Productivité des bulldozers. Calcul des performances du bulldozer

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-02 13:54

Lors de l'aménagement de fosses, d'excavations et de remblais, il est conseillé d'utiliser un équipement de bulldozer si la portée moyenne de transport longitudinal ou transversal ne dépasse pas 100 mètres. Pour choisir le modèle d'équipement spécial le plus optimal, il est nécessaire de comparer les performances des bulldozers avec différentes classes de traction et différents types d'équipements de travail.

Les plus prometteurs sont les véhicules à chenilles. Les équipements sur roues pneumatiques sont moins demandés. Lors du calcul de la productivité d'un engin de terrassement, il est nécessaire de prendre en compte les conditions du terrain, la nature du travail et d'autres facteurs.

Les bases du bulldozer

Bulldozer est une machine de terrassement pour l'excavation et le transport de la terre couche par couche, développée sur la base d'un tracteur à chenilles ou à roues pneumatiques avec des accessoires interchangeables - une lame (un bouclier plat avec des volets latéraux), un cadre et un mécanisme de contrôle.

La technique avec fixe etlame pivotante. Dans le premier cas, l'équipement de travail est situé perpendiculairement à l'axe longitudinal, ce qui vous permet de déplacer des masses de sol uniquement devant la machine. La productivité des bulldozers à lame rotative est beaucoup plus élevée, car ces spécimens sont capables de déplacer le sol sur le côté à un angle de 60 degrés, ce qui permet des travaux de nivellement grossiers.

Le mécanisme de commande de la lame peut être à câble et hydraulique. Le deuxième type de contrôle est plus productif, car il vous permet de forcer la décharge dans le sol.

Machines de classe Traction

Avec l'aide de bulldozers, jusqu'à 40 % de tous les travaux de terrassement sur un chantier de construction sont effectués. Ils sont plus efficaces à une portée moyenne de chariot longitudinal et transversal de 100 à 150 mètres. Lorsque les machines sont équipées de décharges spéciales de type pelle, la portée effective de transport des sols sableux passe à 200 mètres.

Le principal paramètre qui affecte la productivité est la classe de traction - la force avec laquelle le bulldozer peut pousser le sol vers l'avant. Les caractéristiques techniques des machines affectent le volume de la masse de terre déplacée, la vitesse de travail. Selon ce paramètre, tous les bulldozers sont divisés en trois groupes:

1. Léger, dont la force de traction ne dépasse pas 60 kN. Ils sont utilisés lors de travaux préparatoires, agricoles et auxiliaires.
2. Moyen, avec force de traction 100-150 kN. Utilisé pour développer 1 à 3 groupes de sol avec desserrage préliminaire.
3. Lourd, dont la force de traction dépasse 250 kN. Elles sontutilisé dans le développement de roches denses et dures.

Les bulldozers sont utilisés en combinaison avec d'autres engins de terrassement. Ils peuvent être utilisés comme poussoirs pour les grattoirs automoteurs et traînés. Habituellement, un équipement de bulldozer comprend un pilon et un ripper.

Facteurs affectant les performances

Lors du calcul des performances des bulldozers, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques physiques et mécaniques du massif de terre développé, ainsi que les conditions locales. Les principales caractéristiques physiques et mécaniques du sol comprennent:

• composition granulométrique - le rapport de la taille des particules de sol en poids;
• densité - la masse de sol par unité de volume;
• porosité - le nombre de vides entre les grains, exprimé en pourcentage en poids;
• numéro de plasticité - la plage d'humidité dans laquelle le sol a des propriétés plastiques et ne passe pas à l'état fluide;
• gonflement - la capacité d'une masse terrestre à augmenter de volume lorsqu'elle est gorgée d'eau;
• angle de frottement interne - résistance des particules de sol au cisaillement.

Les conditions locales qui affectent les performances des bulldozers incluent la nature du relief et les caractéristiques technologiques du chantier de construction. Dans une zone plate et droite avec une portée minimale de chariot transversal, la vitesse de travail est beaucoup plus rapide que dans une zone vallonnée.

Calcul des performances des bulldozers

Les performances d'un bulldozer dépendent du type de travail effectué. Ça peut êtretravaux d'excavation et de transport ou d'aménagement. Dans le premier cas, la productivité est exprimée en m³/h, dans le second - m^{2/h. Arrêtons-nous sur les travaux de terrassement et de transport.}

La productivité opérationnelle est déterminée par la quantité de terrain qu'un équipement spécial est capable de développer et de déplacer par unité de temps, c'est-à-dire en une heure. Le calcul des performances du bulldozer est effectué selon la formule

Pour calculer la performance au plus près de la vraie, des facteurs de correction sont introduits:

• k_{y – l'influence de la pente de la surface du sol. En travaillant sur des pentes de 5 à 15 %, la valeur passe de 1,35 à 2,25; lors de l'excavation en amont, le coefficient passe de 0,67 à 0,4;}
• k_in – valeur qui prend en compte le temps d'utilisation de la machine (k_{in=0, 8-0, 9);}
• k_n – facteur de remplissage du volume géométrique du prisme de dessin (k_{n=0,85-1,05).}

Pour calculer la productivité, vous devez également connaître le volume du prisme de dessin (V_gr) et la durée du cycle de travail de la machine (T_c).

