автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Повышение эффективности использования энергонасыщенной землеройной техники при строительстве крупных каналов

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени

научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации иы.А.Н.Костянова

На правах рукописи ГОРШОВ Олег Николаевич

УДК 624.148.7

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ" ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОНАСЫЩЕННОЙ ЗШЕРОЙНОЙ ТЕХНИКИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ КРУПНЫХ КАНАЛОВ

Специальность 05.23.07 - Гидротехническое

и мелиоративное строительство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1992

Работа выполнена во Всесоюзной ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском института гидротехники и мелиорации ни. А.Н.Костяком

Научный руководитель Научный консультант

Официальные оппоненты

- доктор технических наук,профессор КИЗЯЕВ Б.М.

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник ЕЕДРЕТДЙНОВ Г.Х.

- доктор технических наук,профессор НЕДОРЕЗОВ И.А.

- кандидат технических наук,.старший научный сотрудник СОКОЛОВ Ю.А.

Ведущая организация - ВШГИ Союзоргтехводстрой

Защита состоится "/2 " 1992 года

на заседании специализированного совета К 099.05.02 по присуждению ученых степеней Всесоюзного ордена Трудового Красного-Знамени научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации им. А.Н.Костякова (127550, Москва, Б.Академическая, 44. ВНЖГиМ)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотекб института Автореферат разослан "_"_1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук,

старший-научный сотрудник Зюбенко С.Ш.

ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

' ■ Актуальность проблемы. Строительство оросительных систем связано с прокладкой сети водопроводящих каналов в земляном русле. По объемам и стоимости производства работ наиболее энергоемким и капиталоемким процессом является строительство магистральных каналов,и несмотря на сокращение ввода орошаемых площадей, объемы земляных работ при. их прокладке достигают 5-8$ общего объема, выполняемого в водохозяйственном строительстве. Характерные строительные параметры, строго определенные продольный и поперечной профили, позволяют,выполнять земляные работы различными способами,• а при проектировании необходимо выбирать наиболее рациональные из них, обеспечивающие максимальную производительность труда, минимальную трудоемкость и стоимость строительства.

Исследованиями установлено, что при производстве зешиных работ на строительстве магистральных каналов наиболее эффективно применение общестроительной энергонасыщенной техники. Отечественной прошшленностыз освоен'вопуск ряда зеилеройных и земяеройно-транспортных машин повышенной мощности, которые с успехом могут применяться при прокладке русел магистральных каналов. Высокая производительность и повышенные тягово-сцепше качества новы;; га-шин расширяют технологические возможности разработка грунта и создают предпосылки для совершенствования технологии производства работ.

Однако опыт эксплуатации мощных машин а мелиоративном строительстве показывает, что эффективному их использовании препятст -вует отсутствие рекомендаций по совершенствовании технологии производства землянах работ с ах применением, организация нровэдз -нпя технического обслуживания и ремонта в хозяйственных условиях. Нерешенность указанных вопросов существенно сштдяе? производи -тельность труда и повышает стоимость строительства.

Решение вопросов совершенствования технологии строительства и организации эксплуатации мощной техники позволяет реализовать существуяцга резерва и повысить эффективность производства земляных работ. В связи с этим разработка данной тематики является актуальной, а решение поставленных проблей икеет загноа неродно-хозяйстзенное значение.

Пель таботи. Гоовераэнствование технологам строительства русла канала с учета* расширения технологических возможностей энергонасыщенной техники и разработка рекомендаций но .организации эф~ х-ёз I

фективной эксплуатации мощных землеройно-транспортных мяшии в во_ дохозяйственном строительстве.

