Расчет производительности машин

1) Расчет годовой эксплуатационной производительности погрузчика Амкодор 342 для погрузки песка и щебня

Эксплуатационную производительность погрузчика рассчитываем по формуле:

, (1.6)

где q – вместимость ковша погрузчика, q = 2,3 м³;

t_ц – продолжительность цикла, с. Продолжительность цикла t_ц учтена хронометражом. При проведении расчетов для погрузчика принимаем t_ц = 38 с;

k_нап – коэффициент наполнения ковша, k_нап = 0,9 – 1,2. Примем k_нап = 1,1;

k_эрг – коэффициент эргономических свойств, k_эрг = 1;

k_в - коэффициент использования машины по времени, для погрузчика k_в = 0,6 [3];

k_р – коэффициент разрыхления грунта, k_р = 1,05 – 1,3. Примем k_р = 1,2;

k_ц – коэффициент продолжительности цикла, k_ц = 1.

Эксплуатационная производительность погрузчика рассчитывается по формуле (1.6):

м³/ч

Годовую эксплуатационную производительность погрузчика определим по формуле [2]:

П_г = П_э∙Т_ч, м³/год (1.7)

П_г = 119,84∙3 018,9 = 361 784,9 м³/год

2) Расчет годовой эксплуатационной производительности автосамосвала МАЗ-5516 для транспортировки песка, щебня и асфальтобетона

Эксплуатационная производительность автосамосвала может быть рассчитана по формуле:

, м³/ч (1.8)

где m – число рейсов в час;

q – грузоподъемность автосамосвала, q = 20 т;

γ – плотность материала;

k_в - коэффициент использования машины по времени, для автосамосвала k_в = 0,8 [3].

Число рейсов в час можно определить по формуле:

, (1.9)

где t_ц - продолжительность цикла работы автосамосвала, мин.

Продолжительность цикла работы автосамосвала определим по формуле:

, (1.10)

где t_п – время, необходимое на загрузку автосамосвала;

L – дальность транспортировки материала, км;

υ₁ – скорость движения груженого автосамосвала, км/ч;

υ₂ – скорость движения порожнего автосамосвала, υ₂ = 80 км/ч;

t_р – время маневрирования и разгрузки автосамосвала, принимаем t_р = 4 мин.

Время t_п, необходимое на загрузку автосамосвала, зависит от типа основной машины и количества ее циклов, необходимого для полной загрузки автосамосвала. В нашем случае количество циклов погрузчика n определим как отношение вместимости кузова автосамосвала (q_куз = 11 м³) к вместимости ковша погрузчика (q_ковш =2,3 м³):

циклов

Исходя из этого время t_п, необходимое на загрузку автосамосвала, будет равной произведению продолжительности цикла погрузчика ( = 38 с = 0,63 мин) на количество циклов:

мин

Скорость движения груженого автосамосвала определим по формуле:

υ₁ = 26 – 62·f + 0,34·f^{-1, км/ч, (1.11)}

где f – коэффициент сопротивления перемещению.

Тогда скорость движения груженого автосамосвала рассчитаем по формуле (1.11):

- для первого участка дороги:

υ₁ = 26 - 62∙0,05 + 0,34∙0,05^-1 = 29,7 км/ч

- для второго участка дороги:

υ₁ = 26 - 62∙0,06 + 0,34∙0,06^-1 = 27,9 км/ч

- для третьего участка дороги:

υ₁ = 26 - 62∙0,03 + 0,34∙0,03^-1 = 35,5 км/ч

Тогда продолжительность цикла работы автосамосвала определим по формуле (1.10):

- для первого участка дороги:

мин

- для второго участка дороги:

мин

- для третьего участка дороги:

мин

Число рейсов автосамосвала в час определим по формуле (1.9):

- для первого участка дороги:

- для второго участка дороги:

- для третьего участка дороги:

Эксплуатационную производительность автосамосвала рассчитаем по формуле (1.8):

- для первого участка дороги при плотности песка γ = 1,7 т/м³:

