Click here to load reader

Capacitatea de încărcare a utilajelor pe roţi şi a utilajelor integrate de tip stivuitor

  • View
    359

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of Capacitatea de încărcare a utilajelor pe roţi şi a utilajelor integrate de tip stivuitor

Capacitatea de ncrcare a utilajelor pe roi i a utilajelor integrate de tip stivuitor. Definiii: Capacitatea hidraulic. Greutatea maxim ce poate fi ridicat de ctre sistemul hidraulic n cazul n care utilajul foloste sistemul de ancorare, iar centrul de greutate al sarcinii se gsete n centrul dispozitivului de prindere. Capacitatea hidraulic nu este mrit de sistemul de contragreuti. Incarcarea de basculare. Greutatea maxim poziionat n centrul dispozitivului de apucare, care poate ridica roile punii spate de pe sol. Cazul considerat este cel static. Curbele ncrcrilor de basculare ridicate pentru cazul static, pentru utilajele pe roi echipate cu dispozitive pentru ridicat buteni sau cherestea sunt utilizate frecvent pentru alegerea tipului de echipament de ridicare. Capacitatea de rsturnare este afectat de sistemul de contragreuti i de distana de la puntea fa la greutatea ce este ridicat ca i de tipul de articulaii al mecanismului de ridicare. Poziia i valoarea centrului de greutate al dispozitivului de prindere afecteaz de asemenea ncarcarea de basculare. Incrcarea maxim de operare. Incrcarea maxim de operare este bazat pe valoarea ncrcrii de basculare determinat pentru cazul static, valoare care este corectat n funcie de condiiile specifice de lucru pentru activitatea curent, cum ar fii: Poziia sau nlimea pn la care trebuie ridicat sarcina, Tipul de dispozitiv de ridicare utilizat, stivuire cherestea, manipulare buteni, ridicare material, etc. Poziia paletelor dispozitivului de ridicat fa de axa orizontal. Main este ridicat de pe puni i asigurat pe sol cu ajutorul sistemului de ancorare. Sarcina se poate balansa n timpul activitii de ridicare i manipulare. Alegerea tipului de ncrctor pe roi din condiia timpilor optimi de operare. Aplicaie pentru 966G i 950G. Exemplu. Performanele optime de lucru n depozitele gaterelor depind de alegerea judicioas a utilajului care s permit executarea unor lucrri specifice legate de descrcarea, sortarea, stivuirea si aprovizionarea cu busteni de diverse sectiuni a gaterelor aflate pe platforma de lucru. Pasul 1. Descrierea ct mai apropiat de realitate a operaiunilor tehnologice necesare. Butenii sunt transportai la depozitul gaterelor cu ajutorul camioanelor echipate cu trailere duble. Acetia provin din diferite tipuri de arbori de esen tare, dar n marea lor majoritate sunt stejari i trebuiesc descrcai cu ajutorul unui utilaj pe roti echipat cu dispozitiv de prindere cu gheare de tip graper. La activitatea de descrcare a butenilor, o prim condiie const n stivuirea butenilor ceea ce impune o operatie de transport si poziionare a acestora. Operaia de stivuire a butenilor se face pe baza esenei lemnului, a gamei de diameter a butenilor i a lungimii acestora i implic transportul fiecarui bustean in stiva aferent. Caracteristicile de lucru sunt: Necesarul de material este de 544 t/8 h. Sosesc 30 camioane in 8 h. Numrul mediu de buteni dintr-un camion este de 20 Mrimile medii ale butenilor; Lungimea 4,9 m Diametrul la baz 660 mm Diametrul la virf 430 mm Inalimea maxima a stivei din camion 3,98 m. Distana maxim pe care trebuie transportai butenii la gater i napoi este de 153 m Viteza de lucru medie a utilajului, treapta a 2-a a cutiei de viteze cu panta efectiva de 10%. Duratele de timp impuse: Prinderea buteanului n gheare 0,7 min, Manevrarea i descrcarea 0,5 min, Descrcarea din camion 1,0 min Greutatea medie a butenilor 1180 kg/butean. Pasul 2. Determinarea capacitii mainii de baz i alegerea acesteia. Pe baza curbelor privind capacitatea de manipulare a butenilor se alge utilajul de lucru. Se considera 950G si 966G ambele dotate cu acelai dispozitiv de prindere. 950G Incarcarea static de basculare longitudinal 10000kg Capacitatea de ridicare hidraulic 11600 kg Incarcarea max. de operare 10000kg. 966G Incarcarea static de basculare 13500kg Capacitatea de ridicare hidraulic 14500kg Incarcarea maxima de operare 13500kg. Pasul 3. Determinarea ciclului de timp. Pe baza diagramelor referitoare la timpul de transport al celor dou utilaje pe distana de 153 m din cartea productorului rezult pentru treapta a 2-a 1,16 si respectiv 1,14 minute. Activitatea Timpul Timpul (950G) (966G) Timpi aprovizionare gater Transport si ntoarcere 1,16 min 1,14 min Prindere bustean in graper 0,7 min 0,7 min Scoatere din camion i depunere n stiv 0,5 min 0,5 min

Total Nr. cicluri/45 min dintr-o or Timpi referitori la descarcarea utilajelor de transport. (Camioane) Cursa de transport a butenilor i cea de revenire. Prinderea busteanului Scoatere si descrcarea Total Nr. Cicluri/45 min dintr-o ora

2,36 min 19,06 1,0 min 0,7 min 0,5 min 2,2 min 20,45 min

2,34 min 19,23 1,0 min 0,7 min 0,5 min 2,2 min 20,45 min

Pasul 4. Calculul productivitii. -950G Greutatea pe zi/Capacitatea de sigurant = 544320/10000 =54,432 cicluri teoretice pe zi Nr. cicluri teoretice pe zi/nr. cicluri corectate pe or = 54,432/19,06 = 2,86 ore necesare pe zi. -966G Greutatea nec. Zi/Capacitatea de sigurant = 544320/13500 = 41 cicluri teoretice pe zi Nr. Ciclurilor teoretice zi/nr. cicluri corectate pe or = 41/19,23 = 2,13 ore necesare pe zi Necesarul considerind descarcarea din camion. -950G Nr. buteni/camion x Nr. camioane pe zi = 20 x 30 = 600 buteni/zilnic Nr. buteni zi x greutatea medie a unui buean = 600 x 1180 kg/butean = 707616 kg/zi Greutatea total/Capacitatea de operare = 707616/10000=70,7616 cicluri/zi Nr. cicluri teoretice zi/Nr. cicluri corectate pe or = 70,7616/20,45 = 3,46 ore/zi 966G Greutatea total zi/Capacitatea de operare = 707616/13500=52,416 cicluri/zi Nr. cicluri teoretice zi/Nr. cicluri corectate or = 52,416/20,45=2,563 ore/zi Timpul total de lucru. 950 G = 2,86 ore necesare aprovizionrii gaterelor = 3,46 ore necesare descrcrii camioanelor -----6,32 ore de lucru zilnic 966G = 2,13 ore necesare aprovizionrii gaterelor = 2,563 ore necesare descrcrii camioanelor -------4,663 ore de lucru zilnice Concluzii: Din analiza facuta, ambele utilaje pot ndeplini activitatea de descrcare a butenilor i de alimentare a gaterului dar rezervele de timp necesare sortrii butenilor n functie de dimensiuni si esene ca i stivuirea i curirea zonei de lucru sunt diferite. Astfel, pentru 950G aceast rezerv este de 1,68 ore/zi n timp ce pentru 966G este de 3,337 ore/zi ceea ce asigur o mai eficient utilizare i la alte activiti cum ar fi manipularea i ncrcarea cherestelei rezultate. Compactoare. Descrierea problemei. Definiie. Compactarea sau tasarea solului este procesul tehnologic care const n modificarea densitii i care conduce la mrirea greutii specifice a solului. Scopul procesului de compactare a solului este acela de crete a capacitii portante (rezistena) a terenului. Procesul de compactare este influenat de urmtorii factori: Granulaia solului, Umiditatea solului Presiunea de compactare. Granulaia materialului reprezint distribuia procentual ( % de greutate) a particulelor de diferite mrimi care alctuiesc o prob de sol. O prob de sol se consider reprezentativ dac conine aceeai distribuie a dimensiunilor i tipului de particule ca i cea a solului din care provine. O prob de sol n care predomin doar o anumit dimensiune a particulelor de sol se consider nereprezentativ, sau neconcludent. Din punct de vedere al capacitii de compactare, o prob reprezentativ se comport mult mai bine la compactare dect una nereprezentativ deorece particulele cu dimensiuni mici umplu spaiile goale dintre particulele cu dimensiuni mari, lsnd mult mai puine spaii ntre particulele solului.

