дсм скреперы. Изучение конструкции и выбор скреперов. Формирование и сопоставление комплектов скреперытолкач

• Название: Изучение конструкции и выбор скреперов. Формирование и сопоставление комплектов скреперытолкач
• Дата: 10.01.2022
• Размер: 0.77 Mb.
• Имя файла: дсм скреперы.docx
• Тип: Лабораторная работа; #327054

« МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)»

Министерство образования РФ

Кафедра дорожно-строительные машины

Лабораторная работа № 4

По дисциплине:

«Дорожные и строительные машины»

тема:

«Изучение конструкции и выбор скреперов.

Формирование и сопоставление комплектов «скреперы-толкач»»

Вариант №16

Выполнил студент группы 1бД1

Горелова Маргарита Владимировна

Руководитель Безрук Борис Наумович

г. Москва

2020 год

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

«ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ВЫБОР СКРЕПЕРОВ.

ФОРМИРОВАНИЕ И СОПОСТАВЛЕНИЕ КОМПЛЕКТОВ

«СКРЕПЕРЫ-ТОЛКАЧ»

1.1. Цель работы

Закрепление знаний студентов о конструкции скреперов, о возможностях и областях применения скреперов различных типов и выработка навыков решения конкретных задач по оптимальному подбору скреперов и формированию комплектов "скреперы-толкач" для работы в заданных условиях эксплуатации. Определение производительности комплектов, сопоставление и выбор комплектов.

1.2. Исходные и справочные данные для расчета

1.2.1. Исходные данные

Таблица 1

№ Варианта	Участок набора		Путь транспортировки
	Тип грунта	Объем работы, м3	Длина в одном направлении, м	Тип грунта	Средний уклон
1	2	3	4	5	6
16	Глина мягкая 2-ой гр.	4000	2000	Асфальт	0,02

1.2.2. Условия выполнения работ

а) Скреперы выполняют типичную работу: набор грунта в ковш, транспортирование его на заданное расстояние L послойную отсыпку в полезную насыпь. Участок набора – карьер с сосредоточенным объемом работ (Рис 1.)



Рис.1

б) Набор грунта в ковш на участке набора производится с использованием толкача (в качестве толкачей используются серийно выпускаемые бульдозеры соответствующего тягового класса).

Самозагружающиеся элеваторные скреперы применения толкача не требуют. Скреперы двухмоторные и с мотор-колёсами могут загружаться с толкача и без толкача (с разным наполнением ковша).

Коэффициенты наполнения приведены в таблице 2.

1.2.3. Справочные данные для расчета

Коэффициенты наполнения ковша скрепера Kн, разрыхления грунта в ковше Kрх и потерь грунта при наборе Kп.

Таблица 2

Грунт	Кн	Крх	Кп
Глина 2-ой группы	1,00…1,10	1,20…1,30	1,30

2. МЕТОДИКА И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ

РАБОТЫ

2.1. Определение областей рационального применения скреперов

По графикам рис. 2 и 3 для заданных дальности транспортирования L и характеристик транспортных путей f, i выбирается рациональный тип скрепера (по способу передвижения и загрузки): прицепной, полуприцепной, самоходный, двухмоторный, с элеваторной загрузкой. Графики (рис. 2) описывают в первом приближении области рационального применения скреперов различных типов и облегчают выбор варианта машин для последующего технико-экономического анализа. В пограничных зонах рис. 2 следует выбирать для анализа скреперы разных типов из прилегающих областей графика. Коэффициент сопротивления движению f может быть принят по графикам рис. 3. Уклон i транспортного пути задан в табл. 1.


Рис. 2. Области рационального использования скреперов

различных типов:

А – прицепные скреперы к гусеничным тракторам;

Б-В-Г-Д – скреперы, агрегатируемые с колесными тягачами:

Б – самоходные на базе двухосных седельных тягочей;

В – полуприцепные на базе двухосных тягачей;

Г – самоходные двухмоторные и с мотор-колесами;

(Г+Г’ – то же при обеспечении самопогрузки);

Д – самоходные с элеваторной загрузкой.


