001

Soil weight - volume characteristics & relationship

ปริมาตรของดินที่เปลี่ยนไปตามลักษณะการทำงานทางด้านวิศวกรรม
1. Bank Volume ( Bank Volume Cubic Meter, BCM ) เป็นปริมาตรของดินหรือวัสดุที่อยู่ตามธรรมชาติ ( in place or in situ or undisturbed )
2. Loose Volume ( Loose Volume Cubic Meter, LCM ) เป็นปริมาตรของวัสดุที่ถูกขุดหรือตัดหรือปาดขึ้นมา
3. Compact Volume ( Compact Volume Cubic Meter, CCM ) เป็นปริมาตรของวัสดุที่ถูกบดอัด หรือ เป็นปริมาตรตามแบบหลังจากก่อสร้างเสร็จเรียบร้อยแล้ว

Density = Weight / Unit volume

Swell  หรือ การพองตัวของวัสดุหลังจากถูกขุดหรือตัดหรือปาดขึ้นมา
= [ ( Unit wt. in BCM / Unit wt. in  LCM ) - 1 ] x 100 =  %
= [ ( 1780 / 1370 ) - 1] x 100 = 29.927 %  สำหรับ Clay

Swell factor = 1 + % swell = 1 + ( 29.927 / 100 ) = 1.30

Shrinkage หรือ การหดตัวของวัสดุหลังจากถูกบดอัด
= [ 1 - ( Unit wt. in BCM / Unit wt. in  CCM ) ]  x 100 =  %
= [ 1 - ( 1780 / 2225 ] x 100  =  20  %  สำหรับ Clay

Shrinkage factor = 1 - %  Shrinkage = 1 - ( 20 / 100 ) = 0.80

BCM = CCM / Shrinkage factor
LCM = BCM x Swell factor

ตารางแสดงความสัมพันธ์ระหว่างน้ำหนัก และ ปริมาตรของวัสดุที่ใช้บ่อยโดยประมาณ
 

ชนิดวัสดุ	Unit wt.  kg / cu.m.			Swell	Shrinkage
	LCM	BCM	CCM	%	%
clay	1370	1780	2225	30	20
common earth	1471	1839	2047	25	10
sand and gravel	1697	1899	2166	12	12
rock - blasted	1815	2729	2106	50	-30

การบดอัดหินจะได้ความแน่นน้อยกว่าความแน่นของหินเมื่ออยู่ในที่เดิมก่อนระเบิดออกมา

เพื่อให้ง่าย KOMATSU ได้ทำตารางเปลี่ยนแปลงสถานะของดิน โดยมีตัวอย่างการใช้  ดังต่อไปนี้ เช่น

ตัวอย่างเช่น
1. clay 100 BCM = 100 x 1.43 LCM = 100 x 0.90 CCM
2. clay 100 LCM = 100 x 0.63 CCM = 100 x 0.70 BCM
3. clay 100 CCM = 100 x 1.11 BCM = 100 x 1.59 LCM

 

Nature of Earth	Initial condition of earth	condition of earth to be moved
		Bank BCM	loosened LCM	compacted CCM
SAND	bank	1.00	1.11	0.95
	loosened	0.90	1.00	0.86
	compacted	1.05	1.17	1.00
SANDY CLAY	bank	1.00	1.25	0.90
	loosened	0.80	1.00	0.72
	compacted	1.11	1.39	1.00
clay	bank	1.00	1.43	0.90
	loosened	0.70	1.00	0.63
	compacted	1.11	1.59	1.00
GRAVELLY SOIL	bank	1.00	1.18	1.08
	loosened	0.85	1.00	0.91
	compacted	0.93	1.09	1.00
GRAVELS	bank	1.00	1.13	1.03
	loosened	0.88	1.00	0.91
	compacted	0.97	1.10	1.00
SOLIDS OR RUGGED GRAVEL	bank	1.00	1.42	1.29
	loosened	0.70	1.00	0.91
	compacted	0.77	1.10	1.00
Broken limestone,sandstone and other soft rocks	bank	1.00	1.65	1.22
	loosened	0.61	1.00	0.74
	compacted	0.82	1.35	1.00
Broken granite,basalt and other hard rocks	bank	1.00	1.70	1.31
	loosened	0.59	1.00	0.77
	compacted	0.76	1.30	1.00
Broken rocks	bank	1.00	1.75	1.40
	loosened	0.57	1.00	0.80
	compacted	0.71	1.24	1.00
Blasted bulky rocks	bank	1.00	1.80	1.30
	loosened	0.56	1.00	0.72
	compacted	0.77	1.38	1.00

