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

, где П – производительность бульдозера, м³/ч;

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:

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

t_ц – продолжительность одного цикла, сек;

Продолжительность одного цикла

, где t_ц – продолжительность одного цикла, сек;

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:

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

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

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

.

 м³/ч.

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

, где П_р – продолжительность работ, ч;

V_котл  – объем разрабатываемого котлована, м³;

 П – производительность бульдозера, м³/ч.

 ч.

Тогда стоимость работ, производимых бульдозером составит

, где С – стоимость работ, тыс.р;

П_р – продолжительность работ, ч;

 а – арендная стоимость бульдозера, тыс. р.

 тыс. р.

Производительность одноковшового экскаватора

Эксплуатационную производительность экскаватора определим по формуле

, где П_э – эксплуатационная производительность экскаватора, м³/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:

, где n – число циклов в минуту;

t_ц – продолжительность одного цикла, сек;

Продолжительность одного цикла

, где t_k – продолжительность копания, 20 сек;

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

, где П_р – продолжительность работ, ч;

V_котл  – объем разрабатываемого котлована, м³;

 П_э – производительность экскаватора, м³/ч.

 ч.

Тогда стоимость работ, производимых экскаватором, составит

, где С – стоимость работ, 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.