Umiditatea solului este foarte important, apa coninut n sol are scopul de a lubrifica particulele ce formeaza solul ceea ce uureaz procesul de compactare i conduce la factori mai mari de compactare pentru aceleai presiuni aplicate. Apa creaz de asemenea un proces de mbrcare a particulelor de dimensiuni mai mari cu o pelicul de argil, ceea ce mrete coezivitatea materialelor. Umiditatea optim pentru anumite tipuri de soluri. Argil compact (gras) Argil aluvionar Argil nisipoas Nisip Amestec de pietri, nisip i argil (prundi necernut)

17,5 % 15,0% 13,0% 10,0% 7,0%

Din experien s-a observat c este foarte greu de compactat un material prea uscat sau prea umed (noroi). Incercrile experimentale au relevat faptul c pentru fiecare sol se poate determina o anumit valoare a umiditii pentru care gradul de compactare este maxim pentru aceleai condiii de compactare. Aceast umiditate se numete umiditate optim i pentru fiecare sol ce se compacteaz se poate trasa o curb ce exprim gradul de compactare n funcie de umiditate. In mod normal aceast curb se numete curb de compactare, curb umiditate-densitate sau curba Proctor.

Metoda de compactare- reprezint modul n care utilajul de compactare actioneaz asupra solului pentru a obine compactarea dorit. Metodele de compactare cele mai utilizate sunt: Compactarea prin ncrcare static (presare) Compactarea prin vibrare Compactarea prin lovire Amestecarea prin rulare Compactoarele sunt proiectate pentru a utiliza una sau mai multe moduri de compactare. Tipuri de compactoare. De regula compactoarele se denumesc n funcie de metoda de compactare folosit. Compactoare cu cilindru. Vibratoare Pneumatice Compactoare prin batere (cu mare vitez), Compactoare cu roi profilate (Landfill Compactor) Combinaiile acestor tipuri de compactoare sunt de asemenea posibile aa cum ar fi compactoare cu cilindru vibrator. Pentru a putea compara i alege cu uurin metoda de compactoare s-a stabilit un grafic al n funcie de tipul de sol ce trebuie compactat. Graficul a fost realizat pentru amestecuri de soluri bazate pe argile i nisipuri la care s-au adugat sprturile de roc. Astfel, nu este recomandat utilizarea unei metode de compactare n afara domeniului recomandat pe grafic. Mrimea exact a zonelor de lucru recomandate depinde de anumite particulariti ale solului.

815F

825G seria II

Compactoare articulate dotate cu lam de bulldozer

.

Productivitatea Compactoarelor. Productivitatea compactoarelor se exprim n cantitatea de metrii cubi compactai n unitatea de timp m3/h. Atunci cnd ne referim la micorarea volumul de material n urma procesului de compactare se utilizeaz noiunea de material adus la starea tasat prin compactare i ne referim la factorul de tasare (FT) care are expresia:

SF =

Volumul de sol compactat (Cm 3 ) Volumul de sol tasat ( Bm 3 )

In industria de construcii se utilizeaz o relaie de determinare a volulumului de material compactat ntr-o or de ctre un anumit utilaj.

Cm 3 =

G Vm h nt

Unde: G - limea elementului mecanismului de compactare. (De regul se utilizeaz prescripiile productorului. Sau de dou ori limea unei roi) Vm Viteza medie a utilajului, n km/h. h afundarea elementului de compactare, n mm nt numrul de treceri al utilajului de compactare. (Se determin doar prin msurarea densitii materialului compactat la fiecare trecere.) Exemplu. S se determine productivitatea obinut prin utilizarea utilajului 815F n cazul n care Vm = 10 km/h, h = 100 mm i se realizeaz 5 treceri, nt = 5. Soluie. Din Tabelul utilajului 815F, din coloana productivitii (prima coloan), pentru 5 treceri i viteza apropiat de 10 km/h se caut adncimea de tasare de 100 mm i se citete valoarea productivitii. In tabelul dat, valoarea cea mai apropiat este 377 Cm3/h pentru viteza de 9,5 km/h n timp ce prin interpolare se determin valoarea corectat 395 Cm3/h.

Compactoare cu vibratii.

CS-323C

CS-423E

CS-433E

Estimarea Productivitii pentru un singur cilindru vibrator. In tabelul de mai jos este dat productivitatea estimat pentru urmtoarele condiii de lucru: Viteza de lucru a mainii Latimea suprapunerii treceriilor 6,4 km/h 15,2 cm

Valorile din tabel conduc la estimarea productivitii obinute de mainile de construcii n urmtoarele condiii: stabilizare a solului, drumuri i lungimi de lucru peste 15 m.

Corectarea datelor tabelate. In cazul n care condiiile de lucu nu sunt asemnatoare cu cele din tabelul de mai sus, trebuie s se fac corecia datelor citite din tabel. Expresia relaiei de corectare a datelor din tabel este: QC = QT x FS X Ft X Fp

Unde: QC Valoarea productivitii corectate QT Valoarea din tabel FS corecia la viteza mainii Ft corecia la adncirea de compactare Fp corecia numrului de treceri.

Exemplu. Se cere determinarea productivitii de compactare a unui drum avnd limea de 9,15 m (limea standard) i care trebuie compactat cu 150 mm. Se va utiliza Compactorul Caterpillar CS-433E avnd urmtoarele caracteristici. Viteza maxim este de 4,0 km/h si 6 treceri. Tamburii compactori se vor suprapune 6x25,4 = 152,4 mm. Din tabel, pentru CS-433E i limea de lucru de 9,15 m se citete valoarea de 249 m3/h dar att viteza ct i afundarea i numrul de pai sunt diferite. Pentru a putea determina productivitatea real vom calcula factorii de corecie i vom utiliza formula recomandat.

Din tabel Viteza Adncimea de compactare Nr. de treceri 6,4 km/h 10,2 cm 4 treceri

Real 4,0 km/h 15 cm 6 treceri Productivitatea

Factorul de corecie Fs = 4,0/6,4 = 0,6 Ft = 15/10,2 = 1,5 Fp = 4/6 = 0,7 249x0,6x1,5x0,7 = 178 m3/h

Observaii.

Pentru operaii de compactare asemntoare, de regul la construcia de drumuri, este important de tiut c pentru un anumit utilaj exist limi de lucru mult mai profitabile dect altele. O lime convenabil se determin n funcie de limea tamburului mainii. Dac lungimea de lucru este mai mic de 75 m atunci productivitatea calculat va trebuii s fie corectat conform diagramei de eficien a vitezei de lucru. De exemplu n cazul lucrului pe o distan de 45 m i viteza de lucru de 6,4 km/h rezult un factor de corecie de 0,91 care va mnuli productivitatea corectat. Compactoare cu doi cilindrii vibratori sau compactoare combinate. Productivitatea determinat experimental publicat n tabelul de mai jos, a fost obinuta n urmtoarele condiii de lucru.