Construction Characteristics of Soil ( Unified System )

 

Soil Type	Symbol	Drainage	Construction Workability	Suitability for Subgrade No frost action	Suitability for Surfacing
well-graded gravel	GW	excellent	excellent	good	good
poorly graded gravel	GP	excellent	good	good to excellent	poor
silty gravel	GM	poor to fair	good	good to excellent	fair
clayey gravel	GC	poor	good	good	excellent
well-graded sand	SW	excellent	excellent	good	good
poorly graded sand	SP	excellent	fair	fair to good	poor
silty sand	SM	poor to fair	fair	fair to good	fair
clayey sand	SC	poor	good	poor to fair	excellent
low-plasticity silt	ML	poor to fair	fair	poor to fair	poor
low-plasticity clay	CL	poor	fair to good	poor to fair	fair
low-plasticity  organic	OL	poor	fair	poor	poor
high - plasticity silt	MH	poor to fair	poor	poor	poor
high - plasticity clay	CH	very poor	poor	poor to fair	poor
high - plasticity organic	OH	very poor	poor	very poor to poor	poor
peat	Pt	poor to fair	unsuitable	unsuitable	unsuitable

Soil compaction guide ( Unified System )

คุณลักษณะของวัสดุที่ทำการบดอัดและข้อกำหนดต่างๆ

ชนิดดิน	การจำแนกดินระบบ  Unified	คุณลักษณะการบดอัดดิน	ข้อกำหนดการใช้เครื่องมือบดอัด
ดินจำพวกทรายและกรวดปนทราย (ไม่มีดินตะกอนหรือดินเหนียว)	SW , SP, GW , GP	ดี	รถบดชนิดสั่นสะเทือน, ล้อยางบดอัดชนิดสั่นสะเทือน, เครื่องมืออัดระบบความดันลม
ดินจำพวกทรายหรือทรายปนกรวดที่มีดินตะกอนปนอยู่ด้วย	SM ,GM	ดี	รถบดชนิดสั่นสะเทือน, ล้อยางบดอัดชนิดสั่นสะเทือน, เครื่องมืออัดระบบความดันลม
ดินจำพวกทรายหรือทรายปนกรวดที่มีดินเหนียวปนอยู่ด้วย	SC , GC	ดีถึงปานกลาง	เครื่องมือบดอัดระบบความดันลม,ล้อยางบดอัดชนิดสั่นสะเทือน ,ตีนแกะบดอัดชนิดสั่นสะเทือน
ดินตะกอน	ML	ดีถึงไม่ดี	เครื่องมือบดอัดระบบความดันลม,ล้อยางบดอัดชนิดสั่นสะเทือน ,ตีนแกะบดอัดชนิดสั่นสะเทือน
	MH	พอใช้ถึงไม่ดี	เครื่องมือบดอัดระบบความดันลม,ล้อยางบดอัดชนิดสั่นสะเทือน ,ตีนแกะบดอัดชนิดสั่นสะเทือน,ตีนแกะบดอัด
ดินเหนียว	CL	ดีถึงพอใช้	เครื่องมืออัดระบบความดันลม,ตีนแกะบดอัด,ตีนแกะบดอัดชนิดสั่นสะเทือนและล้อยาง
	CH	พอใช้ถึงไม่ดี	เครื่องมืออัดระบบความดันลม,ตีนแกะบดอัด,ตีนแกะบดอัดชนิดสั่นสะเทือนและล้อยาง
ดินอินทรีย์	OL,OH,Pt	ไม่ได้กำหนดสำหรับงานโครงสร้าง,งานดินถม