м³/ч

- для первого участка дороги при плотности щебня γ = 2,7 т/м³:

м³/ч

- для второго участка дороги при плотности песка γ = 1,7 т/м³:

м³/ч

- для второго участка дороги при плотности щебня γ = 2,7 т/м³:

м³/ч

- для третьего участка дороги:

т/ч

Годовую эксплуатационную производительность автосамосвала определим по формуле (1.7):

- для транспортировки песка до первого участка дороги:

П_г = 31,1∙3 309,9 = 102 937,89 м³/год

- для транспортировки щебня до первого участка дороги:

П_г = 19,6∙3 309,9 = 64 874,04 м³/год

- для транспортировки песка до второго участка дороги:

П_г = 23,5∙3 309,9 = 77 782,65 м³/год

- для транспортировки щебня до второго участка дороги:

П_г = 14,8∙3 309,9 = 48 986,52 м³/год

- для транспортировки асфальтобетона до третьего участка дороги:

П_г = 17,6∙3 309,9 = 58 254,24 т/год

3) Расчет годовой эксплуатационной производительности бульдозера ДЗ-27 для распределения песка и щебня

Эксплуатационную производительность бульдозера рассчитаем по следующей формуле:

, (1.12)

где V_пр – объем призмы, перемещаемой бульдозером за один цикл, м³;

t – время цикла бульдозера, мин;

k_в - коэффициент использования машины по времени, для бульдозера k_в = 0,7 [3];

f – коэффициент заполнения отвала, f = 1,1.

Объем призмы, перемещаемой бульдозером за один цикл, определим по формуле:

, (1.13)

где Н – высота отвала, Н = 1,3 м;

В_е – эффективная ширина отвала, м;

р – коэффициент, учитывающий профиль отвала, р = 0,92.

Эффективную ширину отвала можно определить по формуле:

В_е = В∙f_е, (1.14)

где В – ширина отвала, В = 3,2 м;

f_е – коэффициент, учитывающий заполнение боковых частей отвала, f_е = 0,82.

Время цикла бульдозера рассчитаем по формуле:

t = t₁ + t₂ + t₃ + t₄, (1.15)

где t₁ – время зарезания, мин;

t₂ – время рабочего хода, мин;

t₃ – время холостого хода, мин;

t₄ – время на переключение скорости и опускание отвала, t₄ = 0,2 мин.

Время зарезания определим по формуле:

, (1.16)

где l₁ – длина пути зарезания, l₁ = 3 м;

υ₁ – скорость при зарезании, υ₁ = 25 м/мин.

Время рабочего хода определим по формуле (1.16):

,

где l₂ - дальность распределения грунта, l₂ = 20 м;

υ₂ – скорость рабочего хода, υ₂ = 50 м/мин.

Время холостого хода также определим по формуле (1.16):

,

где l₃ - расстояние холостого хода, l₃ = l₂ = 20 м;

υ₃ – скорость холостого хода, υ₂ = 80 м/мин.

Таким образом, время зарезания рассчитаем по формуле (1.16):

мин

Время рабочего хода определим по формуле (1.16):

мин

Время холостого хода также определим по формуле (1.16):

мин

Время цикла бульдозера рассчитаем по формуле (1.15):

t = 0,12 + 0,4 + 0,25 + 0,2 = 0,97 мин

Эффективную ширину отвала определим по формуле (1.14):

В_е = 3,2∙0,82 = 2,6 м

Затем по формуле (1.13) определим объем призмы, перемещаемой бульдозером за один цикл:

м³

Эксплуатационную производительность бульдозера рассчитаем по формуле (1.12):

м³/ч

Годовую эксплуатационную производительность бульдозера определим по формуле (1.7):

П_г = 96,21∙3 018,9 = 290 448,37 м³/год

4) Расчет годовой эксплуатационной производительности автогрейдера ДЗ-143 для планировки дороги

Эксплуатационная производительность автогрейдера рассчитывается по формуле:

, м²/ч, (1.17)

где В – ширина отвала, В = 3,740 м;

а – перекрытие предыдущего прохода, а = 0,2 м;

υ_ср – средняя скорость автогрейдера, υ_ср = 5 км/ч;

n - необходимое число проходов, принимаем n = 3;

k_в – коэффициент использования машины по времени, для автогрейдера k_в = 0,7 [3].