исследований. Совершенствование технологии выполнено на основе технико-экономического анализа существующих способов производства земляных работ, а элементов организации технического обслуживания и ремонта - на основе анализа статистических результатов подконтрольной эксплуатации 120 мощных машин ССО "Саратов -водстрой". Обоснование технологических параметров разработки грунта выполнено с помоцьв экономико-математической модели и аналитических расчетов; уточнение этих параметров проведено лабораторно-полевыми и производственными исследованиями. При эксперименталь -них исследованиях применялись метода: непосредственных измерений (при уточнении технологических параметров), электротензометриро -вание (при определении энергетических показателей), хронометрирование (при определении производительности), фотографии рабочего дня (при определении эксплуатационно-технологических показателей). Обработка результатов экспериментальных исследований проводилась с применением теории вероятности и математической статистики. Для обеспечения объективного выбора контролируемых параметров технологического процесса применен статистический метод планирования эксперимента.

Натчная новизна. Обоснована технологическая эффективность разработки грунта энергонасыщенными скреперами с набором на подъем. Предложен новый показатель энергонасыщенности в виде отношения мощности к произведению грузоподъемности на длину режущей кромки ковша, установлено его оптимальное значение'4,5 кВт/тм, обеспечивающее наилучшие технико-экономические показатели работы землерой-но-транспортных машин. Обоснована оптимальная энергоемкость процесса планировки откосов шнековым рабочим оборудованием и установлена рациональная производительность планировщика на базе экскаватора ЭТР-20§, обеспечивающая максимальную эффективность доработки откосов. Установлено влияние соотношения объемов разработки грунта в сечении и доработки откосов на эффективность устройства вы -емки канала. Обоснованы рациональные области применения рекомен -дуемой технологии и средств механизации, а также направления со -вершенствования организации эксплуатации и ремонта мощной техники в водохозяйственном строительстве.

В ттштгсш следующие основные положения:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований, позволяющих усовершенствовать технологию и элементы организации

г

эксплуатации мощной техники при строительстве крупных каналов;

- теоретическое обоснование эффективности разработки грунта по предлагаемой технологии с набором грунта самоходными скреперами на подъем и доработкой откосов шнековым планировщиком;

- аналитические зависимости для определения технологических параметров разработки грунта самоходными скреперами и энскавзто-ром-планировпщком;

- технологические схемы производства работ, область рацио -нального применения технологии и энергонасыщенных машин в водохозяйственном строительстве;

- рекомендации по совершенствованию технологии строительства крупных каналов и организации эксплуатации мощной техники.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Рекомендована технология прокладки русла канала, предусматривающая разработку грунта в сечении самоходными скреперами с набором на подъем и последующей доработкой откосов за один или нес -колько проходов планировщика. Разработана конструкция экскаватора-планировщика, позволявшего выполнять доработку откосов канала с высокой производительностью и требуемым качеством подготовки для последующего устройства антифильтрационной облицовки. Разработанные рекомендации позволяют обоснованно выбирать технологию производства работ, формировать рациональные комплексы машин, органи -зовывать рациональную систему технического обслуживания н ремонта, обеспечивающую повышение производительности труда, сниже -ние сроков", трудоемкости и стоимости строительства.

Разработанная технология внедрена в. ССО "Саратовводстрой" на строительстве магистральных каналов Приветской и Комсомольской оросительных систем, объем внедрения составил более 37 млн.м3 разработанного груята, экономический эффект - 1,4 млн.руб. Созданная рациональная система организации технической эксплуатации внедрена в тресте "Механизации строительства" с экономическим эффектом - 0,9 млн.руб.

Апробация работы и публикации. Основные результаты исследований докладывались на совещаниях по повышению эффективности использования мощной техники в г.Москве (Минврдхоз СССР, 1985,1986 гг.), на научно-технических конференциях Саратовского института механизации сельского хозяйства 1987,1988 гг., на секции технологии, механизации и организации мелиоративных работ БНИИГиМ. По теме диссертации опубликовано 5 научных статей.

Объем работы. Диссертация изложена на 127 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав и общих выводов. В составе диссертации 68 рисунков, 20 таблиц и приложения на 37 страницах. Список использованной литературы насчитывает 107 наименований, в том числе 7 наименований зарубежных источников.

СОдаШИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведен анализ существующих способов строительства крупных каналов и средств механизации для производства земляных работ, выявлены перспективные направления повышения эффективности использования мощной техники.

При строительстве крупных каналов до 95£ земляных работ выполняется механическим способом и из них до 78$ - землеройно-тран-спортными машинами. По стоимости строительства наиболее трудоемки операции по разработке грунта в сечении до 88% и доработке откосов до 10$. В связи с этим повышение производительности труда при строительстве крупных каналов связывается с совершенствованием производства земляных работ при выполнении ведущей операции и созданию эффективного оборудования для планировки откосов.

Производственный опыт и исследования Лофицкого В.Н., Дейне -го D.E., Ясинецкого В.Г. и др. показывают, что при выполнении земляных работ в сечении каналов наиболее эффективны энергонасищен -ные землеройно-транспортные машины, в частности самоходные скреперы и бульдозеры. Анализ существующих способов производства скре -перных работ показывает, что .земляные работы в сечении канала выполняются горизонтальными и наклонными слоями; причем с увеличением мощности трактора-толкача появляется возможность перехода от горизонтального набора к набору на подъем. Последний способ требует применения более мощного трактора-толкача и при определенных глубинах выемки может оказаться наиболее эффективным при строительстве крупных каналов.

Опытом производства скреперных работ установлено, что разработка профильной выешеи скреперами осуществляется со значительными до 1,0 м недоборами; что требует применения специальных планировочных машин. Анализ применения существующих средств механиза -тртт на планировке откосов показывает, что они имеют ограниченные возможности по длине откоса, обладают низкой производительностью и требуют много!фатшос проходов. Наиболее перспективным направлением повышения эффективности планировочных работ является исклю -

чение многоцроходности и выполнений доработки откоса канала.за 4

один проход при длине откоса не менее 10 и.'В результате предложена схема планировщика с рабочим органом шнекового типа (рис. I), осуществляющего срезку и транспортирование грунта,.подъем его ротором и транспортировку в отвал транспортером. В качестве базовой машины наиболее перспективно применение серийного шнекороторного экскаватора-каналокопателя ЭТР-208.

Рис. I. Предлагаемая схема планировщика дай доработки откосов канала

2-93

Наряду с совершенствованием технологии, повышение эффективности использования мощной техники связано с системой эксплуатации, где наиболее перспективными направлениями являются концентрация машин в пределах одного треста с организацией проведения их технического обслузшванля я ремонта в спеццентре.

На основании проведенного анализа сформулированы задачи исследований со увязке процессов разработки грунта скреперами и доработке откосов планировщиком, а также установлении степени .влияния технологических и организационных мероприятий на эффективность использования мощной техники.

Во второй главе привэденп теоретические исследования: эффективности разработки грунта с набором на подъем, критерия энерго-насшценности и установлению его сеязи с эффективностью разработки, рацзональнах параметров-процесса планировки■откосов по предлагаемой схема, оценке эффективности предлагаемой технологии и мероприятий по организации эксплуатации новых машин.

Анализ исследований Хачатурова Т.е., Канторера O.E., Балов-нэва В.И., Кудрявцева Е.М., Сорокина Е.И., а также вопросов обоснования технологии и организации устройства профильных выемок Фиделева A.C., Гариаш Н.З., Туренко A.B., Лофицкогсг В.Н., Кизяе-ва Б'.Ы., Батуры Г.М., Путешшша А.Н:, Жукова A.A., Бедретдино -ва Г.Х., Варвароза В.В. и др. показывает, что ошешгизация технологических процессов наиболее объективна на основе математичес -кого моделирования, где обоснование рациональной технологии проводится по себестоимости, а гффективности эксплуатации машин -- по удельным приведенным затратам.

Б качеотвэ основного критерия при увязке процессов разработки грунта и планировки откосов принята величина нодобора после работы скреперов.