002

คำศัพท์บางคำที่เกี่ยวข้องกับการวางแผนเครื่องจักรกลงานดิน

 Rolling Resistance ( RR )

• เป็นแรงต้านการเคลื่อนที่ของรถล้อยาง หรือ เป็นแรงที่ใช้ในการทำให้รถล้อยางเคลื่อนที่ซึ่งจะขึ้นอยู่กับสภาพพื้นดินและน้ำหนักที่บรรทุก

• ล้อยิ่งจมลงไปในดินมากเท่าใดยิ่งจะต้องใช้แรงมากขึ้นเท่านั้นเพื่อทำให้รถเคลื่อนที่ ซึ่งจะมีผลทำให้ ค่า Rolling Resistance เพิ่มขึ้นตามไปด้วย

• จากประสบการของ Caterpillar พบว่า น้ำหนักบรรทุกที่ลงบนล้อขับเคลื่อนทุกๆ 1 ตันจะต้องใช้แรงอย่างน้อย 20 กก.เพื่อทำให้รถเคลื่อนที่
  แต่ถ้าเป็นรถที่ใช้ยาง Radial หรือยางล้อคู่ จะใช้แรงเพียง 15 กก. เท่านั้น

• นอกจากนี้ Caterpillar ยังพบว่าถ้ารถวิ่งแล้วล้อจมลงไปในดิน  ล้อยางที่จมลงไปในดินทุกๆ 2.5 ซม. รถจะต้องออกแรงเพิ่มขึ้นอีก 15 กก. ของน้ำหนักบรรทุก
  ที่ลงบนล้อขับเคลื่อนทุกๆ 1 ตัน หรือ ต้องออกแรงเพิ่มขึ้น 15 / 2.5 หรือ 6 กก. ต่อ 1 ซม. ที่ล้อจมลงไปในดิน

• รถตีนตะขาบ ไม่ต้องนำค่า RR มาพิจารณา

อีกวิธีหนึ่งที่ใช้คำนวณ Rolling Resistance ก็คือ การคิดเป็น % of machine weight โดยการสังเกตในสนามพบว่า

• แรงต้านการเคลื่อนที่ที่น้อยที่สุดจะมีค่าประมาณ 2 % (หรือ 1.5 % สำหรับยาง Radial หรือ ยางล้อคู่ ) ของ GVW
  ( GVW = Gross vehicle weight = น้ำหนักรถ + น้ำหนักบรรทุก ) ที่ลงบนล้อขับเคลื่อนหรือ drivers

• และแรงต้านการเคลื่อนที่เนื่องจากการที่ล้อจมลงไปในดินเนื่องจากน้ำหนักบรรทุกจะมีค่า 0.6 % of GVW ที่ลงบนล้อขับเคลื่อนหรือ drivers

ดังนั้น จะได้ความสัมพันธ์ ดังนี้

Rolling Resistance Factor (RRF) = 20 kg/ton + ( 6 kg/ton/cm x ระยะที่ล้อจมลงไปในดิน cm ) = (kg / ton)
Rolling Resistance (RR) = RRF x GVW ( tons ) = 2 % of GVW ( tons ) + 0.6 % of GVW ( tons ) per cm tire penetration =  kg
GVW = Gross vehicle weight = น้ำหนักรถ + น้ำหนักบรรทุก

Typical Rolling Resistance Factors ( 10 kg / metric ton จะมีค่า = 1 % equivalent grade )
 