Grosimea compactat a stratului

51 mm

Viteza maxim de lucru Numrul de treceri Densitatea materialului compactat Suprapunerea de lime ntre trceri Diferena de nivel ntre tamburi Ciclul de timp (2 treceri)

5,6 km/h 2 2486 kg/cm3 151 mm 76 mm 120 secunde

Valorile din tabel ofer valori reprezentative ale productivitii pentru cazurile cel mai des ntilnite in construcii. Prin mrirea timpului unui ciclu pot rezulta diferene de productivitate,

Exemplul. Condiii date. O band de lime 3,7 m va trebuii acoperit cu un strat de asfalt cu grosimea de 10 cm utiliznd urmtorul utilaj, CB534D i stabilind viteza de lucru a acestuia la 5,5 km/h i un numr de 4 treceri pentru atingerea densitii dorite. Tamburii se suprapun pe limea de 15 cm i adncirea realizat la o trecere este de 7,5 cm. Soluie. Din tabel se citete valoarea de 276,8 t/h pentru limea benzii de lucru de 3,7 m. Deoarece fa de datele din tabel att viteza de lucru ct i numrul de treceri sunt diferite trebuie fcut i corecia productivitii citit din tabel. Marimea Viteza Grosimea Nr. treceri Pe tabel 4,5 5 2 Considerata 5,5 10 4 Factorul operator Productivitatea corectat FO=1,2x2x0.5=1,2 276,8x1,2=332,1 t/h Factorul de corectie Fs=5,5/4,5=1,2 Ft=10/5=2 Fp=2/4=0.5

Observaii: Creterea vitezei de lucru are ca efect micorarea gradului de cretere a densitii pentru fiecare trecere. Productivitatea realizat pentru lucrul n ramp este mai redus dect cea realizat pe teren orizontal sau pant cobortoare. In talel s-a considerat c o trecere este utilizat la repoziionarea utilajului pentru urmtoarea etap de lucru. Productivitatea compactoarelor cu roi pneumatice. Se determin in funcie de urmtoarele condiii de lucru: Mixtur asfaltic fierbinte Grosimea compactat 51 mm Pmnt i agregate 152 mm Asfalt reciclat la temperatura ambient 203 mm

Viteza maxim Nr. de treceri Densitatea materialului compactat Suprapunerea pe ltime Distana pe nlime Timpul pentru 2 treceri

8 km/h 4 2486 kg/m3 152 mm 76 mm 120 sec.

8 km/h 4 2085 kg/m3 152 mm 76 mm 120 sec.

4,8 km/h 6 2246 kg/m3 152 mm 76 mm 120 sec.

Excavatoare. Corectarea volumului cupei. Volumul de material efectiv realizat n urma unui ciclu de spare depinde de mrimea cupei, forma acesteia, fora capabil produs de mnerul cupei, unele caracteristici ale solului printer care factorul de umplere specific solului n care se lucreaz. Astfel se poate determina volumul corectat al cupei n funcie de natura terenului n care are loc procesul de spare.

VC =VP KU

Marimea Volumului teoretic s-a determinat pentru densitatea de 1800 kg/m3 iar volumul corectat este calculat pentru 1500 kg/m3. Excavatoare: Ciclul de lucru. Un ciclu de spare se compune din urmatoarele subcicluri. Incrcarea cupei Transportul cupei pline n zona de golire Golirea cupei Transportul cupei goale pe poziia de spare Durata ciclului de lucru depinde n primul rnd de tipul mecanismului de excavare i de condiiile de lucru. Astfel, n cazul unei zone de lucru reduse dimensional, ciclurile sunt mult mai rapide n timp ce necesitatea evitrii unor obstacole sau a lucrului n zonele limit ale geometriei zonei de spare sau n cazul nivelrii i a curirii anurilor adnci poate micora ciclul de lucru. Pe masur ce zona spat se adncete, timpii de spare i transport cresc pentru fiecare ciclu de lucru. Estimarea timpului ciclului de lucru se poate face utilizand o serie de coeficienti de corecie care in cont de complexitatea operaiei effectuate. Pentru cazul ciclului ideal de lucru se considera c: Nu trebuiesc evitate obstacole n timpul lucrului. Condiiile de lucu sunt medii Un operator are abilitate medie Un timp de transport al cupei ce corespunde unui unghi de 60 90 grade. Pe baza acestor condiii pentru se determina diagrama timpilor de lucru, timpi care sunt specifici fiecarui tip de excavator i care vor fi mai mici pe masura ce abilitatea operatorului va fi mai mare sau vor scdea dac se vor ntlni condiii mai grele de lucru. Condiii uoare. Sol afnat, pietri nisipos, curairea anurilor, etc. Adncimea de spare sub 45% din adncimea maxim de spare a mainii. Unghiul de rotire al cursei de transport mai mic de 30 grade. Descrcarea cupei direct ntr-o hald de pmnt de nlime mic sau n autocamionul de transport. Nici un obstacol i un operator bun. Condiii peste medie (Curs rapid). Sol neafnat, argil uscat compactat cu mai puin de 25% bolovani. Adncimea de spare pn la 50% din adncimea maxim de spare a mainii. Unghiul de rotire al cursei de transport pn la 60 grade. Halda de nalime incomod i obstacole puine. Condiii medii. Sol puternic tasat cu pn la 50% bolovani. Adncimea de spare pn la 70% din adncimea maxim de spare a mainii. Transportul la un unghi de 90 de grade. Autocamioanele de transport se opresc n apropierea excavatorului. Conditii sub medie (grele). Sol puternic tasat cu aproximativ 75% bolovani, roci dislocate prin explozie. Adncimea de spare 90% din posibilitile mainii. Transportul cupei pentru un unghi de 120 grade. Curirea anurilor, halda de descrcare de nalime redus. Lucrul ntr-o zon cu evi ngropate. Condiii extreme. Sol puternic ngheat, stnci nisipoase, isturi argiloase,caliche,etc. Adncimea de spare peste 90% din adncimea maxim capabil. Transportul cupei pe o disant unghiular peste 120 grade. Descrcarea cupei n zone fixe i evitarea persoanelor i a altor obstacole.

Screpere. Scop. Determinarea productivitii obinut prin utilizarea diverselor variante de screpere. Se analizeaza: Screperele standard, un singur motor i ben standard. Screpere de tip tandem. Dou motoare care se ajut reciproc n procesul de tiere a solului, umplere a benei, transport al solului din ben i golirea controlat a acesteia. Screpere cu dotri suplimentare. Dotrile se refer la mrirea capacitii de ncrcare prin precompresarea solului afnat ridicat n ben i prin asistarea descrcrii benei. Pot s lucreze mpreun mai multe screpere pentru a asigura mrirea forei de traciune necesar tierii solului, astfel nct benele s fie umplute pe rnd n timp ce fora de traciune se dubleaz. Screperele cu bene dotate cu elevator, usureaz mult procesul de ridicare a pmntului de pe cuitul lamei de tiere i distribuirea acestuia ct mai uniform n ben. In cazul dotrilor speciale, la procesul de ridicare umplere a benei, screperele pot fi dotate cu un dispozitiv de ridicare a pamintului de tip surub. Tipuri.

Screpere de tip tandem.

Cazul utilizarii sistemului push-pool.

Screpere dotate cu elevator.