Рассмотрение процесса разработки грунта в сечении канала показывает,- что цроизводительность скреперов зависит от его строительных параметров и гоны набора. По расположению последней следует различать производительности в центральной и приоткосной зо-

нах. Производительность скрепера в центральной зоне зависит только от параметров канала и определяется временем цикла Тц » а в приоткосной зоне - зависит танке от точности выполнения проектного профиля, определяемой временем подстраивания скреперного агрегата для исключения переборов грунта. При условии,.что время цикла скрепера в приоткосной зоне равно ^0+Тц, а объем грунта ограничивается шириной скрепера , производительность машины определяется как средневзвешенная величина при разработке центральной и приоткосной частей сечения из выражения

п 'УКьКн ¿едк/Гц +(5-аи1С-еиоК,ХУТц) 1 Мс~кР(£-2Ье£о) ТЧ(Ь>+Тч)

где - вместимость ковша скрепера, м3; Кн - коэффициент наполнения; Кр - коэффициент разрыхления; Кв - коэффициент использования сменного времени; 3 - площадь сечения канала, м^; - длина откоса, м; Ис - средняя величина недоработки, м; Ь0 - ширина скрепера, м; Тц - время цикла скрепера, час; - зремя подстраивания скрепера при работе в приоткосной зоне, час; К| - коэффициент, зависящий от заложения откосов /(К,=ЗтЛге'ЫУп) ); ГП - коэффициент заложения открсов выемки канала.

Анализ зависимости I показывает, что максимальная производительность скреперов достигается при минимальном времени подстраивания в процессе набора грунта. Установлен^ что миншальноа время подстраивания обеспечивается при величине недобора Ьп>(лЬ + УзН)* •СойДитЬгде И - максимальная величина заглубления нона скрепера, м; д^ - запас, обеспечивающий исключение переборов грунта, м.

При обосновании -эффективности схемы с набором на подъем сделано предположение, что увеличение времени набора компенсируется за счет повышения средней скорости транспортировки грунта скрепером. В результате рассмотрения равновесия активных и пассивных сил при наборе на наклонной -плоскости установлено, что эффективный набор грунта самоходными скреперами осуществляется на подъем до II0 цри мощности трактора-толкача■не менее-250 кВт. С увели -чением угла наклона забоя от 0 до 11°-время набора грунта увеличиваются в 2,3-3,0 раза, причем наиболее интенсивное увеличение характерно для скреперов с большей вместимостью ковша. Поэлементное рассмотрение процесса транспортировки грунта показало, что в предлагаемой схеме с набором на подъем повышение средней снороо-

о - Л-

Э - ТГГ » 2

ти осуществляется в основном за счет совмещения набора с вывозом грунта из выемки канала. Проведенная технико-экономическая оценка покаЬала, что предлагаемая схема наиболее эффективна при наборе грунта на уклонах 10-11°, глубинах выемки более 7,0 м и цримене -нии энергонасыщенных самоходных скреперов.

На основании анализа конструктивных параметров и удельных показателей установлено, что ни один из них объективно не отражает энергонасыщенности скреперов. В результате исследования их применимости в различных сочетаниях предложен обобщенный показатель в виде мощности, приходящейся на единицу грузоподъемности и длины режущей кромки _

где К - мощность двигателя, кВт; 6 - грузоподъемность машины, т; В - ширина резания, м.

Для подтверждения правомерности применения-показателя Э установлены его зависимости от металлоемкости, энергоемкости, себестоимости и показателя технического уровня ММУПт по В.И.Баловне-ву, где М - масса машины, т; Пт- техническая производительность, ы3/ч. Анализ показал, что практически все указанные показатели, имеют оптимум в зоне Э - 4,5 кВг/тм» а предлагаемый показатель служит объективным критерием энергоемкости и эффективности скреперов.

