Производительность и стоимость бульдозера в час

Производительность работы бульдозера

Под производительностью у бульдозера понимают количество кубических метров грунта, которые он может перевезти, за единицу времени. Для упрощения расчетов, уклон поверхности принимается равный 0 градусов. Увеличение производительности бульдозера состоит в увеличении объема грунта, который он может переместить в объеме призмы волочения за один проход. Во время срезания стружки грунта, грунт собирается перед отвалом в виде призмы, которая движется на некотором расстоянии перед лопатой. Чем большую призму волочения способен создать бульдозер, тем большей производительностью он обладает. В качестве меры по увеличению производительности, на бульдозерах применяют различные формы ковшей-лопат для разработки грунтов различной плотности и сыпучести, например, для перемещения песков и глин применяются практически вертикальные лопаты, а для перемещения каменных грунтов применяются глубокие ковши.

Работа бульдозера состоит в срезании верхней поверхности грунта, и последующем ее перемещении. После срезания грунта, перед ковшом-лопатой образуется валик, который приобретает форму призмы, и который увеличивается по мере передвижения бульдозера. Объем призмы срезанного грунта растет вперед, вверх и в стороны, причем при росте объема срезанного грунта в стороны, неизбежны потери перемещаемого грунта через боковые стенки ковша-лопаты. Часть грунта теряется под ковшом бульдозера, что создает предпосылки для изменения угла срезания грунта. После некоторого пройденного расстояния, бульдозер начинает перемещать только срезанный первоначальный грунт, не доставая режущей кромкой до поверхности грунта. Однако с такой формой перемещения грунта приходится мириться, из-за ограниченной мощности бульдозера.

В расчетной величине рабочего цикла движения бульдозера учитывается длина кавальера (расстояние, на которое перемещается призма срезанного грунта), среднее значение передней и задней скорости движения, время включения передач движения и скорость разгона бульдозера перед опусканием ковша-лопаты.

Существует два вида производительности – техническая и производственная производительность бульдозера. Под технической производительностью понимается производительность бульдозера, которая происходит при самых идеальных условиях производства работ, а производственная производительность учитывает время на производство технических осмотров и ремонтов бульдозеров, время заправки и переезда с места на место. Кроме того, на производстве значительное время занимает очистка гусениц бульдозера от наматываемой на них проволоки и перемещение больших камней и обломков конструкций, особенно в местах проведения демонтажных работ.

Вернуться к списку

Оставить заявку на запчасти

Поделиться с друзьями:

Экономическая эффективность бульдозера и экскаватора при производстве земляных работ

Экономическая эффективность бульдозера
и экскаватора при производстве земляных работ

Экономическое сравнение производится
между бульдозером KomatsuD 155AX-3 и экскаватором KomatsuРС 138U-2.

Технические характеристики бульдозераKomatsuD 155AX-3:

– двигатель KOM SA6D140;

– эксплуатационная мощность 228,3 кВт/
306,2 л.с.;

– эксплуатационная масса 38500 кг;

– емкость отвала 11,8 м3.

Технические характеристики
экскаватора Komatsu РС 138U-2:

– двигатель Komatsu SAА4D95LE;

– эксплуатационная мощность 66 кВт/
88,5 л.с.;

– эксплуатационная масса 13480 кг;

– емкость ковша 0,7 м3.

Производительность бульдозера

При разработке и перемещении грунта бульдозер
работает как машина цикличного действия и его производительность можно
определить по формуле

Пм3ч

n – число циклов в час при
определенной дальности перемещения грунта;

q – объем грунта, перемещенный
отвалом, м3;

k_n – коэффициент потерь грунта в
боковые валки, зависящий от дальности перемещения и вида грунта;

k_i – коэффициент, учитывающий влияние
уклона пути, 0,67;

k_p – коэффициент первоначального
разрыхления грунта, 1,35;

k_в – коэффициент использования рабочего
времени, 0,8.