Эксплуатационную производительность автогрейдера определим по формуле (1.17):

м²/ч

Затем найдем годовую эксплуатационную производительность автогрейдера по формуле (1.7):

П_г = 4 130∙3 011,9 = 12 439 147 м²/год

5) Расчет годовой эксплуатационной производительности катка пневмошинного ДМ 13П для уплотнения песка и щебня и катка вибрационного Амкодор 6622А для уплотнения асфальтобетона

Эксплуатационная производительность катка может быть рассчитана по формуле (1.17):

, м²/ч,

где B - ширина укатываемой полосы, м;

a - перекрытие предыдущего прохода, а= 0,2 м;

υ_ср - средняя скорость катка, км/ч;

k_в - коэффициент использования машины по времени, для катка k_в = 0,55 [3];

n - необходимое число проходов.

Эксплуатационная производительность:

- катка пневмошинного ДМ 13П для уплотнения песка и щебня для первого и второго участков дороги при ширине укатываемой полосы В = 2,285 м, средней скорости катка υ_ср = 6 км/ч и необходимом числе проходов n = 20:

м²/ч

- катка вибрационного Амкодор 6622А для уплотнения асфальтобетонного покрытия для третьего участка дороги при ширине укатываемой полосы В = 2,580 м, средней скорости катка υ_ср = 5 км/ч и необходимом числе проходов n = 10:

м²/ч

Годовую эксплуатационную производительность катков определим по формуле (1.7):

- катка пневмошинного ДМ 13П для уплотнения песка и щебня для первого и второго участков дороги:

П_г = 344∙3 089,2 = 1 062 684,8 м²/год

- катка вибрационного Амкодор 6622А для уплотнения асфальтобетонного покрытия для третьего участка дороги:

П_г = 654,5∙1 145,1 = 749 467,95 м²/год

6) Расчет годовой эксплуатационной производительности автогудронатора СД-203 для транспортировки и разлива битума

Эксплуатационная производительность автогудронатора рассчитывается по формуле:

, т/ч, (1.18)

где Q – вместимость цистерны, т;

k_в - коэффициент использования машины по времени, для автогудронатора k_в = 0,7 [3];

t - время, затрачиваемое на один рейс, ч.

Вместимость цистерны составляет 10 000 л = 10 м³. Для перевода единиц измерения вместимости цистерны из литров в тонны необходимо вместимость цистерны умножить на плотность битума. Таким образом, при плотности битума ρ = 0,99 т/м³ получим:

Q = ρ∙Q_v = 0,99∙10 = 9,9 т

Время, затрачиваемое на один рейс, определим по формуле:

t = t_наб + t_транс + t_разл + t_порож + t_маневр, (1.19)

где t_наб – время набора битума в цистерну, t_наб = 5…10 мин. Примем t_наб = 10 мин;

t_транс – время транспортировки битума к месту разлива, мин;

t_разл – время разлива битума, мин;

t_порож – время порожнего пробега, мин;

t_маневр – время маневрирования, примем t_маневр = 3 мин.

Время транспортировки битума к месту разлива определим по формуле (1.16):

,

где L_б – дальность транспортировки битума, L_б = 40 км;

υ_гр – скорость движения груженого автогудронатора, км/ч.

Скорость движения груженого автогудронатора при транспортировке битума по асфальтированной дороге определим по формуле (1.11):

υ_гр = 26 – 62·f + 0,34·f^-1,

где f – коэффициент сопротивления перемещению, f = 0,03.

Время разлива битума определим по формуле:

, (1.20)

где q – подача битумного насоса, q = 1 250 л/мин.