Underfooting	kg / metric ton	equivalent % grade
a hard, smooth , stabilized surfaced roadway without penetration under load , watered , maintained	20	2
a firm , smooth , rolling roadway with dirt or light surfacing, flexing slightly under load or undulating, maintained fair-regularly, watered	32.50	3
a dirt roadway , rutted , flexing under load , little if any maintenance , no water , 25 mm - 50 mm tire penetration	50	5
rutted dirt roadway , soft under travel , no maintenance , no stabilization , 100 mm - 150 mm tire penetration	75	7.5
loose sand or gravel	100	10
soft , muddy , rutted roadway , no maintenance	100 - 200	10 - 20

ตัวเลขที่ปรากฏในตารางจะเปลี่ยนแปลงไปตามขนาดยาง ความดันลม ความสามารถของคนขับ ฯ
แต่สามารถใช้สำหรับการวางแผนเบื้องต้นได้ และ ต้องปรับแก้อีกครั้งให้สอดคล้องกับของจริงเมื่อลงมือก่อสร้างที่หน้างานในสนาม

Komatsu ได้กำหนดวิธีการหา Rolling Resistance (RR) ดังนี้
Rolling Resistance (RR) = coefficient of rolling resistance x vehicle operating weight = kg

coefficient of rolling resistance by Komatsu
 

type and condition of ground	coefficient of rolling resistance %
	vehicle with iron wheel treads	crawler tractor	tractor with pneumatic tired wheels
concrete floor	2	2.8	2.3
dry unpaved plain road	4.5	4.5	3.5
firm terrain	10.0	5.5	4.0
dry loose terrain	11.5	5.5	4.5
soft terrain	15.0	8.0	9.0
loose gravel	15.0	9.0	12.0
loose sand	15.0	9.0	12.0
muddy ground	-	12.0	16.0

โดยปกติ รถแทรคเตอร์ตีนตะขาบ ถือว่า ไม่มี rolling resistance  เพราะวิ่งบนล้อ หรือ บน track ของตัวเอง แต่จะมี traction ระหว่างตีนตะขาบ กับ พื้นผิวที่รถวิ่ง

Grade Resistance (GR) เป็นวิธีการวัดแรงที่จะต้องใช้ในการขับเคลื่อนรถให้วิ่งขึ้นเนิน ( uphill )
Grade Assistance (GA) เป็นวิธีการวัดแรงที่จะต้องใช้ในการขับเคลื่อนรถให้วิ่งลงเนิน ( downhill )
Grade นิยมบอกเป็น % slope  และมีผลต่อรถทุกชนิดไม่ว่าจะเป็นล้อยาง หรือ ล้อตีนตะขาบ
Uphill Grade = adverse grade = จะมีค่าเป็น ( + ) =  Grade Resistance (GR)
Downhill Grade = favorable grade = จะมีค่าเป็น ( - ) = Grade Assistance (GA)

% Grade =  ( rise / run ) x 100  = (vertical distance / horizontal distance) x 100

จากการสังเกตในสนามพบว่า ทุกๆ 1% grade ที่เพิ่มขึ้น รถจะต้องออกแรงเพิ่มขึ้น 10 kg ทุกๆ 1 ton of GVW หรือ 10 kg ทุกๆ 1000 kg of GVW
หรือ 1% grade จะเท่ากับ 10 kg/ton of GVW ดังนั้น

• Grade Resistance Factor (GRF) = (10 kg / ton ) x % Grade

• Grade Resistance (GR) = (GRF) x GVW (tons) = 1 % of GVW ( tons )  x % Grade

Grade in degrees and percents

ความลาดเอียง 1 องศา จะมีค่า = tan 1˚ x 100 = 1.746 %
ความลาดเอียง 2 องศา จะมีค่า = tan 2˚ x 100 = 3.492 %
ความลาดเอียง 10 องศา จะมีค่า = tan 10˚ x 100 = 17.633 %
ความลาดเอียง 45 องศา จะมีค่า = tan 45˚ x 100 = 100 %

แรงต้านการเคลื่อนที่ทั้งหมด (Total Resistance) จะประกอบไปด้วย แรงต้านการเคลื่อนที่เนื่องจากล้อรถ และ แรงต้านการเคลื่อนที่เนื่องจากความลาดเอียงของพื้นที่
และสามารถแสดงได้ 2 แบบ คือ บอกเป็น kg  และบอกเป็น %  ดังนี้