Число циклов
бульдозера в час:

n

t_ц – продолжительность одного цикла, сек;

Продолжительность
одного цикла

t_цсек

t_н – продолжительность резания (набора)
грунта, сек;

t_г.х – продолжительность груженного хода, сек;

t_х.х – продолжительность холостого хода, сек;

t_п – продолжительность одного поворота,
20 сек;

t_п.п – продолжительность одного
переключения скорости, 5 сек;

t_о – продолжительность опускания отвала
в рабочее положение, 1 сек;

m – число переключений скоростей
трактора в течении одного цикла, 2;

l_н – длина путей резания грунта, 21,45 м;

l_г.х – длина перемещения грунта к месту
укладки, 2 м;

V_н – скорость движения бульдозера при
резании, 1,89 м/с;

V_г.х – скорость движения бульдозера при
перемещении грунта, 1,08 м/с;

V_х.х – скорость движения бульдозера при
обратном ходе, 2,33 м/с;

k_v – коэффициент, учитывающий снижение
скорости по сравнению с расчетной конструкторской скоростью трактора, 0,75 при
резании и перемещении грунта, 0,85 – при обратном ходе.

сек

Коэффициент потерь
грунта зависит от дальности его перемещения и приближенно определяется
зависимостью:

k_n

k_l – опытный коэффициент, зависящий от
свойств грунта, 0,04;

l_г.х – длина перемещения грунта к месту
укладки, 2 м.

м3ч

Арендная стоимость
бульдозера в г. Хабаровске составляет а = 1,2 тыс. р в
час.

Объем разрабатываемого
котлована составляет V_котл = 3312,8 м3.

Продолжительность работ
будет равна

П_рч

V_котл  – объем разрабатываемого котлована, м3;

 П – производительность бульдозера, м3/ч.

 ч

Тогда стоимость
работ, производимых бульдозером составит

С тыс.р

П_р –
продолжительность работ, ч;

 а – арендная стоимость бульдозера, тыс.
р.

тыс. р

Производительность
одноковшового экскаватора

Эксплуатационную
производительность экскаватора определим по формуле

_эм3/ч

q – объем ковша, м3;

n – число циклов в минуту;

k_n – коэффициент наполнения ковша, 1,5;

k_p – коэффициент разрыхления грунта,
1,3;

k_в – коэффициент использования рабочего
времени, 0,8.

Число циклов экскаватора
в минуту:

n

t_ц – продолжительность одного цикла, сек;

Продолжительность
одного цикла

t_kсек

t_n – продолжительность поворота на
выгрузку, 6 сек;

t_в – продолжительность выгрузки, 5 сек;

t_п – продолжительность поворота на
забой, 3 сек.

сек

м3/ч

Арендная стоимость экскаватора
в г. Хабаровске составляет а = 1,0 тыс. р в час.

Объем разрабатываемого
котлована составляет V_котл = 3312,8 м3.

Продолжительность работ
будет равна

П_рч

V_котл  – объем разрабатываемого котлована, м3;

 П_э – производительность экскаватора, м3/ч.

 ч

Тогда стоимость
работ, производимых экскаватором, составит

С тыс.р

П_р –
продолжительность работ, ч;

 а – арендная стоимость бульдозера, тыс.
р.

тыс. р

Таким образом,
использование при разработке грунта бульдозера экономически выгоднее. Скорость
разработки грунта бульдозером в два раза выше.

Производительность бульдозера. Методы расчетов

Производительность бульдозера определяется как объем работ, выполненный за единицу времени

При составлении проекта работ, осуществлять которые будут бульдозерные агрегаты, важно применить корректные параметры производительности машин в условиях, определенных техническим заданием на проект

Расчет производительности

В первую очередь определяются теоретические параметры искомого показателя, затем необходимо откорректировать его в соответствии с условиями будущей строительной площадки. В итоге получим реальную производительность машины для конкретного проекта.