Folosirea diagramelor legate de forta de tractiune pe care o poate dezvolta viteza rezistenta la rulare. Viteza maxim de lucru ce poate fi realizat de un screper depinde de fora de traciune pe care roile mainii o exercit asupra solului, de trepata de viteze n care se poate lucra ca i de rezistena la naintare pe care maina trebuie s o nving. Fora de traciune. Reprezint forta orizontal dezvoltat ntre pneurile mainii i sol. Ea este limitat de caracteristicile pneurilor i ale solului ca i de ncrcarea vertical pe pneuri. Greutatea de lucru este cosiderat ca fiind greutatea mainii cu bena ncarcat. Rezistena efectiv la rulare reprezint suma dintre rezistena la rulare pe teren orizontal i cea dat de panta terenului pe care se lucreaz. Panta se estimeaz n naltimea rampei la o distant de 100 m deci apare sub form de procente (%) iar rezistena la rulare pe teren orizontal este dat funcie de tipul de pneuri utilizate i de fora de traciune dezvoltat. In cazul pantelor se modific rezistena de rulare pe teren orizontal in unghi al pantei prin mprirea cu o for de 10 kgf pentru fiecare ton a mainii ncarcate complet i pentru fiecare procent al pantei ce trebuie urcat. Exemplu. S se determine rezistena la rulare a unui screper dac acesta trebuie s urce o pant de 6% i rezistena la rulare pe teren orizontal este de 40kgf / ton x m,. Rezistena la rulare pentru teren orizontal = 40 kgf/t / 10 = 4% pant echivalent. Rezistena la rulare total = 4% + 6% = 10 % . Diagrama Traciune-vitez-pant. (T-v-P) Dereminarea performanelor realizate de un screper poate fi uurat prin utilizarea diagramei T-v-P. Astfel se stabilete greutatea efectiv a mainii i se coboar pn la intersecia cu dreapta ce reprezint rezistena la rulare total a mainii. Din punctul de intersecie se duce o linie orizontal care intersecteaz curba traciune-vitez n punctul B ce descrie viteza posibil i treapta de viteze n care poate fi atins ca i fora maxim de traciune dezvoltat de utilaj. Exemplu. Un screper 631G avnd o ncrcare estimat de 37.285 Kg trebuie s lucreze pe o pant echivalent (rezistena la rulare total) de 10%. S se determine fora de traciune disponibil i viteza cu care poate opera. Rspuns. Se determin greutatea maxim. 45.362 kg + 37.285 kg = 82.647 kg. In graficul T-v-P la valoarea ncrcrii de 82.647 kg se coboar o vertical pna la intersecia cu dreapta ce indic rezistena total la rulare (10 %) i se determin punctul B. Se traseaz o orizontal prin B i se obine punctul de intersecie de pe curba traciune-vitez (C). Se citesc coordonatele forta i respectiv viteza i se determin (T = 7756 kgf respectiv v = 12,9 km/h) Concluzie. Maina lucreaz optim n treapta a 4-a a cutiei de viteze ceea ce impune atingerea unei viteze de 12,9 km/h i dezvoltarea unei fore de traciune de 7,756 kgf. Utilizarea diagramei timpului de transport. O singur curs de transport pentru un screper reprezint timpul de umplere a benei, transportul acesteia n zona de golire i procesul de golire i distribuire a pmntului transportat ca i cursa de ntoarcere a mainii cu bena goal n zona de umplere a benei. In cazul n care rezistena total la rulare este negativ, maina va accelera, ceea ce necesit utilizarea sistemului de frnare sau a frnei de motor. Astfel diagrama timpului de transport nu va putea fi utilizat n acest caz iar vitezele maxime de transport pentru acest caz trebuie determinate pe baza diagramelor vitezelor de siguran. In cazul geneal vor fi utilizate dou moduri de determinare a vitezelor de lucru, unul pentru maina cu bena ncarcat n cursa de transport i cellalt pentru maina cu bena goal n cursa de revenire. Timpii de lucru se obin utiliznd programul de simulare pentru pneuri standard, cazul n care maina este echipat cu pneuri care confer o pat de contact mai mare (mai late) conducnd la creteri destul de mici ale vitezei i forei de traciune.

Exemplu: Un screper de tipul 631G cu ncarcat cu 37,286 kg de material transpot bena pe distana de 610 m n condiiile unei rezistene la rulare dat de o pant echivalenta de 4% i se ntoarce pe o distan de 760 m pentru o rezisten la rulare echivalent unei pante de 0%. S se determine timpul unui ciclu. Rezolvare. Faza de umplere i transport a materialului. Se utilizeaz diagrama pentru maina ncarcat i se citete pentru panta de 4% i distana de 610 m. Astfel din punctual A se coboara o vertical pe axa timpului i se citete durata de transport: 1,4 minute.

Faza de ntoarcere cu bena goal. Utiliznd graficul pentru maina goal, distana de 760 m i rezistena la rulare echivalent unei pante de 0% se determin punctual A. Cobornd din A o verticala pe axa timpilor rezult o durat de 1 minut pentru realizarea cusei de ntoarcere. Timpul unui ciclu = ncrcarea + transport i imprtiere + ntoarcere T = 0,6 + 1,4 + 0,7 +1,0 = 3,7 minute Timpii de ncrcare i mprtiere sunt considerai n conformitate cu tabelul productorului. Utilizarea curbelor de ntrziere. In cazul n care maina coboar pante pentru care rezistena la rulare devine negativ, viteza de lucru n regimul frnei de motor este cel mai efficient mod de lucru. Folosirea sistemului de frnare conduce la ncetinirea mainii i la uzura prematur a acestuia. Se consider cunoscute att greutatea mainii ct i rezistena total la rulare. Rezistena total la rulare n acest caz se estimeaz ca i n cazul general utiliznd acceai relaie de calcul ca i n cazul urcrii pantelor. Exemplu. Se cere estimarea rezistenei la rulare pentru cazul n care maina trebuie s coboare o pant de 15% i rezistena la rulare pe teren orizontal este de 5%. Rezistena la rulare toatal = 15% - 5% = 10 % Exemplu. Un screper de tipul 651E cu o ncarcare estimat de 47175 kg coboar o pant cu o rezistena la rulare de 10%. S se determine viteza i treapta de viteze n cazul unei coborri n siguran. S se determine i timpul unei curse dac lungimea de lucru este 610 m. Greutatea mainii + sarcina ncarcat = 60,950 kg + 47,175 = 108,125 kg. Soluie:

Utiliznd diagrama de lucru a mainii n regimul frnei de motor rezult pentru o sarcin de 108,125 kg (Punctul A din diagram) . Se coboar o verical din A pn la intersecia cu dreapta ce definete rezistena la rulare de 10% i se noteaz punctual de intersecie cu B. Se traseaz o orizontal prin B i se obine punctul C n care aceast dreapt intersecteaz curbele de lucru n siguran. Punctul C corespunde treptei a 5-a a cutiei de viteze a mainii. Punctului C i corespunde i viteza de 21,7 km/h. Durata ciclului de lucru va fii: V = 21,7 x 1000/60 = 361,6 m/min T = 610/361,6 = 1,68 minute Curbele de productivitate.

BASCULANTE. Tipuri de basculante de mare productivitate utilizate in constructii.

