论文部分内容阅读
【摘 要】装载机在施工过程中的运距、铲装方法、联合作业方式等作业性对工程作业效率有着较大的影响，施工中必须要对工程装载机的作业性进行科学地研究与安排，对装载机作业性的改善提出合理的措施与途径，以便有效地提高道路工程项目的经济合理性与科学性。
【关键词】装载机；作业法；效率；经济
0.引言
装载机是一种重要的土方工程机械， 广泛应用于道路桥梁、建筑、水利、港口、矿山等项目工程的施工，是一种不可缺少的重要铲土运输设备。 装载机兼有挖掘机与推土机两者的综合能力， 可以进行铲掘、推运、装卸以及牵引等多种作业。 具有适应性强、装载量大、操纵简便等优点。 装载机在施工过程中的各项操作虽然看似简单， 但是其在施工中的作业性，比如运距、铲装方法、联合作业方式等问题， 都对整个工程施工的作业效率和经济性有着很大的影响，因此在施工过程中，必须要对工程装载机的作业性进行科学地研究分析，做出合理的安排。 以便有效地提高工程施工项目的科学性与经济合理性。
1.装载机作业效率的影响因素分析
装载机作业效率的影响因素涉及范围很广，不仅涉及到装载机本身的结构技术性能方面的问题，更与装载机的技术使用问题密切相关。 其影响因素主要体现在以下几个方面：
1.1装载机的机器技术性能
装载机的机器技术性能对作业效率的影响主要包括铲斗容积， 机器牵引力以及铲掘速度等几个方面。 铲斗容积，机器牵引力以及铲掘速度与作业效率基本上成正比例的关系。
1.2铲运物料的类型与铲斗的充满系数
铲斗的充满系数主要取决于所铲装物料的种类（状态、粒度），铲斗形状、装载机的结构形式以及司机的操作熟练程度等。 一般来说，所铲装物料越松软易装，则其充满系数越高，反之，铲装难度越大、质地越坚硬，如爆破、松土器作业后的石块等，则其铲斗充满系数越小。
1.3装载机作业方式
作业方式主要影响着装载机的作业循环时间，装载机作业方式主要有“I”、“V”、“T”、“L”四种类型，每种作业方式的作业循环时间 都有不同的计算方法。作业循环时间中的 L 即是装卸距离， 不同的作业方法，其装卸距离是不一样的，直接影响着装载机的作业循环时间。 而且，采用不同的作业方法施工，其行程利用系数与时间利用系数不同，最终导致装载机的作业效率有较大的变化。
1.4装载机运输距离
装载机的运输距离对作业效率也有着较大的影响，虽然装载机是集铲装与运输功能于一体，但是，由于装载机的运输速度有限，其优势主要是铲装，所以，装载机的运输距离超过一定的范围将导致经济性急剧下降。 一般来说，履带式装载机比轮式装载机的经济运距短， 路况好比路况差的经济运距长。
2.改善装载机作业性的措施与途径
根据装载机作业效率的影响因素分析， 为了提高作业效率，改善工程经济性，必须要在工程装载机的作业性方面着手进行改进， 以下将从经济运距、 铲装方法两个方面阐述工程装载机作业性的改善措施与途径。
2.1确定经济合理的运距
(1)若装载机的作业循环时间不超过 3min，采取自铲自运的工作形式是经济合理的。
(2)当工作循环时间超过 3min，装载机应与工程自卸车进行联合作业。
2.2选择正确的铲装方法
2.2.1装载机的作业过程
装载机的作业过程一般由铲装、转运、卸料、返回四个环节构成。
（1）铲装过程:将铲斗的斗口向前 ，平放在地面上。 装载机向前前进，铲斗插入料堆，斗口装满物料，然后将斗收起，使斗口向上，完成铲装过程。
（2）转运过程：用动臂将斗升起，装载机向后倒退，转驶至卸料处。
（3）卸料过程：将铲斗对准运料车厢上面，然后将铲斗向前倾翻，使物料卸于车内。
（4）返回过程：将铲斗翻转成水平位置，行驶到装料处，放下铲斗，准备下一个工作循环。
2.2.2松散物料的铲装作业
松散物料的铲装作业可以采取一次铲装法。
装载机直线前进， 铲斗刀刃插入料堆，直至铲斗后壁与料堆接触， 装载机才停止前进， 当铲斗向上转至装满位置后提升动臂至运输高度。 一次铲装法是最简单的铲装方法，主要用于铲装容重轻的松散物料，如沙、煤、焦炭等。 该方法对驾驶员的操作水平要求不高，但其作业阻力大，需要把铲斗很深地插入料堆， 因而要求装载机有比较大的插入力， 同时需要很大的功率来克服铲斗上翻的转动阻力。