Total Resistance (kg) = Rolling Resistance (RR) + Grade Resistance (GR) = kg
Total Effective Grade (%) = Rolling Resistance (%) + Grade Resistance (%) = [ ( Rolling resistance factor kg / ton ) / 10 ] + Grade Resistance (%) = %
รถวิ่งขึ้นเนิน Grade จะมีค่าเป็น ( + )  และเมื่อรถวิ่งลงเนิน Grade จะมีค่าเป็น ( - )

การรู้ค่า Total Effective Grade (%) จะสามารถนำไปเปิดตารางหาตัวแปรอื่นที่เกี่ยวข้องกับการวางแผนการทำงานเกี่ยวกับเครื่องจักรกลงานดินต่อไป

ตัวอย่าง   crawler tractor มี operating weight 36 tons ใช้ลากรถ scraper ล้อยางที่มี operating weight 45.5  tons วิ่งขึ้นเนิน 4 % grade โดยวิ่งบนพื้นผิวที่มีค่า
rolling resistance factor 50 kg / ton

crawler tractor หรือ รถแทรคเตอร์ตีนตะขาบถือว่าไม่มี rolling resistance เพราะวิ่งบนล้อ หรือ track ของตัวเอง ดังนั้น จึงคิดค่า rolling resistance สำหรับรถล้อยาง
คือ scraper แต่เพียงอย่างเดียว

Rolling Resistance kg = Vehicle ' s weight x rolling resistance factor = 45.5 tons x 50 kg/ton = 2275 kg
Grade Resistance kg = Vehicle ' s weight x ( % grade ) = ( 36 + 45.5 ) x ( 4 % / 100 ) = 3260 kg

Total Resistance kg = Rolling Resistance kg + Grade Resistance kg = 2275 + 3260 = 5535 kg

ตัวอย่าง  wheel tractor - scraper มี operating weight 91 tons วิ่งขนดินบนพื้นผิวถนนชนิดหนึ่งปรากฏว่าล้อยางจมลงไปในถนนลึก 4 ซม. โดยวิ่งขึ้นเนิน และ ลงเนิน
ที่มีความลาดชัน 5 % อยากทราบว่า Total Resistance จะมีค่าเท่าใด และ Total Effective Grade จะมีค่าเท่าใด

ก. เมื่อรถวิ่งขึ้นเนินที่มี slope 5 %

Rolling Resistance Factor = 20 + ( 6 x penetration cm ) = 20 + ( 6 x 4 ซม.) =   44    kg / ton
Rolling Resistance kg = Rolling Resistance Factor x operating weight = 44 x 91 = 4004 kg

จากการสังเกตในสนามพบว่า ทุกๆ 1% grade ที่เพิ่มขึ้น รถจะต้องออกแรงเพิ่มขึ้น 10 kg ทุกๆ 1 ton of GVW หรือ 10 kg ทุกๆ 1000 kg of GVW
หรือ 1% grade จะเท่ากับ 10 kg/ton of GVW ดังนั้น

• Grade Resistance Factor (GRF) = (10 kg / ton ) x % Grade

• Grade Resistance (GR) = (GRF) x GVW (tons) = 1 % of GVW ( tons )  x % Grade

Grade Resistance Factor (GRF) = (10 kg / ton ) x % Grade = (10 kg / ton ) x 5 % slope = 50 kg / ton
Grade Resistance (GR) = (GRF) x GVW (tons) = ( 50 kg / ton ) x 91 ton = 4550 kg

Total Resistance kg = Rolling Resistance kg + Grade Resistance kg = 4004 + 4550 = 8554 kg

Total Effective Grade = Rolling Resistance (%) + Grade Resistance (%) = [ ( Rolling resistance factor kg / ton ) / 10 ] + Grade Resistance (%) = %
= [ ( 44 kg / ton ) / 10 ] + 5 % = 9.4 %  UPHILL