Folosirea diagramelor legate de forta de tractiune pe care o poate dezvolta viteza rezistenta la rulare. Viteza maxim de lucru ce poate fi realizat de o basculant depinde de fora de traciune pe care roile mainii o exercit asupra solului, de trepata de vitez n care se poate lucra ca i de rezistena la naintare pe care maina trebuie s o nving. Fora de traciune. Reprezint forta orizontal dezvoltat ntre pneurile mainii i sol. Ea este limitat de caracteristicile pneurilor i ale solului ca i de ncrcarea vertical pe pneuri. Greutatea de lucru este calculat ca fiind greutatea mainii cu bena ncarcat. Rezistena efectiv la rulare reprezint suma dintre rezistena la rulare pe teren orizontal i cea dat de panta terenului pe care se lucreaz. Panta se estimeaz n naltimea pe care masina o urc sau o coboar raportat la o distan orizontal de 100 de metrii i n diagramele de lucru apare sub form de procente (%) iar rezistena la rulare pe teren orizontal este dat funcie de tipul de pneuri utilizate, de ncrcarea pe pneuri i de fora de traciune dezvoltat. In cazul pantelor se adaug la rezistena de rulare pe teren orizontal o for de 10 kgf pentru fiecare ton a mainii ncarcate complet i pentru fiecare procent al pantei ce trebuie urcat. Exemplul 1. S se determine rezistena la rulare a unei basculante dac acesta trebuie s urce o pant de 10% i rezistena la rulare pe teren orizontal este de 50kgf / ton. Rezistena la rulare pentru teren orizontal = 50 kgf/t / 10 = 5% pant echivalent. Rezistena la rulare total = 5% + 10% = 15 % . Exemplul 2. S se determine rezistena la rulare a unei basculante dac acesta trebuie s coboare o pant de 10% i rezistena la rulare pe teren orizontal este de 50kgf / ton. Rezistena la rulare pentru teren orizontal = 50 kgf/t / 10 = 5% pant echivalent. Rezistena la rulare total = 5% - 10% = 5 % . Diagrama Traciune-vitez-pant. (T-v-P) Dereminarea performanelor realizate de o basculant poate fi uurat prin utilizarea diagramei T-v-P. Astfel se stabilete greutatea efectiv a mainii (maina + ncrctura) i se coboar pna la intersecia cu dreapta ce reprezint rezistena la rulare total a mainii. Din punctul de intersecie se duce o linie orizontal care intersecteaz curba traciune-vitez n punctul B ce descrie viteza posibil i treapta de viteze n care poate fi atins ca i fora maxim de traciune dezvoltat de utilaj. Exemplu. O basculant de tipul 789C avnd greutatea 97,009 kg si capacitatea benei de 105 m3 transporta material cu densitatea de 2000 kg/m3 pe o panta ascendenta de 10%. Daca pe teren orizontal rezistenta la rulare este de 50 Kgf/t m s se determine viteza cu care aceast maina poate urca panta, valoarea forei de traciune dezvoltat i treapta de viteze n care se realizeaz aceasta. Dac transportul materialului se face pe 4 km s se estimeze timpul unei curse far a se considera timpul de revenire al masinii. Sa se determine treapta maxima de coborire in siguranta a pantei pa cursa de intoarcere si viteza maxima de coborire ca si timpul cursei goale. Raspuns. Se determina greutatea totala de lucruu a masinii. GL = Gg + Gs Gg = 97,069 Kg Gs = V x r = 105 x 2000 = 210,000 Kg GL = 97,069 +210,000 = 307,069 Kg Se verific dac este depit greutatea total capabil a mainii, care este 317,513 Kg. Se determin rezistena la rulare total: Rr = Rp + Ro = 10+50 / 10 =15 % Se traseaz punctele A, B i C i rezult ca maina va trebuii s lucreze n treapta 1B a cutiei de viteze i va putea atinge viteza maxim de 9 km/h (punctul D) la o for de traciune de 48,000 kgf (punctul E). Deci o curs plin va putea fi realizat n 4/9 = 0,44 h (aprox 26,67 min). La coborre. Rezistena la rulare total:

-10% + 5% = -5% Diagrama de frnare a utilajului este data in figura: Pentru greutatea de 97,069 kg se traseaz punctul A, rezult pentru panta de -5% punctele B i C i rezult o coborre sigur n treapta a 6-a a cutiei de viteze la viteza maxim a mainii de 54 km/h. Rezult astfel un timp de ntoarcere la punctual de ncrcare de 4/54 = 0,074 h (4,44 min) Concluzie: Durata unui ciclu de transport i revenire este de 0,514 h (30,84 min). La acest ciclu, pentru calculul productivitii orare trebuie adaugai i timpii de ncrcare /descrcare i manevrele legate de virare i aezarea n zona de ncrcare. Verificare, date catalog.

Excavatoare. Determinarea productivitii la sparea anurilor

Atunci cnd utilizm un excavator la sparea anurilor se poate utiliza formula redus de calcul a lungimii antului realizat ntr-o zi sau ntr-o or.

L=

Vh VLVh volumul spat ntr-o or, VL volumul unui metru liniar de an.

Unde:

La calculul procesului de spare a anurilor, o mare importana practic o are utilizarea nomogramelor ridicate special pentru aceste operatii. Acest mod de lucru este utilizat n particular la determinarea mrimii capacitii cupei excavatorului atunci cnd sunt cunoscute dimensiunile anului i a lungimii ce trebuie spat n unitatea de timp. In condiiile practice, de multe ori devine mult mai usoar utilizarea nomogramelor fiind astfel evitate multe calcule.

Exemplul. Trebuie spat un an cu adncimea de 3,1 m i deschiderea la suprafa de 1.8m i n fundul gropii de 1,2m. Pentru ndeplinirea condiiilor contractuale volumul de sptur trebuie s fie de 9 m/h. Materialul este pietri nisipos cu factorul de umplere a cupei cuprins ntre 0,9 i 1,0. Durata de utilizare a unitatii de timp este de 54 minute dintr-o ora iar saparea se considera jumatate din timpul de lucru in timp ce cealalta jumatate este destinata pozitionarii tevii in sant. Ciclul de lucru se considera de 23 secunde si include un unghi de rotire al fazei de transport de 90 grade. Mod de lucru. 1. Pe scara A, se determina pozitia punctului PA ce corespunde adincimii santului de 3,1 m iar pe scara B, se determina pozitia punctului PB ce corespunde latimii medii a santului. (1,8+1,2)/2 = 1,5 m. 2. Se traseaza o dreapta prin PA si PB si se prelungeste pina la intersectia cu scara C ce corespunde volumului unui metru liniar de sapat in cazul solului in stare naturala. Se noteaza punctul respective cu PC. 3. Se determina pozitia punctului PD pe scara D ce corespunde factorului de incarcare a cupei, in cazul nostrum 0,9. 4. Se conecteaza punctele PC cu PD si se prelungeste dreapta pina la intersectarea scarii E pentru a se determina volumul solului afinat rezultat in urma saparii unui metru de sant. Se traseaza punctul cu PE.

5. Pe scara G, se determin poziia punctului PG ce corespunde productivitii de 9 m/h. 6. Se conecteaz PE cu PG i se transfer productivitatea pe or de pe scara F (punctul PF). 7. Pe scara H se determin poziia punctului PH pentru ciclul de lucru estimat la 23 secunde. 8. Se estimeaz timpul de spare (27 minute dintr-o or) i pe scara I se introduce PI. 9. Se unesc punctele PH cu PI i se prelungete pn la intersecia axe J ce corespunde numrului de cicluri dintr-o or. Rezulta PJ.

10. Se unesc punctele PJ cu PK i se prelungete dreapta pn la intersecia cu sacra L ce corespunde volumului necesar pe ciclu, repectiv punctul PL. 11. Pe scara M se introduce factorul estimat al umplerii cupei (100%), punctual PM. 12. Se unesc punctele PL i PM i se prelungesc pn la intersecia cu scara N. Punctul de intersecie PN reprezint chiar capacitatea necesar a cupei.

Urmtoarele date se refer la determinarea limii antului n funcie de diferite diametre ale evii.