Расчеты ведутся по формуле:

• Q — искомая производительность машины, м3 /ч;
• q — производительность бульдозера за цикл, м3
• См- рабочий цикл по времени, мин;
• e — коэффициент, учитывающий угол уклона;
• E: коэффициент, учитывающий продуктивность бульдозера

Цикловая (теоретическая) производительность определяется:

q = q1 х a

q1 — вместимость отвального устройства (м3)

a — коэффициент, учитывающий заполнение отвала

Выбор коэффициента (a)

Перемещение бульдозером грунта в условиях	Коэффициент корректировки заполнения отвала (a)
в простых условиях	Грунт песчаного состава, не обводненный и не уплотненный. Материал, складированный в штабель, обычная почва. Отвал перемещается полным.	1,1 ~ 0.9
средняя сложность	Почва, включающая песчаные, гравийные материалы. Рыхлые грунты. Отвал при перемещении полностью не заполняется.	0,9 ~ 0.7
высокая сложность	Обводненный вязкий и твердый глинистый материал, песок со щебнем, прочные грунты.

0,7 ~ 0,6
сложность очень высокая
Порода после взрыва, крупные фрагменты породы.
0,6 ~ 0,4

Время цикла (движение, разворот и смена режима КПП), определяется по формуле:

D – плечо перемещения разрыхленной массы, м;

F — темп переднего хода, м/мин

R — темп заднего хода, м/мин

Z — время, затраченное на переключение КПП, мин.

Значения:

• F и R — определяются исходя из скорости перемещения вперед 3-5 км/ч, назад 5-7км/ч;
• Z – для механической трансмиссии 0,10 мин, для гидромеханики 0,05 мин.

Коэффициент e, учитывающий угол уклона определяется по специальному графику и составляет 0,75 при движении на 15% уклон, 1,2 при перемещении под 15% уклон.

Коэффициент E, учитывающий продуктивность бульдозера выбирается в зависимости от условий эксплуатации: хорошие – 0,83, средние – 0,75, ниже чем средние – 0,67, плохие – 0,58.

Производительность бульдозеров российского производства и их зарубежных аналогов

Техническая производительность машин зависит от 4 факторов:

1. Вместимости отвального устройства, формируещего объемы перемещаемого материала в призме волочения.
2. Параметра мощности силового агрегата трактора, обеспечивающего темп перемещения и маневренность.
3. Длины плеча рабочего участка, от которого зависит время цикла и потери породы из призмы волочения.
4. Характеристик пород грунта рабочего участка.

Для конкретной машины любого производителя объемный параметр переработки грунта за единицу времени зависит от 2 и 3 фактора, в большей степени от энергонасыщенности машины, обеспечивает которую силовой агрегат. Конструкция и объем отвального устройства также во многом зависят от мощности мотора.

Бульдозер Б10М2

Бульдозеры российского производства

Производители
Показатель	ЧТЗ-Уралтрак	Четра-Промышленные машины	Дормаш	Кировец	Волгоградский тракторный завод
Флагман линейки	ЧТЗ Б10М2	ЧЕТРА Т25	Б-150	К-703МА-ДМ15	ВгТЗ ДТ-75
Мощность л. с.	180	413	240	184	95
Тяговый класс	10	25	15	10	3
Отвал, м3	4,28	13,1/11,9	5,5	4,0	3,3

Бульдозер Б-150

Бульдозеры зарубежных производителей

Производители
Показатель	Case	Caterpillar	Liebherr	Komatsu	Dressta
Флагман линейки	1850K	D10T2	PR 734 XL Litronic	D85ESS-2A	TD-20M
Мощность л. с.	194	630	204	200	190
Отвал, м3	3,7/5,6	18,5	3,8/5,56	4,4/6,8	3.88/8.45

Бульдозер CASE 1850R

Российские производители не ищут собственных путей развития тракторостроения, а используют в машинах детали и агрегаты зарубежных компаний.

Бульдозер ЧЕТРА Т25 снабжается американской силовой установкой QSX15-C440 фирмы «Cummins», гидравлика работает от насосных установок компании David Brown. В российских машинах используются трансмиссионные узлы от BOSCH-REXROTH SAUER-DANFOSS (Германия).