Время порожнего пробега рассчитаем по формуле (1.16):

,

где υ_порож – скорость движения порожнего автогудронатора, υ_порож = 60 км/ч.

Определим скорость движения груженого автогудронатора при транспортировке битума по асфальтированной дороге по формуле (1.11):

υ_гр = 26 – 62·0,03 + 0,34·0,03^-1 = 35,5 км/ч

Время транспортировки битума к месту разлива рассчитаем по формуле (1.16):

мин

Затем определим время разлива битума по формуле (1.20):

мин

Время порожнего пробега определим по формуле (1.16):

мин

Время, затрачиваемое на один рейс, определим по формуле (1.19):

t = 10 + 67,6 + 8 + 40 + 3 = 128,6 мин

Эксплуатационную производительность автогудронатора рассчитаем по формуле (1.18):

т/ч

Годовую эксплуатационную производительность автогудронатора можно рассчитать по формуле (1.7):

П_г = 3,23∙1 557,7 = 5 031,37 т/год

7) Расчет годовой эксплуатационной производительности асфальтоукладчика ДС-114 для укладки асфальта

Эксплуатационная производительность асфальтоукладчика определяется по формуле:

, т/ч (1.21)

где Н – толщина слоя, Н = 0,15 м;

В – ширина полосы, В = 3,5 м;

υ – рабочая скорость, υ = 10 м/мин;

γ – плотность асфальтобетона, γ = 2,44 т/м³;

k_в - коэффициент использования машины по времени, для асфальтоукладчика k_в = 0,43 [3].

Рассчитаем эксплуатационную производительность асфальтоукладчика по формуле (1.21):

т/ч

Затем по формуле (1.7) определим годовую эксплуатационную производительность асфальтоукладчика:

П_г = 330,5∙1 546,5 = 511 118,25 т/год

Результаты расчетов сведем в таблицу 1.5.

Таблица 1.5 - Годовая эксплуатационная производительность машин

Наименование машин	Пэ, м^3(м^2, т)/ч	Пг, м^3(м^2, т)/год
1 участок
погрузчик Амкодор 342 для погрузки песка и щебня	119,84 м^3/ч	361 784,9 м^3/год
автосамосвал МАЗ-5516 для транспортировки песка	31,1 м^3/ч	102 937,89 м^3/год
автосамосвал МАЗ-5516 для транспортировки щебня	19,6 м^3/ч	64 874,04 м^3/год
бульдозер ДЗ-27 для распределения песка и щебня	96,21 м^3/ч	290 448,37 м^3/год
автогрейдер ДЗ-143 для планировки дороги	4 130 м^2/ч	12 439 147 м^2/год
каток пневмошинный ДМ 13П для уплотнения песка и щебня	344 м^2/ч	1 062 684,8 м^2/год
2 участок
погрузчик Амкодор 342 для погрузки песка и щебня	119,84 м^3/ч	361 784,9 м^3/год
автосамосвал МАЗ-5516 для транспортировки песка	23,5 м^3/ч	77 782,65 м^3/год
автосамосвал МАЗ-5516 для транспортировки щебня	14,8 м^3/ч	48 986,52 м^3/год
бульдозер ДЗ-27 для распределения песка и щебня	96,21 м^3/ч	290 448,37 м^3/год
автогрейдер ДЗ-143 для планировки дороги	4 130 м^2/ч	12 439 147 м^2/год
каток пневмошинный ДМ 13П для уплотнения песка и щебня	344 м^2/ч	1 062 684,8 м^2/год
3 участок
автогудронатор СД-203 для транспортировки и разлива битума	3,23 т/ч	5 031,37 т/год
автосамосвал МАЗ-5516 для транспортировки асфальтобетона	17,6 т/ч	58 254,24 т/год
асфальтоукладчик ДС-114 для укладки асфальта	330,5 т/ч	511 118,25 т/год
каток вибрационный Амкодор 6622А для уплотнения асфальтобетона	654,5 м^2/ч	749 467,95 м^2/год

Дата добавления: 2015-07-02