Estimarea productivitii sprii anurilor mpreun cu montarea evilor. In majoritatea lucrrilor de construcii excavatorul este utilizat nu numai la sparea anurilor destinate traseurilor de conducte ci i la activitile legate de poziionarea conductelor n interiorul anurilor excavate. Astfel, o activitate de instalare a conductelor poate fi privit ca fiind compus din timpul de spare a anurilor + ali timpi tehnologici. Putem privia activitatea de instalare a tevilor sub forma: Timpul total de instalare Tronsoane montate pe ora 60 min un tronson/ora 30 min 2 tronsoane/ora 15 min 4 tronsoane/ora 10 min 6 tronsoane/ora Urmatorul exemplu se refer la modul n care productivitatea sprii anurilor poate fi determinat i pentru o activitate n care excavatorul este utilizat i la poziionarea evilor n interiorul anturilor. Aceste activiti sunt considerate cunoscute. Se estimeaz c se pot spa ntr-o or 500 cy iar anul spat are volumul unitar 3,2 cy/ft i factorul de afnare al solului este de 25%. Se consider faptul c sunt necesare 10 minute pentru a instala fiecare 20 ft din lungimea conductei. De asemenea se consider c sunt utilizate 50 min dintr-o or. Soluie.

Se determin volumul spturii afnate: 1,25 x (3,2 cy/ft) = 4,0 Acy Se determin viteza de spare: 500 Acy/4.0 Acy = 135 ft/h Se calculeaz timpul de spare pentru fiecare tronson de eav 20 ft/teava / 125 ft/h = 0,16 ore/tronson = 9,6 minute Se determin timpul de montare a unui tronson: Timp spare = 9,6 min Ali timpi = 10 min Timp total pentru un tronson = 19,6 min/tronson Numrul de tronsoane montate pe or: 60 min/19,6 = 3,06 tronsoane/or Se calculeaz numrul de tronsoane instalate pe zi: 8 h x 3,06 = 24,48 tronsoane/zi Se corecteaz numrul efectiv de tronsoane pe zi; 0,83 x 24,48 = 20,3 tronsoane/zi Se estimeaz lungimea de eava montat pe zi; 20 ft/tronson x 20 tronsoane/zi = 400 ft/ziExcavatoare Excavatorul cu o cup este o main cu aciune periodic, care realizeaz sparea pmntului cu ajutorul unei singure cupe. Clasificarea excavatoarelor cu o cup se poate face dup mai multe criterii: Dup sistemul de acionare pot fi: cu acionare hidraulic cu acionare mecanic.

Acionarea mecanic (electromecanic) se utilizeaz n prezent la excavatoare de mare capacitate destinate lucrrilor n cariere sau la operaii de decopertri n industria extractiva. Acionarea hidraulic este utilizat n prezent la ntreaga gam de excavatoare, att pentru cele destinate lucrrilor de construcii ct i n cariere. Dup gradul lor de universalitate pot fi:

excavatoare universale, ( V < 1 mc i 20-30 echipamente de schimb) cu destinaie special, ( un echipament special) cu caplicabilitate semiuniversal. ( 2mc < V < 3mc si 2-3 echipamente de schimb)

Dup sistemul de de deplasare pot fi: pe roi cu pneuri, pe enile, pe ine de cale ferat, pitoare, plutitoare.

Dupa construcia echipamentului de lucru (de spare) :

lingur dreapt, lingur ntoars, Draglin, Graifr,

cup cu bra telescopic. Excavatoare cu o singura cupa si echipament unificat

Excavatorul cu lingur dreapt este utilizat de regul la sparea deasupra bazei de sprijin a mainii

Excavator hidraulic cu echipament unificat, lingur dreapt i ntoars. a- cu ligur ntoars pe roi b- cu lingur intoars pe enile. c- cu lingur dreapt pe enile. 1-bra, 2- mner, 3-cup 4- cilindrul hidraulic principal 5- cilindrul nnerului 6-cilindrul de basculare a cupei 7- platforma superioar rotativ 8-cadrul inferior

9-roi cu pneuri 10-enile.

Vh L= L V

Excavator hidraulic cu lingur dreapt pentru lucrri n carier. a- vederea de ansamblu b- schia constructiv 1- bra, 2- mner, 3- cup, 4- cilindrul braului, 5- cilindrul mnerului, 6- cilindrul de basculare a cupei. Sparea se execut prin bascularea mnerului 2 cu ajutorul cilindrulului 5 fa de articulaia de prindere de bra a mnerului. Dup ncrcarea cupei cu pmntul spat, ntregul echipament de lucru este ridicat cu ajutorul cilindrilor 4 la nlimea necesar descrcrii , n acelai timp are loc rotirea platformei superioare mpreun cu echipamentul de lucru pn n momentul n care acesta ajunge deasupra punctului de descarcare. In continuare se descarc cupa prin bascularea ei cu ajutorul cilindrului 6. Se readuce ntregul echipament de lucru n poziia initial i ciclul se repet. La aceste excavatoare echipamentul de baz este cel cu lingura ntoars, echipamentul cu lingur dreapt fiind utilizat mai mult pentru lucrri de ncrcare. Excavatoarele hidraulice cu echipament de tip lingur dreapt pentru lucrri n condiii grele i de carier (fig. 2) au ca i specific faptul c cilindrii 4 de acionare a mnerului sint fixai spre extremitatea inferioar a braului aproape de articulaia de prindere a acestuia la platform, ceea ce determin solicitri mai reduse ale braului n timpul sprii. Ciclul de lucru este similar cu cel al excavatoarelor cu lingur ntoars. Descrcarea cupei se face prin bascularea peretelui inferior al acestuia cu ajutorul a doi cilindri hidraulici fixati pe peretele ei posterior. Excavatoare cu brat telescopic. Spre deosebire de excavatoarele obisnuite cu o singura cupa, excavatoarele cu brat telescopic au lungimea brafului variabila, posibilitatea de al roti in jurul axei lui longitudinale si de al inclina atit in sus, cit si in jos. Aceste excavatoare sint dotate cu un numar mare de echipamente de lucru destinate diferitelor lucrari. Bratul excavatorului, de regula de secfiune triunghiulars, este prevazut cu un tronson de baza in care gliseaza un tronson de virf. Glisarea tronsonului de virf in interiorul celui de baza se face pe role, cu ajutorul unui cilindru hidraulic si a unui palan. Lungimea de telescopare variaza, de la un model la altul, intre 2,O si 5,0 m. Cupa de sapat sau incarcat, ca si dintele de scarificator sint montate articulat la extremitatea exterioara a tronsonului de virf, putind fi, basculate cu un cilindru hidraulic. Tronsonul de baza al bratului se sprijina, prin intermediul unor role montate in plan perpendicular pe axa lui longitudinala, pe un suport asezat pe platforma rotativa a excavatorului. Aceasta spijinire permite rotirea brafului in jurul axei sale longitudinale. Rotirea se poate face, fie cu un cilindru hidraulic, fie cu un motor hidraulic si o transmisie cu rofi dintate. In primul caz se asigura o rotire a brafului la unghiuri de 45, altfel la 90. Suportul bratului poate fi basculat in plan vertical cu ajutorul a doi cilindri hidraulici, ceea ce permite realizarea saparii la diferite niveluri - atit sub nivelul bazei de sprijin a masinii, cit si deasupra acestui nivel ca si descarcarea materialelor sapate direct in vehiculele de transport. La unele dintre modele adincimea de sapare ajunge la 7,3 m, iar inaltimea de descarcare la 9,4 m. Rotirea platformei superioare a excavatorului se face fie cu unul sau doua motoare hidraulice rotative, fie cu doi cilindri hidraulici orizontali. Platforma superioaria este montata pe cadrul inferior, care se sprijins, la rindul lui, pe rofi cu pneuri sau pe doua senile. In functie de echipamentul de lucru aceste excavatoare pot fi utilizate la lucrari de sapare a santurilor sau gropilor la taluzari, la nivelari, la operatii de descarcare-incgrcare, etc.