Оценка.эффективности процесса планировки откосов проводилась по энергоемкости и стоимости разработки грунта. В результате рассмотрения процесса планировки по предлагаемой охеме и его сравнение с сущестнупцей установлено, что удельная энергоемкость копания грунта шнековым планированном в 3,9 раза, а удельная энергоемкость транспортировки - в 5,3-6,6 раза выше чем многоковшовым цепным. Повышение, энергоемкости процесса происходит в основном за счет увеличения глубины выемки. При определенной величине недобора энергоемкость процесса пропорциональна числу проходов экдкаватора-дланироншака; всходя из этого установлено, что по энергоемкости предлагаемая однопроходная планировка' эффективнее многопроходной при величине недобора, требуиаей более 4 проходов планировщика цепного типа. Технико-экономическая оценка выявила, что предлагаемая однопроходная технология доработки откосов эффективна при технической производительности планировщика выше 300 чР/ч.

Увязка операций-технологического процесса проведена е помощью экойомико-ыатематической модели, в основу которой положено офцее В

выражение функции себестоимости

m-.no Л*-fbjüe, Ca ahce, _ пле^ 3

где 6,стоимости машино-часа соответственно скрепера (с учетом трактора-толкача), планировщика откосов, бульдозера' для разравнивания отвалов, руб/ч; Лс,П*- эксплуатационные производительности соответственно скрепера и бульдозера, м3/ч; Cg - стоимость выполнения съезда, руб.; X - расстояние между съездами, м; тТэ -рабочая скорость экскаватора-шганировпшка, ы/ч; hf - толщина слоя грунта, снимаемого за один проход экскаватора-планировщика, м.

Развернутое выражение Долевой функции и Ограничения на основные параметры приведены в диссертационной работе.

В результате численного решения модели установлено, что при равной надежности разработка грунта в сечении канала с набором на подъем наиболее эффективна скреперами ДЭ-13А. С увеличением объема выполняемого-дкскаватором-шюнировщшгом себестоимость разра -ботки грунта в сечении канала снижается на 10-16$. При нормативной надежности самоходных скреперов эффективность устройства .выемки зависит от коэффициента использования, рабочего времени'Экс-ватора-планировщика. Расчеты показывает, что при технической"производительности последнего 300 ьР/ч и увеличении объема работ,себестоимость разработки грунта в сечении канала снижается при ко' -эффицкенте использования рабочего времени планировщика выше 0,4. Таким образом, при нормативной надежности машин наиболее эффективно разрабатывать большую часть сечения экскаватором-планировщи -ком, а при его низкой надежности - самоходными скреперами.

Влияние эксплуатационных факторов на эффективность разработки грунта определяется из' функции годовых приведенных затрат

(^G,40,00<S3-H^5 WTU,T 4 5а/НоХН/НоУГгЧАо +E„iQu , ПтКт КьТгО- t/Ho) 7

где Kj коэффициент доплат к заработной плате; 0, - часовая тарифная ставка, руб/ч; %5э- стоимость техобслуживаний и эксплуатационных ремонтов, руб на 1000 час; Wr- удельный часовой расход топлива, кг/ч; Цт- стоимость топлива, руб/кг; Sa-'стоимость аварийного ремонта, руб.; Н0- наработка на'отказ, час;. Тг - годовая загрузка, час; "t - время пребывания малин в ремонте, час; Пт -усредненная часовая техническая производительность, иР/ч; Кх - коэффициент перехода от технической к эксплуатационной производи -тэльностз; коэффициент использования сменного времени; Ае -норка амортизационных отчислений, в долях единицы; Ен - норма -

тивный коэффициент использования эффективности капвлояешй; Кд -коэффициент учитывающий расходы на доставку техники; Ц - стоимость новой техника, руб.

кбт

зг

30

|\ 1

. 1/1)

< > - в

в /Ш

0.2 0.

3 04 05 0.6 0,7 08

<з а

6

И

2

Рис. 2. Зависимости мощности копания грунта шнековым откосником Нш и удельной мощности Мша от величины недобора грунта Йе

В данном выражении учитывается влияние на эффективность эксплуатации надежности, времени пребывания в ремонте и стоимости дт^ртйстлг ремонтов новых машин. Численный анализ показал, что .при низкой наработке на отказ составляющая £а/Н0 увеличивает текущие затраты в 2 и более раза, а единовременные годовые затраты мо^ут увеличиться до 100%. Величины - определяются по ре-

зультатам подконтрольной эксплуатации новых машин.