2.2.3停机面以下物料的铲装作业
对于停机面以下物料的铲装， 应采取配合铲装法进行操作。配合铲装法就是在装载机前进的同时，间歇地操纵铲斗上翻，并配合动臂的提升动作，直至装满铲斗。
2.2.4土丘铲装作业
装载机铲装土丘时， 可采用分层或挖掘铲装法。 若土丘土质不坚硬，可采取分层铲装，分层铲装时， 装载机向工作面前进， 随着铲斗插入工作面，逐渐提升铲斗，直至装满，然后驶离工作面。 对于土壤较硬的土丘，则应采取挖掘铲装法。 这种方法是当铲斗插入料堆一定深度时，装载机在前进的同时，配合以动臂提升，在斗刃离开料堆后，铲斗转至运输位置。
3.结束语
综上所述，工程装载机在作业过程中，由于其作业效率受到多方面因素的影响， 除了装载机机器本身如斗容、牵引力、铲掘速度等技术性能的影响外，更重要的是受到很多使用因素方面的影响。
因此，在路桥、建筑、水利、矿山等工程施工中，必须要在装载机经济运距、物料类型、作业环境、联合方式等作业性方面进行科学合理的研究与组织安排， 以现有的实际条件尽可能地获得最佳的作业效率与工程经济性。■
【参考文献】
［１］赵金生.大型土石方工程施工机械联合作业的最低成本研究[J].铁道学报,2002，22(7).
［２］高辉.大型工程项目施工方案优化研究[D]．南京：河海大学,2007.
［３］李启月．工程机械[M].长沙：中南大学出版社,2008，11.
［４］路东生．浅谈公路工程机械作业效率[J].山西建筑,2009，35(2).
［５］季节.公路施工组织网络资源优化的启发式算法[J].西安公路交通大学学报,2001，(1).
［６］吴继锋.公路工程项目管理[M].北京：人民交通出版社,2007，02.
［７］李志刚.论填石路堤压实机械的合理配置[J].山西建筑 ,2007，27(5).
［８］周萼秋，等.現代工程机械[M].北京：人民交通出版社,2004，06.
［９］李学忠，等．基于多目标函数的道路施工机械资源优化配置方法[J].工程机械,2003，(7).
［１０］陆盈.工程机械管理[M].北京：人民交通出版社,2003，06.
【关键词】装载机；作业法；效率；经济
0.引言
装载机是一种重要的土方工程机械， 广泛应用于道路桥梁、建筑、水利、港口、矿山等项目工程的施工，是一种不可缺少的重要铲土运输设备。 装载机兼有挖掘机与推土机两者的综合能力， 可以进行铲掘、推运、装卸以及牵引等多种作业。 具有适应性强、装载量大、操纵简便等优点。 装载机在施工过程中的各项操作虽然看似简单， 但是其在施工中的作业性，比如运距、铲装方法、联合作业方式等问题， 都对整个工程施工的作业效率和经济性有着很大的影响，因此在施工过程中，必须要对工程装载机的作业性进行科学地研究分析，做出合理的安排。 以便有效地提高工程施工项目的科学性与经济合理性。
1.装载机作业效率的影响因素分析
装载机作业效率的影响因素涉及范围很广，不仅涉及到装载机本身的结构技术性能方面的问题，更与装载机的技术使用问题密切相关。 其影响因素主要体现在以下几个方面：
1.1装载机的机器技术性能
装载机的机器技术性能对作业效率的影响主要包括铲斗容积， 机器牵引力以及铲掘速度等几个方面。 铲斗容积，机器牵引力以及铲掘速度与作业效率基本上成正比例的关系。
1.2铲运物料的类型与铲斗的充满系数
铲斗的充满系数主要取决于所铲装物料的种类（状态、粒度），铲斗形状、装载机的结构形式以及司机的操作熟练程度等。 一般来说，所铲装物料越松软易装，则其充满系数越高，反之，铲装难度越大、质地越坚硬，如爆破、松土器作业后的石块等，则其铲斗充满系数越小。
1.3装载机作业方式
作业方式主要影响着装载机的作业循环时间，装载机作业方式主要有“I”、“V”、“T”、“L”四种类型，每种作业方式的作业循环时间 都有不同的计算方法。作业循环时间中的 L 即是装卸距离， 不同的作业方法，其装卸距离是不一样的，直接影响着装载机的作业循环时间。 而且，采用不同的作业方法施工，其行程利用系数与时间利用系数不同，最终导致装载机的作业效率有较大的变化。