ข. เมื่อรถวิ่งลงเนินที่มี slope 5 %

Rolling Resistance Factor = 20 + ( 6 x penetration cm ) = 20 + ( 6 x 4 ซม.) =   44    kg / ton
Rolling Resistance kg = Rolling Resistance Factor x operating weight = 44 x 91 = 4004 kg

จากการสังเกตในสนามพบว่า ทุกๆ 1% grade ที่เพิ่มขึ้น รถจะต้องออกแรงเพิ่มขึ้น 10 kg ทุกๆ 1 ton of GVW หรือ 10 kg ทุกๆ 1000 kg of GVW
หรือ 1% grade จะเท่ากับ 10 kg/ton of GVW ดังนั้น

• Grade Resistance Factor (GRF) = (10 kg / ton ) x % Grade

• Grade Resistance (GR) = (GRF) x GVW (tons) = 1 % of GVW ( tons )  x % Grade

Grade Resistance Factor (GRF) = (10 kg / ton ) x % Grade = (10 kg / ton ) x 5 % slope = 50 kg / ton
Grade Resistance (GR) = (GRF) x GVW (tons) = ( 50 kg / ton ) x 91 ton = 4550 kg

Total Resistance kg = Rolling Resistance kg + Grade Resistance kg = 4004 - 4550 = -546 kg

Total Effective Grade = Rolling Resistance (%) + Grade Resistance (%) = [ ( Rolling resistance factor kg / ton ) / 10 ] + Grade Resistance (%) = %
= [ ( 44 kg / ton ) / 10 ] - 5 % = -0.6 %  DOWNHILL

การที่รถวิ่งลงเนินโดยมี Total Resistance ติดลบ ( - 546 kg )  หรือ มี Total Effective Grade ติดลบ ( - 0.6 % ) หมายความว่า ต้องเหยียบเบรคด้วยเมื่อรถวิ่งลงเนิน

Traction
เป็นแรงขับล้อที่กระทำต่อพื้นผิวที่รถวิ่งซึ่งเรียกได้ 2 แบบ คือ เรียก Drawbar Pull สำหรับรถที่ใช้ล้อตีนตะขาบ และเรียก Rimpull สำหรับรถล้อยาง
ค่านี้จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ น้ำหนักที่ลงบนล้อหรือ track , อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับหุ้มล้อ , สภาพพื้นดินที่รถวิ่ง ฯ

Rated Drawbar Pull หรือ Rated Rimpull )
หมายถึง แรงขับล้อที่เหลืออยู่สำหรับลาก load หรือ น้ำหนักบรรทุก หลังจากหักแรงต้านการเคลื่อนที่ออกไปแล้ว

Maximum Pull
หมายถึง แรงขับล้อที่มากที่สุดที่เครื่องจักรแต่ละชนิดจะสามารถให้ได้ ซึ่งเป็นแรงขับล้อตามทฤษฎี หรือ แรงขับล้อที่ปรากฏในสมุดคู่มือประจำรถ
ซึ่งส่วนมากจะอยู่ที่เกียร์เดินหน้าที่ 1

Coefficient of Traction for any roadway
หมายถึง อัตราส่วนระหว่างแรงดึงที่มากที่สุดที่เครื่องยนต์จะสามารถให้ได้ กับ GVW ที่ลงบนล้อขับเคลื่อน
= Pull / Weight on Drivers

Usable Pull or Usable Drawbar Pull ( UDBP ) = Coefficient of Traction x Weight on Drivers = Traction Limitation = Critical Traction
หมายถึง แรงดึงที่เหลืออยู่ที่รถจะสามารถนำเอาไปใช้ในการเคลื่อนตัว
Weight on Drivers หรือ น้ำหนักที่ลงบนล้อขับเคลื่อน ซึ่งบางครั้งจะเรียกว่า Operating Weight หมายถึง น้ำหนักรถ + อุปกรณ์ประกอบ + น้ำมันเชื้อเพลิง + น้ำมันหล่อลื่น + ฯ
แต่จะไม่รวมน้ำหนัก load ที่ต้องเข้าไปเกี่ยวข้อง เช่น ต้องขุด ต้องขน เป็นต้น