В третьей гл^ве приведены результаты лабораторно-полевых исследований процессов разработки грунта, ь сечении и доработки откосов, а также производственных исследований по уточнению технико-эксплуатационных показателей и оценке результатов подконтрольной эксплуатации мощной техники.

Лабораторно-полевыэ исследования проводились на строительстве магистральных каналов Комсомольской и Црйветской оросительных систем, а производственные-исследования на объектах ССО "Саратов-водстрой" в тресте Механизация строительства. Исследования проводились на участках выемки глубиной до 8,0 м. в суглинистых грун — 10

тах П-Ш категории с уровнем грунтовых вод низе проектного дна канала. Технологические параметры разработки грунта скреперами определялись методом хронометрирования, энергетические показатели планировка откосов методом электротекзометрирования, эксплуатационно-технологические показатели - методом фотографии рабочего-дня.

Лабораторно-полевые исследования подтвердили, что эффективный набор грунта самоходными скреперами с мощным трактором-толкачом осуществляется на подъем до II0; при этом коэффициент наполнения ковша бил выше 1,19. Проведенными замерами выявлено, что максимальную производительность скреперов обеспечивают недоборы с толщиной грунта на относах от 0,4 до 0,95 м. Сравнение показывает, чго средняя величина недоборов при набора на подъем на 21% ниже чем при горизонтальном и может назначаться в пределах от 60 до 80% от максимальной величины заглубления скрепера.

Исследования показали, что при планировке откосов длиной II м на грунтах П категории суммарные затраты мощности составляют 31 кВт; при этом на резание расходуется 65-67%, а на транспортирование 33-355?. С увеличением средней толщины недобора от 0,3 до 0,8 м удельная мощность на копание снижается в 2,5 раза (рис. 2). Оценка сходимости теоретических и экспериментальных исследований показывает удовлетворительные результаты с расхождением до 16,%%.

В ходе производственных исследований подучены зависимости производительности самоходных скреперов от дальности транспортирования грунта и экскаватора-планировщика от толщины слоя недобора.

Установлено, что наилучшие технико-эксплуатационные показатели пй производительности обеспечиваются с применением самоходных скреперов ДЭ-13А и ДЗ-13Б, однако по надежности наиболее эффективны сгфеперы МоАЗ-6014. Эффективная работа экскаватора-планировщика обеспечивается при недоборах грунта на откосах равных 0,5-0,8 м.

Анализ результатов подконтрольной эксплуатации машин в тресте Механизации строительства показал, что при относительно равномерной распределении объемов работ в течение года, коэффициенты использования рабочего времени машин находятся в пределах 0,4-0,66 с минимальными значениями, характерными для машин более позднего выпуска. По структуре простои в ожидании ремонта составляют 1421% и внеплановые ремонты 10-17$. В результате низкой надежности новых мовдкх машин стоимости разработки грунта в 1,2-2,5 раза выше , чем серийных машин средней мощности .Внедрение в эксплуатацию

прогрессивных форм организации ремонта в.спеццентре позволило сократить время пребывания машин в ремонте на 12-57$ и повысить выработку мсйцной техники на П-32&. Результаты подконтрольной экс -плуатации показали, что аварийные отказы подчиняются традиционному закону изменения потока отказов с максимальной величиной в период цриработки машин и последующей их стабилизацией. В процессе эксплуатации энергонасыщенных машин -удельные приведенные затраты за счет аварийных ремонтов увеличиваются на 18,6-56,5$ (табл. I).

Таблица I

Повышение-удельных приведенных затрат за счет аварийных

ремонтов

Наименование машины Удельные приводе! тттог готовой я? йые затраг груякя 2г) ры руб/мй тл vT Суммарное повышение

при отсутствии аварийных ремонтов повышение текущих затрат повышение единовременных затрат ■цри среднем к-ве аварийны? ремонтов аосо- лютщ5& % : руб/ш

1 ■ У ■ 3 4 Ь . ы /.

