h_с=0,12 м; К_р=1,2; К_п принят равным 1,3; h_р приято равным м. Окончательно получаем:

;

;

;

;