H

UTILAJE CU LAMĂ FRONTALĂ UTILIZATE LA RAMPELE ECOLOGICE

1. Construcţia utilajelor cu lamă frontală

Buldozerul – un tractor pe şenile sau pe pneuri, echipat în faţă cu lamă, iar în spate cu echipament de scarificare, care poate executa:

- defrişarea terenului, - săparea pământului şi transportul pe distanţe mici (25-100 m),- nivelarea, astuparea de şanţuri, umplerea unor gropi, deplasarea şi nivelarea

pământului şi a reziduurilor,- executarea de drenaje, taluzări, îndepărtarea stratului vegetal.În funcţie de poziţia lamei faţă de direcţia de deplasare avem:

- utilaje cu lamă fixă, perpendiculară pe direcţia de deplasare;- utilaje cu lamă orientabilă în plan orizontal, cu 40-60o;- utilaje cu lamă orientabilă în plan vertical, până la 30o.

Schema constructivă a unui utilaj cu lamă frontală şi scarificator1.tractor; 2.lamă frontală curbă; 3.cadru de împingere; 4.braţe de sprijin reglabile; 5,7.cilindri

hidraulici; 6.suporţi verticali; 8.mecanism patrulater; 9.dinţi de scarificare

2. Parametrii lamei frontale şi ai plugurilor de zăpadă

Lama frontală – o placă curbată prevăzută cu cuţit de tăiere.Geometria lamei şi tăişul cuţitului influenţează consumul de energie.

Parametrii constructivi ai lamelor frontaleL, H, - săpare; - atac; , - aşezare, i - ascuţire

Profilul lamei este caracterizat de raza de curbură R, de lăţimea cuţitului de tăiere a, de unghiul de înfăşurare , înălţimea supralamei (prelungirii de lamă) h1 şi de unghiul de fixare a acesteia 1, precum şi de unghiul coardei lamei .

Lungimea L trebuie să depăşească ecartamentul tractorului cu cel puţin 100 mm de fiecare parte, atunci când lama este înclinată la maxim cu un unghi de atac max.

L>2x100 mm – la înclinare maximă a lamei - forţa de tracţiune a tractorului

Ga – greutatea de aderenţă; Gtr – greutatea tractorului; Ge – greutatea echipamentului;ad – coeficientul de aderenţă dintre şenile (pneuri) şi teren.ad= 0,60 – pentru tractoare industriale cu pneuri;ad= 0,90 – pentru tractoare industriale cu şenile;ad= 0,50 – pentru tractoare agricole cu pneuri;ad= 0,62 – pentru tractoare agricole cu şenile;

Ga=(1,17-1,23).Gtr – pentru utilaje fără scarificator;Ga=(1,35-1,45).Gtr – pentru utilaje cu scarificator.Supraînălţarea lamei h1 = (0,1 – 0,25) · H se adoptă constructivLăţimea cuţitului a = (0,18 – 0,20) · H se adoptă constructivÎnălţimea lamei H :– pentru lame orientabile cu supraînălţător:

– pentru lame orientabile fără supraînălţător:

– pentru lame fixe cu supraînălţător:

– pentru lame fixe fără supraînălţător:

Raza de curbură R conform figurii este:

- Pentru lamele fixe: R=H=50o

- Pentru lame orientabile R=0,8.H =70-75o.=50-55o

=45o la utilaje cu acţionare hidrostatică = f (natura materialului)

mic rezistenţa specifică la tăiere micăi 30-35o (nu mai mic de 30o) = 45-50o pentru o deplasare intensă a materialului=5o (6-12o în cazul existenţei unui mecanism special de ridicare a lamei).

Gpm

1Gpmsincos

Mecanisme de ridicare şi orientare al lamei de la agregatele cu lamă1.lamă curbă; 2.cuţit metalic sau lamă de raclare din cauciuc; 3.braţ de susţinere şi împingere; 4.cilindru hidraulic; 5.suporţi verticali;

6.mecanism paralelogram; 7.articulaţie rotire în plan orizontal; 8.orificii reglare poziţie; 9.tirant sau cilindru hidraulic reglare;10.placă metalică

3. Determinarea rezistenţelor la lucrul cu lama frontală

Forţele rezistente la deplasarea lamei de buldozer şi a plugului de zăpadă

Rezistenţa la săpare a solului Rs :Rt – rezistenţa la tăiere a solului;Rdp – rezistenţa la deplasarea prismei de material pe direcţia de înaintareRf