Вид и состояние дорог, тип грунта
Рис. 3. Коэффициенты сопротивления движению f колесных и гусеничных машин для различных видов дорог и участков набора грунта.
Таблица 4
По графику: f=0,12, тогда f±i=0,12±0,02, что соответствует области Г по рис.2

№ Варианта	Тип скрепера	Сопоставляемые скреперы		Марка бульдозера
		Марка	Вместимость геометрическая q, м3
1	Самоходный(С2-моторный)	ДЗ-115А	15		ДЗ-171.1
2	Самоходный(2-моторный)	ДЗ-107	25		ДЗ-158ХЛ
3	Самоходный(с мотор-колесами)	ДЗ-67	25		ДЗ-158ХЛ

Технико-эксплуатационные характеристики скреперов

Таблица 3

Показатели		Марки скреперов
		ДЗ-115А	ДЗ-107	ДЗ-67
Вместимость ковша, м3 геометрическая q / "с шапкой"		15/21	25/33,6	25/30
Тип скрепера		Самоходные
Тягач		БелАЗ-531Б	БелАЗ	Сил.аг-регат ГД
Ширина ковша b, м		3,2	3,8	3,6
Глубина копания при наборе h, м		0,3	0,35	0,35
Толщина слоя отсыпки hотс, м		0,45	0,55	0,55
Скорости движения, км/ч при наборе (копании) ϑнаб+) при разгрузке ϑразгр максимальная ϑmax		1,0…1,5 2,5…3,5 6…8 55	1,0…1,5 2,5…3,5 6…8 50	1,0…1,5 2,5…3,5 6…8 45
Стоимость машино-часа ++) скрепера , руб/час		605	764	780
Стоимость перебазирования скрепера ++) , руб.		48,4В	61,1В	62,4В
Рекомен-дуемый бульдозер-толкач	Марка	– / ДЗ-171.1	– / ДЗ-158ХЛ	– / ДЗ-158ХЛ
	Стоимость машино-часа ++) , руб.	– /156	– /317	– /317
	Стоимость перебазирования ++) , руб.	– /181+30В	– /368+40В	– /368+40В

2.3. Продолжительность рабочего цикла скрепера.

Определяется для всех типов сопоставляемых скреперов



где – продолжительность набора грунта (загрузки ковша), с;

– продолжительность движения груженого скрепера, с;

– продолжительность разгрузки, с;

– продолжительность движения порожнего скрепера, с;

– время на повороты, маневры, въезд и выезд в карьере, с, принимается по табл. 5

– время на повороты, маневры, въезд и съезд на насыпи, с, принимается по табл. 5.

Таблица 5

Дополнительное время и в цикле скрепера

Вместимость ковша (геометрическая),q, м3	Дополнительное время с	Дополнительное время , с
3…7 8…10 15…16 25	40/50 50/70 60/80 70/90	50/60 60/80 70/90 80/100

Примечание. В числителе значения и для самоходных скреперов, в знаменателе – для полуприцепных.
Продолжительность набора грунта



где путь набора грунта в ковш, м;

– скорость движения скрепера при наборе, км/ч (табл. 3).

Путь набора грунта при этом рассчитывается



Здесь коэффициенты наполнения ковша разрыхления и потерь при наборе берутся по табл. 2; ширина ковша b, м, и толщина вырезаемой стружки (глубина копания) h, м – по табл. 4.

1. 
   Для первого скрепера
   

с

2. 
   Для второго скрепера
   

3. 
   Для третьего скрепера
   

Продолжительность разгрузки



где – скорость движения скрепера при разгрузке, табл. 4.

Путь разгрузки при этом подсчитывается



где – толщина отсыпаемого при разгрузке слоя грунта, м (табл. 4)

1. 
   Для первого скрепера
   

2. 
   Для второго скрепера
   

3. 
   Для третьего скрепера
   

Продолжительность движения груженого скрепера



Продолжительность движения порожнего скрепера



где L - заданная дальность транспортирования, м;

- скорость движения груженого скрепера, км/ч;

- скорость движения порожнего скрепера, км/ч.

Скорости и подсчитываются по формулам





где - максимальная скорость скрепера (табл.3);

– коэффициент, учитывающий потери скорости с увеличением сопротивления движению и уклонов транспортных путей.

Коэффициенты и для каждого скрепера находятся по графикам рис.4 в зависимости от коэффициента приведенного сопротивления движению f±i по отдельным кривым для груженого и порожнего скрепера. Принимаем, что на транспортном участке груженые скреперы движутся вверх по уклону (f+i) , порожние – вниз по уклону (f-i) – см. схему рис.3.


Рис. 4. Коэффициент снижения транспортных скоростей скрепера

в зависимости от коэффициента общего сопротивления движению:

1 – одномоторный груженый; 2 – одномоторный порожний; 3 - двухмоторный и с мотор-колесами груженый; 4 – двухмоторный и с мотор-колесами порожний;

5 – элеваторный груженый; 6 – элеваторный порожний

=0,28 приf+i=0,14

=0,7 приf-i=0,1

1. 
   Для первого скрепера
   

2. 
   Для второго скрепера
   

3. 
   Для третьего скрепера
   

2.4. Продолжительность рабочего цикла бульдозера – толкача.



где - продолжительность набора скрепера, с.