Бульдозер D10T2

РАССКАЖИ ДРУЗЬЯМ

Вариант №2 Исходные данные

V_фр= 250 м – годовое подвигание верхнего
вскрышного уступа

L_фр= 1500 м – длина фронта работ верхнего
вскрышного уступа

V_фо= 200 м – годовое подвигание яруса отвала

L_фо= 700 м – длина фронта работ первого яруса
отвала

h_сл= 0,3 м – мощность плодородного слоя

Бульдозер
ДЗ-101

Экскаватор
ЭО-6112Б

Автосамосвал
Камаз 5511

Скрепер ДЗ-33

2 км –
расстояние транспортирования

В_в= 40 м – годовое подвигание фронта горных
работ

В_о= 40 м – ширина участка рекультивации на
отвале

L_ф= 1200 м – длина фронта работ передового
уступа

В_вп= 200 м – ширина выработанного пространства

T_ос= 2 года – время интенсивной осадки пород
отвала

Пример расчета эксплуатационной производительности бульдозера и мощности

Исходные данные:

1. Марка бульдозера – ДЗ -28 ;
2. Тип почвы – суглинок;
3. Расстояние срезания грунта – 10 м;
4. Расстояние перемещения – 20 м.

Шаг 1. Определяем длительность одного цикла:

Для удобства заменим буквенные значения показателей на цифровые.

Т=t1+t2+t3+t4

где:

• t1 –продолжительность набора грунта, с;
• t1=l1/v1=3,6*10/3,2=11,25 с.
• 3,6 –коэффициент перевода единиц измерения скоростей (км/ч в м/с);
• l1 – расстояние резания грунта, l1=10 м (по условию);
• v1 –скорость передвижения трактора на пониженной передаче, v1=3,2 км/ч.
• t2 – продолжительность груженого хода бульдозера, с;
• t2=l2/v2=3,6*20/3,8=18,9 с.
• 3,6 –коэффициент перевода единиц измерения скоростей (км/ч в м/с);
• l2 – расстояние перемещения грунта, l2=20 м (по условию);
• v2 –скорость передвижения бульдозера с учетом понижающего коэффициента для груженого трактора, v2=3,8 км/ч.
• t3 – продолжительность холостого хода бульдозера, с;
• t3=(l1+l2)/v3=3,6*(10+20)/5,2=20,8 с.
• v3 –скорость передвижения бульдозера при обратном ходе с учетом понижающего коэффициента пустого трактора, v3=5,2 км/ч.
• t4 – продолжительность времени, дополнительно затраченного на поднимание и опускание отвала, переключение скоростей движения и разворота бульдозера в обратную сторону.

Для данного типа бульдозера и, исходя из условия задания t4=25 с.

Продолжительность одного цикла составляет:

Т=t1+t2+t3+t4=11,25+18,9+20,8+25=76 с.

Шаг 2. Определяем машинную производительность бульдозера:

Машинная производительность бульдозера

Производительность тягача вычисляется по формуле:

Пт=q пр*n*kн:kр,

где:

• qпр- объём перемещаемого грунта, м3;
• qпр=L*H2:2*а=3,93*0,816^2/2*0,7=1,92 м3
• L – длина лопаты бульдозера, L = 3,93 м,
  H – длина отвала лопаты, H=0,816 м,
  а = 0,7 – коэффициент, определяющий соотношение высоты и длины,
  n – число циклов за единицу времени работы (1 час):
• п = 3600/Т=3600 : 76=47,4
• kн=1,1 – коэффициент, зависящий от объема наполнения призмы отвала грунтом,
  kр=1,3 – коэффициент, показывающий степень разрыхления грунта,

Пт=qпр*п *kн/kр=1,9*47,4*1,1 : 1,3=76,2 м3/ч

Эксплуатационная производительность трактора определяется как соотношение:

П= Пт*kв= 76,2* 0,8=60,96 м3/ч

где kв– коэффициент, учитывающий рациональное использование рабочего времени, kв=0,8.

Сменная производительность бульдозера считается как:

П=8*Пэ=8*60,96=487,68 м3/ч,

где 8 – часы работы в смену.

Производительность бульдозера

Исходя из представленных формул, очевидно, что производительность бульдозера повышается, если в начальный момент работы отвал заглублен на максимально возможную глубину, а по мере того, как будет накапливаться грунт, глубина уменьшается.