(1) – rezistenţa datorată frecării materialului la alunecare în lungul eiRf

(2) – rezistenţa datorată frecării materialului la urcarea pe lamăa. Rezistenţa la tăiere Rt :kt – rezistenţa specifică la tăiere kt=0,25-0,30 daN/cm2 – pentru soluri din categoria I;

kt=0,4-0,6 daN/cm2 – pentru soluri din categoria a II-a;b = L.sin – lăţimea de lucru a lamei; kt=0,6-1,2 daN/cm2 – pentru soluri de categoria a III-a;hm – înălţimea medie a brazdei săpate.b. Rezistenţa la deplasarea prismei de material:Gpm – greutatea prismei de material din faţa lamei – coeficientul de frecare dintre material şi teren.

m – masa specifică a materialului din faţa lamei

– unghiul prismei de material cu orizontala; g – acceleraţia gravitaţională.c. Rezistenţa dată de frecarea în lungul lamei: 1 – coeficientul de frecare dintre material şi lamă (1=0,4-0,6).

d. Rezistenţa datorată frecării la urcarea materialului:

Rezistenţa totală la deplasarea utilajelor cu lamă frontală :

Rdg – rezistenţa la deplasarea în gol a utilajuluiRu – rezistenţa datorată uzurii tăişului lamei.

1. Rezistenţa la deplasarea în gol : – panta terenuluif = 0,12-0,25 – coeficientul de rezistenţă la deplasare.

2. Rezistenţa datorată uzurii tăişului :R1 – reacţiunea normală a terenului asupra cuţitului:Su – proiecţia suprafeţei uzate a cuţitului pe orizontală;kt – rezistenţa specifică la tăiere.

4. Stabilitatea utilajelor cu lamă frontală în timpul lucrului

La lucrul pe pante, apare pericolul ca utilajul să-şi piardă stabilitatea putându-se răsturna la ridicarea lamei din sol.

Schemă pentru determinarea stabilităţii utilajului cu lamă frontală

Forţele verticale asupra agregatului la ridicare lamei din sol:Gtr – greutatea proprie a tractorului;Ge – greutatea echipamentului;Rc – rezistenţa solului la ridicarea lamei;Gpm – greutatea prismei de material din faţa lamei;Gpmsint – forţa de frecare a prismei de sol cu taluzul (malul terenului)t – unghiul taluzului cu orizontala.Momentul de răsturnare = Momentul de stabilitate

a. Momentul de răsturnare :

b. Momentul de stabilitate este egal cu:

Pentru o distanţă ls cunoscută, se poate calcula greutatea suplimentară Gs:

Coeficientul de stabilitate cs : la o înclinare limită a terenului lim.

5. Capacitatea de lucru a utilajelor cu lamă frontală

Capacitatea de lucru a utilajelor cu lamă frontală depinde de:- înclinarea longitudinală şi transversală a terenului- de grosimea brazdei tăiate- de modul de desprindere a acesteia

In cazul săpării şi deplasării pământului :

Vef – volumul prismei de pământ aflat în faţa lamei, considerat compact;k1 – coeficient de folosire în timp a utilajului;k2 – coeficient ce ţine seama de înclinarea pantei (k2=0,5-3 pentru pante de 3-15%);Tc – durata unui ciclu de lucru.

Durata unui ciclu de lucru Tc :

vt, vd, vi – vitezele agregatului în timpul tăierii, deplasării şi revenirii la punctul de plecare;lt, ld, li – distanţele corespunzătoare tăierii, deplasării şi revenirii;kt, kd, ki – coeficienţi de corecţie ce ţin seama de modificările de viteză pe traseu;tc – timpul necesar cuplărilor şi decuplărilor utilajului;to – timpul necesar pentru întoarceri;ts – timpul necesar coborârii şi ridicării lamei.

La nivelarea sau împrăştierea materialului

L – lungimea lamei utilajului; l – lungimea sectorului nivelat la o trecere; - unghiul de atac al lamei în plan orizontal; n – numărul de treceri pe acelaşi traseu;v1 – viteza de lucru; b1 – lăţimea de suprapunere între două treceri alăturate (b1=0,3-0,5 m).