1. 
   Для первого скрепера
   

2. 
   Для второго скрепера
   

3. 
   Для третьего скрепера
   

Продолжительность рабочего цикла скрепера

1. 
   Для первого скрепера
   

2. 
   Для второго скрепера
   

3. 
   Для третьего скрепера
   

2.5. Количество скреперов, работающих в сбалансированном

комплекте с толкачом.

Расчетное количество скреперов определяется по формуле



Фактическое количество скреперов получается путём округления до ближайшего целого.

Значения , , и по каждому варианту заносятся в табл. 6.

1. 
   Для первого скрепера
   

2. 
   Для второго скрепера
   

3. 
   Для третьего скрепера
   

Таблица 6

Цикл скрепера и толкача, количество скреперов на один толкач

Показатели	Вариант скрепера
	1	2	3
Продолжительность набора , c	71,1	82,08	77,382
Продолжительность груженого хода , c	467,5	514,29	571,43
Продолжительность разгрузки , c	14,58	16,08	15,15
Продолжительность порожнего хода , c	187,01	205,71	228,57
Дополнительное время в карьере , c	60	70	70
Дополнительное время на насыпи , c	70	80	80
Продолжительность цикла скрепера	870,19	968,1	1042,532
Продолжительность цикла толкача	173,76	191,328	183,81
Количество скреперов на один толкач
	5,01	5,06	5,7
	5	5	6

2.6. Эксплуатационная часовая производительность комплекта

Находится по одной из двух формул в зависимости от соотношения и

а) при

б) при >

где - коэффициент внутрисменного использования комплекта машин по времени, =0,7;

- коэффициент простоев машин из-за неравномерности прибытия скреперов на участок набора (учёт вероятностного характера взаимодействия машин в комплекте), принимаем =0,85.

1. 
   Для первого скрепера
   

2. 
   Для второго скрепера
   

3. 
   Для третьего скрепера
   

Результаты расчётов заносятся в табл. 7.

2.7. Определение эксплуатационных затрат на разработку и транспортирование на заданное расстояние

Эксплуатационные затраты на разработку и транспортирование на заданное расстояние 1 грунта комплектом скреперов с толкачом (удельной себестоимости работы) определяются по формуле



где - стоимость машино-часа одного скрепера, (табл. 3),

- стоимость машино-часа толкача, (табл. 3).

Расчёт удельной себестоимости работы проводим по всем сопоставляемым вариантам, значения заносим в табл. 7.

1. 
   Для первого скрепера
   

2. 
   Для второго скрепера
   

3. 
   Для третьего скрепера
   

2.8. Полная (суммарная) себестоимость единицы продукции

Определяется с учётом затрат на перебазирование машин с базы на объект в начале работы и с объекта на базу в конце работы (на заданную дальность В)



При этом удельная стоимость перебазирования



где - объём работы на объекте, (табл. 1);

, - стоимость перебазирования соответственно одного скрепера и толкача, руб.

Значения и рассчитываются в зависимости от дальности перебазировки В по формулам, приведённым в табл. 3 для каждой марки машин. Задаём дальность перебазировки В = 20 км.

Значения и заносим в табл. 7.

1. 
   Для первого скрепера
   

2. 
   Для второго скрепера
   

3. 
   Для третьего скрепера
   

2.9. Число смен работы комплекта на объекте

Число смен работы комплекта на объекте определяется выражением:

1. 
   Для первого скрепера
   

2. 
   Для второго скрепера
   

3. 
   Для третьего скрепера
   

Таблица 7

Производительность комплекта, себестоимость

единицы продукции

Параметры	Варианты скреперов
	1	2	3
Марка скрепера	ДЗ-115А	ДЗ-107	ДЗ-67
Марка толкача	– / ДЗ-171.1	– / ДЗ-158ХЛ	– / ДЗ-158ХЛ
Количество скреперов в комплекте mфакт	5	5	6
Производительность эксплуатационная часовая комплекта , м3/ч	1078,64	1567,39	291,33
Удельная себестоимость работы , руб/м3	0,71	2,64	17,2
Удельная себестоимость перебазирования , руб./м3	1,41	1,82	2,2
Полная себестоимость единицы продукции , руб./м3	2,12	4,46	19,4
Число смен работы на объекте			2

2.10. Выбор оптимального варианта комплекта

По показателю делается вывод об оптимальном варианте комплекта. Проанализируйте, за счёт каких технических характеристик и особенностей машин найденный вариант оказался оптимальным для заданных условий работы.

Оптимальный вариант:

Марка скрепера – ДЗ-115А

Марка толкача-бульдозера – ДЗ-171.1

Количество скреперов в комплекте: 5

Преимущества: низкая себестоимость единицы продукции.