Перед началом работы плотный грунт разрыхляется специальными зубьями, расположенными на задней части бульдозера. Это позволяет увеличить производительность до 30 процентов.

Распиловка грунта выполняется на пониженной передаче под уклон.
Для уменьшения потерь грунта при транспортировке, перемещать его следует на пониженной скорости.
Для сокращения потерь объема перемещаемого грунта, двигают его по одному и тому же следу.

При перемещении грунта на большие расстояния, весь объем делится на порции.
Выбор эффективного способа разгрузки грунта с отвала: в кучу, слоями или сталкиванием в котлован.

Возможно, вам также будет интересна статья про самые большие карьерные самосвалы в мире.

Обратный ход бульдозера к месту набора грунта осуществляется на максимально возможной при данных условиях работы скорости.

Производительность является важнейшей технической характеристикой и определяющим показателем эффективности работы такой строительной машины, как бульдозер (см. Б10М). Величина производительности для машин с цикличным принципом работы зависит прежде всего от длительности цикла.

Ознакомьтесь с рейтингом самых больших и мощных бульдозеров.

Производительность бульдозеров российского производства и их зарубежных аналогов

Техническая производительность машин зависит от 4 факторов:

1. Вместимости отвального устройства, формируещего объемы перемещаемого материала в призме волочения.
2. Параметра мощности силового агрегата трактора, обеспечивающего темп перемещения и маневренность.
3. Длины плеча рабочего участка, от которого зависит время цикла и потери породы из призмы волочения.
4. Характеристик пород грунта рабочего участка.

Для конкретной машины любого производителя объемный параметр переработки грунта за единицу времени зависит от 2 и 3 фактора, в большей степени от энергонасыщенности машины, обеспечивает которую силовой агрегат. Конструкция и объем отвального устройства также во многом зависят от мощности мотора.

Энергонасыщенность зарубежных агрегатов выше, отвальные устройства более разнообразны по конструкции, объем призмы волочения, формируемый ими, значительно больше.

Бульдозер Б10М2

Бульдозеры российского производства

Производители
Показатель	ЧТЗ-Уралтрак	Четра-Промышленные машины	Дормаш	Кировец	Волгоградский тракторный завод
Флагман линейки	ЧТЗ Б10М2	ЧЕТРА Т25	Б-150	К-703МА-ДМ15	ВгТЗ ДТ-75
Мощность л. с.	180	413	240	184	95
Тяговый класс	10	25	15	10	3
Отвал, м3	4,28	13,1/11,9	5,5	4,0	3,3

Бульдозер Б-150

Бульдозеры зарубежных производителей

Производители
Показатель	Case	Caterpillar	Liebherr	Komatsu	Dressta
Флагман линейки	1850K	D10T2	PR 734 XL Litronic	D85ESS-2A	TD-20M
Мощность л. с.	194	630	204	200	190
Отвал, м3	3,7/5,6	18,5	3,8/5,56	4,4/6,8	3.88/8.45

Бульдозер CASE 1850R

Российские производители не ищут собственных путей развития тракторостроения, а используют в машинах детали и агрегаты зарубежных компаний.

Бульдозер ЧЕТРА Т25 снабжается американской силовой установкой QSX15-C440 фирмы «Cummins», гидравлика работает от насосных установок компании David Brown. В российских машинах используются трансмиссионные узлы от BOSCH-REXROTH SAUER-DANFOSS (Германия).

Бульдозер D10T2

РАССКАЖИ ДРУЗЬЯМ

Расчет производительности бульдозера, рыхлителя и скрепера

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

“Пермский государственный технический университет”

Кафедра подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования

Расчетная работа

Выполнил: студент гр. СДМ 05-1 Хатмуллин Ф.Ф.

Проверил: Белоногов Л.Б.