In multe situatii este nevoie de ridicarea si manipularea unor conducte grele sau a altor sarcini in interiorul sau in apropierea santurilor sau chiar de descarcat materiale grele din camioane si in lipsa unor utilaje specializate sunt foloste excavatoarele. In astfel de situatii necesitatile de utilizare pot conduce la alegerea unor excavatoare mai grele si cu o putere hidraulica mai mare decit pentru lucrarile de sapare si incarcare a pamintului sapat. Capacitatea de ridicare depinde de greutatea masinii, pozitia centrului de greutate a acesteia, capacitatea hidraulica , pozitia sarcinii ce trebuie ridicata sau mentinuta, caracteristicile solului si panta pe care poate lucra aceasta. Pentru a putea utiliza excavatorul la astfel de activitati trebuie avute in vedere stabilitatea la rasturnare si capacitatea hidraulica a masinii. Modificarile pozitiei bratului principal, a minerului cupei si a unghiului cupei conduc la modificari dramatica ale capacitatii de ridicare a mecanismului de excavare. In conformitate cu recomandarile internationale, s-au definit urmatoarele conditii pe care trebuie sa le indeplineasca un excavator pentru a indeplinii si astfel de sarcini. Forta de basculare se defineste ca fiind incarcarea din cupa excavatorului care produce pierderea stabilitatii masinii atunci cind cupa excavatorului se gaseste intr-o pozitie specificata prin distantele impuse fata de axa de rotire a masinii pe orizontala (A) si linia solului pe verticala (B). Pentru zona de lucru a mecanismului se defineste o harta a fortelor de basculare.

Forta de ridicare admisa se defineste ca fiind sarcina pe care o poate ridca sau mentine echipamentul de buldozer in expoatare fara a periclita fiabilitatea acesteia. Diagrama acestor forte pentru pozitiile de lucru posibile se exprima cu ajutorul distantelor pe vertical masurate fata de linia solului iar pe orizontala ca distanta de la axa de rotatie a masinii la centrul de greutate al cupei. Forta de ridicare admisa trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii: a) Sa fie mai mica decit 0,75 x Forta de basculare. b) Sa nu depaseasca 0,87 din capacitatea hidraulica a masinii. c) Sa nu pericliteze stabilitatea masinii pentru conditiile specifice de sol si panta. Portanta excavatoarelor reprezinta sarcina admisa cu care poate fi incarcata cupa pentru anumite configuratii ale mecanismului de escavare. Capacitatea cupei excavatoarelor. In conformitate cu normele internaional (SAE J-296 & PCSA Nr.3) volumul unei cupe de excavator se definete prin volumul cupei rase si prin volumul cupei pline.

Volumul cupei ncrcate se compune din volumul cupei rase la care se adaug ntregul volum de pmnt ce depete planul superior al cupei fr s se considere volumul de material aderat de dinii de tiere al cupei sau de cuitele acesteia. In cazul SAE si PCSA se consider un ungi de inclinaie al cupei de 1:1 n timp ce normele europene privesc echipamentele de construcii consider un unghi de repaos al cupei 2:1. (CECE). Volumul cupei rase se definete ca fiind volumul geometric cuprins ntre pereii cupei, fr a se aduga materialul aflat peste nivelul superior al cupei.

Excavatoare. Fortele maxime de taiere.

Forta produsa de cilindrul cupei

B pmax AH FB = lD

l A lC l B

Forta produsa de cilindrul manerului cupei.

S pmax AH FS = lE lFExcavatoare. Alegerea tipului de cupa de excavator prin prisma fortei de taiere necesare. Utilizarea excavatoarelor la operaii de spare in soluri foarte grele, n cariere i la exploatarea mineralelor se datorez forelor deosebit de mari produse de mecanismul de excavare. Fora maxim de spare se obine prin compunerea forelor produse de cilindrul cupei i de cel al mnerului. Datorit specificului mecanismului, unghiul dintre acestea fiind foarte mic, prin compunere se obtine o for total de spare net superioar mecanismelor ncarctoarelor frontale. Excavatoare. Corectarea volumului cupei. Volumul de material efectiv realizat n urma unui ciclu de spare depinde de mrimea cupei, forma acesteia, fora capabil produs de mnerul cupei, unele caracteristici ale solului printer care factorul de umplere specific solului n care se lucreaz. Astfel se poate determina volumul corectat al cupei n funcie de natura terenului n care are loc procesul de spare.

Excavatoare: Ciclul de lucru. Un ciclu de sapare se compune din urmatoarele subcicluri. Incarcarea cupei Transportul cupei pline in zona de golire Golirea cupei Transportul cupei goale pe pozitia de sapare Durata ciclului de lucru depinde n primul rnd de mrimea mecanismului de excavare i de condiiile de lucru. Astfel n cazul unei zone de lucru reduse dimensional, ciclurile sunt mult mai rapide n timp ce necesitatea evitrii unor obstacole sau a lucrului n zonele limit ale geometriei zonei de sapare sau n cazul nivelrii i a curirii anurilor adnci poate micora ciclul de lucru. Pe masura ce zona spat se adncete, timpii de spare i transport cresc pentru fiecare ciclu de lucru. Estimarea timpului ciclului de lucru se poate face utilizand o serie de coeficienti de corectie care tin cont de complexitatea operatiei effectuate. Pentru cazul ciclului ideal de lucru se considera ca: Nu trebuiesc evitate obstacole in timpul lucrului. Conditiile de lucu sunt sunt medii Un operator are abilitate medie Un timp de transport al cupei ce corespunde unui unghi de 60 90 grade. Pe baza acestor conditii pentru se determina diagrama timpilor de lucru, timpi care sunt specifici fiecarui tip de excavator si care vor fi mai mici pe masura ce abilitatea operatorului va fi mai mare sau vor scadea daca se vor intalni conditii mai grele de lucru

Condiii uoare. Sol afnat, pietri nisipos, curairea anurilor, etc. Adncimea de spare sub 45% din adncimea maxim de spare a mainii. Unghiul de rotire al cursei de transport mai mic de 30 grade. Descrcarea cupei direct ntr-o hald de pmnt de nlime mic sau n autocamionul de transport. Nici un obstacol i un operator bun.

Condiii medii. Sol neafnat, argil uscat compactat, mai puin de 25% bolovani. Adncimea de spare pn la 50% din adncimea maxim de spare a mainii. Unghiul de rotire al cursei de transport pn la 60 grade. Halda de nalime incomod i obstacole puine.

Condiii peste medie. Sol puternic tasat cu pn la 50% bolovani. Adncimea de spare pn la 70% din adncimea maxim de spare a mainii. Transportul la un unghi de 90 de grade. Autocamioanele de transport se opresc n apropierea excavatorului.

Conditii grele. Sol puternic tasat cu aproximativ 75% bolovani, roci dislocate prin explozie. Adncimea de spare 90% din posibilitile mainii. Transportul cupei pentru un unghi de 120 grade. Curairea anurilor, halda de descrcare de nalime redus. Lucrul ntr-o zon cu evi ngropate.