1.4装载机运输距离
装载机的运输距离对作业效率也有着较大的影响，虽然装载机是集铲装与运输功能于一体，但是，由于装载机的运输速度有限，其优势主要是铲装，所以，装载机的运输距离超过一定的范围将导致经济性急剧下降。 一般来说，履带式装载机比轮式装载机的经济运距短， 路况好比路况差的经济运距长。
2.改善装载机作业性的措施与途径
根据装载机作业效率的影响因素分析， 为了提高作业效率，改善工程经济性，必须要在工程装载机的作业性方面着手进行改进， 以下将从经济运距、 铲装方法两个方面阐述工程装载机作业性的改善措施与途径。
2.1确定经济合理的运距
(1)若装载机的作业循环时间不超过 3min，采取自铲自运的工作形式是经济合理的。
(2)当工作循环时间超过 3min，装载机应与工程自卸车进行联合作业。
2.2选择正确的铲装方法
2.2.1装载机的作业过程
装载机的作业过程一般由铲装、转运、卸料、返回四个环节构成。
（1）铲装过程:将铲斗的斗口向前 ，平放在地面上。 装载机向前前进，铲斗插入料堆，斗口装满物料，然后将斗收起，使斗口向上，完成铲装过程。
（2）转运过程：用动臂将斗升起，装载机向后倒退，转驶至卸料处。
（3）卸料过程：将铲斗对准运料车厢上面，然后将铲斗向前倾翻，使物料卸于车内。
（4）返回过程：将铲斗翻转成水平位置，行驶到装料处，放下铲斗，准备下一个工作循环。
2.2.2松散物料的铲装作业
松散物料的铲装作业可以采取一次铲装法。
装载机直线前进， 铲斗刀刃插入料堆，直至铲斗后壁与料堆接触， 装载机才停止前进， 当铲斗向上转至装满位置后提升动臂至运输高度。 一次铲装法是最简单的铲装方法，主要用于铲装容重轻的松散物料，如沙、煤、焦炭等。 该方法对驾驶员的操作水平要求不高，但其作业阻力大，需要把铲斗很深地插入料堆， 因而要求装载机有比较大的插入力， 同时需要很大的功率来克服铲斗上翻的转动阻力。
2.2.3停机面以下物料的铲装作业
对于停机面以下物料的铲装， 应采取配合铲装法进行操作。配合铲装法就是在装载机前进的同时，间歇地操纵铲斗上翻，并配合动臂的提升动作，直至装满铲斗。
2.2.4土丘铲装作业
装载机铲装土丘时， 可采用分层或挖掘铲装法。 若土丘土质不坚硬，可采取分层铲装，分层铲装时， 装载机向工作面前进， 随着铲斗插入工作面，逐渐提升铲斗，直至装满，然后驶离工作面。 对于土壤较硬的土丘，则应采取挖掘铲装法。 这种方法是当铲斗插入料堆一定深度时，装载机在前进的同时，配合以动臂提升，在斗刃离开料堆后，铲斗转至运输位置。
3.结束语
综上所述，工程装载机在作业过程中，由于其作业效率受到多方面因素的影响， 除了装载机机器本身如斗容、牵引力、铲掘速度等技术性能的影响外，更重要的是受到很多使用因素方面的影响。
因此，在路桥、建筑、水利、矿山等工程施工中，必须要在装载机经济运距、物料类型、作业环境、联合方式等作业性方面进行科学合理的研究与组织安排， 以现有的实际条件尽可能地获得最佳的作业效率与工程经济性。■
【参考文献】
［１］赵金生.大型土石方工程施工机械联合作业的最低成本研究[J].铁道学报,2002，22(7).
［２］高辉.大型工程项目施工方案优化研究[D]．南京：河海大学,2007.
［３］李启月．工程机械[M].长沙：中南大学出版社,2008，11.
［４］路东生．浅谈公路工程机械作业效率[J].山西建筑,2009，35(2).
［５］季节.公路施工组织网络资源优化的启发式算法[J].西安公路交通大学学报,2001，(1).
［６］吴继锋.公路工程项目管理[M].北京：人民交通出版社,2007，02.
［７］李志刚.论填石路堤压实机械的合理配置[J].山西建筑 ,2007，27(5).
［８］周萼秋，等.現代工程机械[M].北京：人民交通出版社,2004，06.
［９］李学忠，等．基于多目标函数的道路施工机械资源优化配置方法[J].工程机械,2003，(7).
［１０］陆盈.工程机械管理[M].北京：人民交通出版社,2003，06.