ПЕРМЬ 2009

Задание 1. Определение производительности и тяговый расчет бульдозера D 7 G ” CAT “

Исходные данные:

Масса бульдозера m=16000 кг;

Мощность двигателя Nдв =200 л.с.;

Скорость передвижения вперед Vтр =3,7-9,9 км/ч;

Скорость передвижения назад Vназ =4,5-11,9 км/ч;

Ширина отвала В=3650 мм;

Высота отвала H=1270 мм;

Длина перемещения Lпер =70 м;

Грунт-глина;

Плотность грунта

Коэффициент разрыхленности Кразр =1,3;

Тсц

TN -тяговое усилие при заданной скорости:

TN =

где:

Nдв =200л.с.=148кВт мощность двигателя

U- скорость перемещения машины

TN =

2. Определение силы тяги по сцеплению:

Тсц =Gсц

где: Gсц -сцепной вес бульдозера

jсц -коэффициент сцепления jсц =0,9

Gсц =1,22

Тсц =191,3

Тсц > TN >

3. Определение суммарного сопротивления:

а) Сопротивление резанию.

W1 =k

где: k-коэффициент удельного сопротивления грунта резаниюk=120кПа

В- ширина отвала.

h- толщина срезаемого пласта

h=0,09

W1 =120

б) Сопротивление призмы волочения.

W2 =0,5

где: m2 – сопротивление грунта по грунту. m2 =0,6

W2 =0,5

в) Сопротивление перемещения призмы вверх по отвалу

W3 =0,5

где: m1 – сопротивление грунта по отвалу m1 =0,9

aр -угол резания aр =55о

W3 =0,5

г) Сопротивление трения ножа отвала о грунт.

Pзат – удельное сопротивление от затупления, зависящее от ширины площадки и категории грунта

W4 = Pзат

W4 =1000

д) Сопротивление призмы волочения грунта движению

W5 =Gпр

f– коэффициент сопротивления качения, f=0,06

W5 = 0,5

Тсц > TN >

Условие тягового расчета выполняется.

4. Определение запаса тягового усилия по сцепному весу

Т’сц =Тсц -( W2 +W3 +W4 +W5 )

Т’сц =172,2 -(25,23+15,36+3,65+3,11)= 124,85кН

5. Запас тягового усилия по мощности двигателя:

Т’маш =ТN -( W2 +W3 +W4 +W5 )

Т’маш =107,4-(25,23+15,36+3,65+3,11)= 60,05 кН

6. Определение толщины стружки:

а) в начале набора грунта

h2 =Т’м /В*К=60,05/3,65*120=0,14 м

б) в конце набора грунта

h3 =Т’’ /В*К

Т’’ = ТN -( W4 +W5 )= 107,4-(3,11+3,65)=100,64 кН

h3 =100,64/3,65*150=0,23 м

7. Определение фактического объема грунта призмы:

Vпр =0,5*Н*×В / tg φ=l1 *В*hср

l1 – длина участка набора грунта

l1 =0,5*Н2 / tg φ* hср =0,5*1,272 /1*0,185=4,36м

Vпр =4,36*3,65*0,185=2,94 м3

5. Выбираем скорости движения на участках:

Vн = 4 км/ч – при наборе

Vтр =6 км/ч – при транспортировании

Vзад =10 км/ч – при движении задним ходом

6. Определение продолжительности цикла:

Tц =t1 + t2 + t3 + t4

а) продолжительность набора грунта

t1 =3,6*l1 / Vн =3,6*4,36 /4=3,9 с

б) время транспортировки

t2 =3,6*lтр / Vтр =3,6*70 /6=42 с

в) время движения задним ходом

t3 =3,6*lтр / Vзад =3,6*70 /10=25,2 с

г) время дополнительное ( переключение скоростей, поворот и т.д.)

t4 =30…40 с , принимаем t4 =30 сб tц =3,9+42+25,2+30=101,1с

7. Определение числа циклов за час работы:

n=3600 / tн = 3600 / 101,1=35,6 ≈ 36 цикла

8. Определение технической производительности бульдозера:

ПТ =(0,5*Н2 *В / tg φ)*ψ*n* Ккв * (1/Кр )

Ψ – коэффициент потерь грунта на боковые валки , Ψ = 0,75

Кр – коэффициент разрыхления грунта , Кр =1,3

ПТ =(0,5*1.272 *3.65/1) *0,75*36*(1/1,3)=61 м3 /ч