Condiii extreme. Sol puternic ngheat, stnci nisipoase, isturi argiloase,caliche,etc. Adncimea de spare peste 90% din adncimea maxim capabil. Transportul cupei pe o disant unghiular peste 120 grade. Descrcarea cupei n zone fixe i evitarea persoanelor i a altor obstacole. Alegerea ideala a adancimii de spare i a distanei de descrcare - In cazul unor soluri stabile sau consolidate, adncimea de spare a unei trepte va trebuii s fie aproximativ egal cu mrimea mnerului cupei. Dc solul este instabil atunci adncimea de spare va trebuii s fie mai mic. Cea mai bun poziie a camionului de transport este sub articulaia de prindere a mnerului cupei de braul principal al mecanismului de excavare. Optimizarea zonei de lucru si a unghiului de transport - Pentru mrirea productivitii, zona de lucru va trebuii s fie limitat la 15 grade de fiecare parte a centrului mainii sau egal cu distana dintre enile. Camioanele trebuie s se poziioneze ct mai aproape de centrul excavatorului. Ceam mai buna distan fa de margine - Excavatorul trebuie aezat astfel inct mnerul cupei s fie vertical atunci cnd cupa va fi plin. Dac unghiul mnerului este prea mic, fora de spare se micoreaz, dac unghiul mnerului este mai mare poate aprea subtierea i se pierde timp cu aducerea cupei n poziia normal. Poziia optim se va gsi ntre cele dou cazuri

Alegerea excavatoarelor cu utilizare universal Obinerea unei producii optime necesit alegerea unui excavator cu un volum al cupei ct mai apropiat de cerinele operaiilor de excavare care trebuiesc executate. Procesul de alegere trebuie s se apropie ct mai mult de un optim prin prisma costului operaiilor ce trebuiesc executate. O alegere neadecvat a echipamentului poate conduce la alegerea unor echipamente prea mici n raport cu cantitatea de materiale ce trebuie dislocate sau alegerea unor utilaje prea mari poate conduce la neutilizarea lor adecvat i la apariia perioadelor lungi de ateptare ntre operaiile tehnolgice necesare desfurrii procesului tehnologic. Pasul 1. Se stabileste tipul de material si factorul de umplere al cupei. Se utilizeaza tabelul din Slaitul nr. Exemplu: Roca dislocata prin impuscare = 7590% Pasul 2. Estimarea timpului unui ciclu. Conform diagramelor ciclurilor de lucru. Slaitul nr. Exemplu: 365B in saparea rocilor dure/roci dislocate prin explozie =0,43..0,52 min

Pasul 3. Determinarea numrului de cicluri dintr-o or. Exemplu. Timpul unui ciclu: t = 0,48 min. Nr. Cicluri = 60/0,48 = 125 cicluri/or Indemnarea operatorului = 0,9 (90%) Limitri ale mainii = 0,95 (95%)

Utilizarea timpului de lucru = 0,83 (50 minute lucru efectiv) Nr. Corectat de Cicluri Pasul 4. Calculul volumului necesar al cupei. Se mparte producia pe or la numrul de cicluri efective dintr-o or i se ajusteaz cu factorul densitii materialului. Exemplu. Productivitatea orara impusa Nr. efectiv de cicluri. Necesarul de de masa per ciclu Densitatea materialului Volumul teoretic al cupei Factorul de umplere Marimea nominal a cupei Pasul 5. Se alege excavatorul prin prisma mrimii cupei. Conform msurtorilor sau a tabelelor productorilor. Exemplu: Capacitatea necesar a cupei 345B L Seria II ME 365B L Seria II ME 385B L Seria II ME Se alege 365B L Seria II ME cu 4,0 mc. Pasul 6. Se selecteaz mijlocul de transport. Regulile generale de calcul impun pentru camioane de transport. Cupe Excavator: Cupe Excavator Direct: Capacitatea cupei Volumul ptr.5 cupe Greutatea Ajustarea cu greutatea Basculante disponibile 735 769D Productivitatea mainilor de construcii. Ca oricare alt main care execut transportul unor materiale, productivitatea excavatoarelor depinde de mrimea medie a cupei, numrul mediu de cicluri de timp i de eficiena utilizrii timpului de lucru. Dac se definete un estimator al duratei ciclului de lucru i al mrimii volumului cupei atunci producia obinut prin utilizarea unui excavator poate fi obinut cu urmtoarea formul: 19,2 mc/31,8 tone 24,2mc/37,9 tone 27,2 + 2 = 29,2 tone 4 mc 5 x 4 x 0,85 = 17 mc 17 x 1,6 = 27,2 tone 46 35 4,1 mc maxim 3,5 mc maxim 5,3 mc maxim 5,6 mc 500 tone/ora 89 500/89 =5,6 tone/ciclu 1,6 tone/mc 5,6/1,6 = 3,5 mc 0,85 (85%) 3,5/0,85 = 4,1mc = 125 x 0,9 x 0,95 x 0,83 = 89 cicluri.

h P =VEf N C TPT - Productivitatea teoretic VEf Volumul efectiv al cupei NCh Nr. de cicluri orare

PN =PN TC VC

60 C eff VCP KU K T TC

Productivitatea corectat Timpul unui ciclu de lucru (minute) Volumul cupei pline

Kef KT

Coef. de corectie al cupei pline Coef. de corec. Al timpului efectiv lucrat

Tabelele de estimare a productivitii definesc cantitatea de material teoretic n mc pe or n cazul n care volumul cupei i durata ciclului de timp pot fi estimate. Acest mod de lucru, bazat pe un timp mediu, ne d poasibilitatea s utilizm coeficieni de corecie pentru lucrri i operaii specifice. Valorile tabelate sunt date pentru o durat de folosire a timpului de lucru de 100% (condiie care nu se atinge niciodat). In calcul se adaug un coeficient ce definete randamentul de utilizare a timpului de lucru pe baza cunoaterii condiiilor specifice de lucru. Zonele marcate din tabelele de estimare a produciei defines mrimile mainilor disponibile de la cea mai mic la cea mai mare. Limita superioar a fiecrei zone corespunde celor mai rapide cicluri pe care aceste utilaje le pot atinge. Limile fiecrei arii de lucru corespund mrimii volumului efectiv al cupelor disponibile pentru maina respectiv. Celulele nehaurate indic faptul c valorile productivitii orare aferente acestor cellule pot fi atinse. Atunci cnd productivitatea necesar se gsete n zonele nehaurate atunci se ine cont de faptul c maina lucreaz n condiii ideale (soluri usor de spat, anuri puin adnci, operator excellent, etc.) Tabelele de estimare a productivitii servesc i pentru cazul n care se dorete alegerea celei mai eficiente maini care s execute o lucrare dat Exemplu. Se impune mutarea unui volum total de 15,300 Bmc (19.100 Lmc considerand un factor de afnare de 25%) format din nisip argilos umed aflat n stare tasat i care trebuie spat cu ajutorul unui excavator, transportul din zona de lucru a excavatorului se face cu ajutorul autocamioanelor. Adncimea medie a excavaiei este de 2,4 m iar unghiul ciclului de transport pentru aezarea n camioane este de 60-90 grade. Lucrarea trebuie s fie terminat n 10 zile lucrtoare iar durata de lucru planificat este de 10 ore/zi i coeficientul de corecie al timpului de lucru va fi 0,83 (50 minute lucrate dintr-o or). Sunt disponibile dou tipuri de excavatoare, unul avnd volumul cupei de 1,0 mc iar cel de-al doilea de 1,9 mc. Poate fi realizat lucrarea cu ajutorul excavatorului cu volum mai mic al cupei sau trebuie utilizat si cel avnd volumul mai mare de lucru Soluie. Excavatorul trebuie s realizeze 1900 mc/zi ceea ce conduce la 190 mc/60 min. Se corecteaz cu factorul utilizrii duratei de lucru, 83% si rezult 230 mc/60 min. Din tabel rezult ca tractorul ales, (320) cu volumul cupei de 1,0 mc va trebuii s realizeze un timp mediu de 17,1 sec. pentru cele 190 mc/h. Pentru a obtine cele 230 mc/h va trebuii ca durata unui ciclu sa fie de 15.0 sec. In cazul tractorului cu volumul de 1,9 mc este necesar un ciclu de timp de 30 sec. Se verific posibilitatea realizrii ciclurilor de lucru necesare prin utilizarea tabelelor specifice fiecrei maini. In conformitate cu datele din tabele rezult c pentru maina cu volumul cupei de 1 mc cele 10 zile necesare sunt suficiente i maina va lucra la capacitate maxim n timp ce excavatorul cu volumul cupei de 1,9 mc poate ndeplini cu mare uurinta cerinele de lucru.