Calculer le volume du prisme de dessin

Une caractéristique du fonctionnement de la machine est le fait que le godet du bulldozer déplace le sol sous la forme dite de traînée. Dans ce cas, le volume du prisme est calculé par la formule

Ici B et H sont la longueur et la hauteur de la décharge, respectivement, k_n coefficientcompte tenu de la perte de terrain lors de son déplacement, est pris égal à 0,85-1,05, k_{р – le degré d'ameublissement du sol.}

Durée du cycle

Pour calculer la durée du cycle de travail, c'est-à-dire le temps que le tracteur-bulldozer passera à développer une couche de sol, il faut comprendre que toute la longueur du chariot longitudinal ou transversal est divisée en plusieurs segments. La durée elle-même est calculée à l'aide de la formule

Ici l_p, l et l_o =l _p+l sont les longueurs des sections de coupe, le mouvement de la masse du sol et le mouvement inverse de l'équipement spécial, et v _p , v et v_o sont les vitesses maximales possibles dans ces sections. Le coefficient t_{nprend en compte le temps que le conducteur passe à changer de vitesse pendant le travail. Habituellement, c'est 15-20 secondes.}

Performance d'un bulldozer avec opération de coin

L'utilisation du schéma d'excavation par coin n'est possible qu'avec les machines équipées d'un mécanisme de commande hydraulique de la lame. Tel est, par exemple, le bulldozer Shantui SD32. Une caractéristique distinctive de ce principe d'excavation est le fait que la force de coupe diminue progressivement à mesure que le coin de traînée augmente.

Au début du travail, toutes les forces de la machine visent à immerger la lame dans le sol à une profondeur maximale h_{max et à couper la masse de terre. Au fur et à mesure que vous vous déplacez, la terre s'accumule avantbulldozer, ce qui augmente la résistance au mouvement. Pour des travaux ultérieurs, l'opérateur doit augmenter la force de traction appliquée ou réduire la profondeur de coupe.}

Épaisseur de la puce de terre

Le plus souvent, ils recourent à la deuxième option, mais dans ce cas, une partie du terrain est "perdue" dans les rouleaux latéraux (ce qui est mauvais pour le bulldozer "Shantui"). Pour compenser ces pertes, la machine doit couper des « copeaux » sur toute la trajectoire du mouvement, ce qui est calculé par la formule

Ici k_p – correction pour perte de terre pendant le transport, k_pr traînée coefficient de prisme, qui est tiré des caractéristiques opérationnelles de la machine, L_{p - la longueur de la section sur laquelle le sol est coupé. Il est défini comme le rapport du volume du prisme de dessin à la surface de la zone développée.}

Effet du type de lame sur les performances

En fonction des caractéristiques du sol, ainsi que des tâches assignées au bulldozer, il est conseillé d'utiliser certains types de lames. Cela raccourcira la durée des travaux et augmentera l'efficacité des équipements spéciaux.

Toutes les machines sont équipées d'une lame remplaçable, y compris un bulldozer Komatsu de fabrication japonaise. Parmi les principaux types d'équipements de travail, il convient de souligner:

• sous-espèce de remise en état, qui est utilisée pour enlever la couche fertile supérieure de la terre, le chernozem;
• une variété pour déplacer le charbon et les copeaux de bois - utilisée dans le développement des minéraux, a une forme hémisphérique ethydropériscope;
• la variété "tourbe" a une hauteur réduite, mais une longueur accrue et est utilisée pour enrichir les champs agricoles;
• décharges pour la préparation du site - les débroussailleuses et les débroussailleuses, qui sont équipées de dents, sont produites en forme de V et sont conçues pour dégager la zone des arbres et des arbustes.

Le plus progressif (en termes de possibilité d'installer divers équipements de travail) est le bulldozer japonais Komatsu. Tous les modèles d'équipements spéciaux peuvent être équipés de l'une des lames présentées, ce qui leur confère une fonctionnalité élevée et en fait des machines universelles pour un chantier de construction.

Le calcul des performances du bulldozer doit être effectué pour réduire le coût des travaux de terrassement. Sur la base des données obtenues, vous pouvez choisir l'équipement spécial le plus optimal pour le travail, réduire le temps de travail et économiser beaucoup d'argent.