Самоходный скре- 0,698 0,119 0.0П 0,828 0,130 18,6

пер ДЗ-ИП (МоАЗ-6014)

Самоходный скрепер 0,727 0,170 0,025 0,922 0,195 26,8

Самоходный скрепер 0,692 0,362 0,029 1,083 0,391 56.5 ДЗ-1ЭА.

Результаты производственных исследований и данные подконтрольной эксплуатации-позволили выявить рациональные зоны применения -скреперов (рис. 3) при современно достигнутом техническом уровне их производства.

В четвертой главае приведены рекомендации по совершенствованию технологии производства работ при строительстве крупных каналов и организации эффективной эксплуатации мощной техтршт, дани результаты расчета экономической эффективности предлагаемой технологии.

Еа основании исследований предложены две технологические схемы строительства канала. Схема разработки грунта с рациональным недобором равным 0,4-0,8 и, обеспечиваниям максимальную производительность сгфеперов и доработкой откоса за один проход экскаватора-планировщика. Данная схема рекомендуется при разработке грунта с транспортировкой в качественные наснпх или работе на cues -ных участках трассы канала, где транспортировка осуществляется из внешен в приканальные дамбы. Вторая охеыа - со свободным недобо -ром более 0,8 и и последующей доработкой за несколько цроходов 12

Таблица 2

Технология строительства канала в выемке глубиной 6 м, ширина по дну 8 м, заложение откосов 1:1,5, грунт - суглинок П категории

ш ш Наименование операции Удельный объем работ на 1000 м канала Марка машины Эксплуатационная производительность, м3/ч Удельные затрать* ЮамНа канала, м-час Стоимость машино-часа, руб. Эксплуатационные издержки, руб.

I. Снятие растительного слоя с трассы канала и оснований приканальных кавальеров 16000 и3 ДЗ-94С 232 69 19,44 1341,36

2. Разработка грунта в сечении самоходными скреперами цри наборе на подъем с устройством съездов и планировкой трасс скреперов Однопроходная _ 80800 м3 Многопроходная „ 48800 м3 ДЭ-13А+ ДЗ-94С ДЗ-1ЭА+ ДЗ-94С 79 79 1020 618 18,78 18,78 19155,60 11606,04

3. Планировка дна и бровки канала 18000 м2 ДЗ-94С 1680 1Г/ч 10,7 19,44 208,00

4. Планировка откосов экскаватором-планировщиком Однопроходная 16000 м3 Многоцроход- ЭТР-208 160 100 35,2 3520,0

ЖОО м3 ЭТР-208 160 300 35,2 10560,0

5. Перемещение отвалов грунта на откосы кавальеров Однопроход-„ наг 16000 м3 Ыногопроход^ ная-48000 м3 ДЗ-94С ДЗ-94С 298 298 53,7 161,0 19,44 19,44 1043,93 3129,84

6. Рекультивация растительного слоя^16000 м3 на откосах кавальеров ДЗ-94С 298 53,7 19,44 1043,93

экскаватора-планировщика рекомендуется при отсыпке грунта в приканальные кавальеры. В обоих схемах разработанный экскаватором-планировщиком грунт перемещается бульдозером на внешний откос приканальных дамб или внутренний откос приканальных кавальеров. Тэхнология производства работ с рекомендуемими средствами механизации и технико-экономическими показателями приведена в табл.2. Расчеты элементов организации производства работ позволили рекомендовать состав комплексной бригады (табл.3) для обеспечения поточного строительства канала.

^ (прицепные), м*

Рис. 3. Номограмма для определения рациональной-области применения скреперов

- средняя критическая дальность, О- - вместимость ковша

Таблица 3

Рекомендуемый состав бригады для комплексной механизации земляных работ по строительству каналов энергонасыщенной техникой (канал глубиной 6 м,шириной по дну 8, заложение откосов 1:1,5)

ЯГ

пп

Наименование машин

Количество, шт. (днопроходная | многопроходная горяботкя I ттораооткз-

I. Самоходные скреперы ДЭ-13Б

12

12

2. Т)эакто^ы-толкачи (бульдозеры 4 4

3. Б^льдозерно-рыхлительный агрегат 2 6

4. Экскаватор-планировщик на базе I 2 ЭТР-208

Расчеты показывают, что потенциально применение на строительстве крупных каналов энергонасыщенных-землероЗко-транспортных машин обеспечивает повышение производительности труда в 1,1-2,3 раза, снижение удельных затрат труда в 1,25-1,75 раза при незначитель -ном на 6-9$ повышение себестоимости производства земляных работ. Предлагаемая усовершенствованная технология в сравнении с существующей обеспечивает повышение производительности труда на П^,снижение удельных затрат труда на 33-65?, снижение себестоимости производства земляных-работ на 7-13&; расчетный экономический эффект составляет 22-37 тыс.руб. на Гмлн.м3 разработанного грунта.

основные вывода

1. Эффективность использования энергонасыщенной техники на строительстве крупных каналов- обеспечивается при совершенствовании технологии производства земляных работ и организации эффективной ее эксплуатации'; при этом существенным резервом обладает схема с набором грунта скрепером на подъем и применением внсокопроие-водительного планировочного оборудования.

2. Установлен рациональный недобор грунта 0,4-0,8 м, обеспечивающий максимальную производительность самоходных скреперов и экскаватора-планировщика;, при этом наиболее эффективно разрабатывать грунт в сечении самоходными скреперами вместимостью 15 м3 с применением в качестве трактора-толкача бульдозера мощностью 250 кВт, а доработку откосов - пшековым планировщиком на базе экска -ватора ЭТР-208.

3. Получены зависимости производительности и затрат мощности на копание Грунта шнеком от величины недобора грунта, позволяющие оценить энергоемкость процесса. Установлено, что планировщиком данного типа наиболее рационально разрабатывать за один проход кедо-боры величиной более 0,4 м.

4. Наиболее перспективными направлениями совершенствования организации эффективной эксплуатации являются концентрация техни-

15

ки в цределах одного треста с организацией спеццентров по техническому обслуживанию и ремонту мощных машин; при этом в'шрвые годы эксплуатации новой техники следует учитывать затраты на ава -рийные ремонты в объеме до 37$ плановых затрат на техническое обслуживание и текущий ремонт.

5. Предложены два варианта технологии с однопроходной и многопроходной доработкой откосов, установлены рациональные области применения технологии и рекомендуемых средств механизации для производства земляных работ. В пределах рекомендуемых областей цриме-нение технологии обеспечивает повышение производительности труда, снижение трудоемкости -и стоимости строительства.

6. Дальнейшие исследования долены быть направлены на разра -ботку технологии.и средств механизации при строительстве каналов с откосами более II м.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах автора.

I. Об эксплуатации скреперов на объектах Главсредволговодстроя. Строительные и дорожные машины № 12, 1987, с.14-15 (в соавторстве).

2. Опыт эксплуатации новой техники в Поволжье. Механизация строительства. № 7, 1987, с.13-14 (в соавторстве).

3. Влияние энергонасыщенности современных скреперов на эффективность их эксплуатации. Строительные и дорожные машины, № 3, 1979, с.7-9 (в соавторстве).

4. Сравнительная эффективность самоходных и прицепных скреперов по их параметрам и условиям эксплуатации. Строительные и дорожные машины. JE 5, 1990, с.12-14 (в соавторстве).

5. Экономико-математическая модель выбора.оптимального комплекта машин для выполнения земляных работ...В кн.: Перспективные способы и комплексы машин-для строительства .и эксплуатации мелиоративных систем. Труды ВНИШМ, том 77.- М.: ВНШГиМ. С.151-155 (в соавторстве).