Pull Required = Total Resistance (kg) = Rolling Resistance (RR) + Grade Resistance (GR)

ตัวอย่างเกี่ยวกับ Usable Drawbar Pull

Track - type tractor ขนาด 26,800 กก.(น้ำหนักที่ลงบนล้อขับเคลื่อนหรือ weight on drivers only หรือ Operating Weight )จะสามารถให้ Usable Pull or Usable Drawbar Pull
( UDBP ) เมื่อ ทำงานบนดินแข็ง หรือ firm earth และเมื่อ ทำงานบนดินที่ขุดแล้ว หรือ loose earth ดังนี้

Usable Pull or Usable Drawbar Pull ( UDBP ) = Coefficient of Traction x Weight on Drivers = Traction Limitation = Critical Traction = Critical drawbar pull
= 0.9 x 26800 = 24120 kg   on  firm earth
= 0.6 x 26800 = 16080 kg   on  loose earth

จาก UDBP ข้างบน สมมุติว่า ต้องการใช้ Track - type tractor รุ่นนี้ดันดินหนัก 21800 kg บนดินแข็ง หรือ firm earth จะสามารถดันดินได้เพราะ UDBP > load
แต่ไม่สามารถดันดินหนัก 21800 kg บนดินที่ขุดแล้ว หรือ loose earth ได้เพราะ UDBP < load เนื่องจากล้อหรือ track จะลื่น

อีกตัวอย่างหนึ่ง เช่น Track - type tractor ขนาด 11,400 กก.(น้ำหนักที่ลงบนล้อขับเคลื่อนหรือ weight on drivers only หรือ Operating Weight )
จากคู่มือประจำรถระบุว่าที่เกียร์เดินหน้า F1 มี Rated Drawbar Pull 8282 kg , F2 มี Rated Drawbar Pull 5920 kg ถ้านำเครื่องจักรตัวนี้ทำงานบนพื้น dry loose terrain
ซึ่งมีค่าCoefficient of Traction 0.60 อยากทราบว่าจะให้ค่า Critical drawbar pull เท่าใด

Critical drawbar pull = Coefficient of Traction x Weight on Drivers = 0.60 x 11,400 = 6840 kg

ที่ F1 มี Rated Drawbar Pull 8282 kg > Critical drawbar pull 6840 kg หมายความว่า เมื่อรถออกแรงดึงเกิน 6840 กก. ล้อจะหมุนฟรี
ดังนั้น แรงดึงที่จะสามารถใช้ได้จะใช้ได้เพียง 6840 กก. ไม่ถึง 8282 กก. ตามที่ spec ระบุ

ที่ F2 มี Rated Drawbar Pull 5920 kg < Critical drawbar pull 6840 kg หมายความว่า รถจะสามารถออกแรงดึงเพิ่มได้อีก = 6840 กก. - 5920 กก. = 920 กก.
ดังนั้น สามารถใช้แรงดึงได้เต็มที่ คือ 5920 กก. ตามที่ spec ระบุ โดยที่ล้อจะไม่หมุนฟรี

ตัวอย่างเกี่ยวกับ Rimpull

เครื่องจักรกลงานดินชนิดล้อยางชนิดหนึ่งมีน้ำหนักลงบนล้อขับเคลื่อนที่เป็นล้อยาง ( drive wheels ) 23600 kg และน้ำหนักที่ลงบนล้อ scraper wheels 21800 kg
จะสามารถให้ Usable rimpull เท่าใดเมื่อต้องทำงานบนดินแข็ง หรือ firm earth และเมื่อทำงานบนดินที่ขุดแล้ว หรือ loose earth

Usable Rimpull ( URP ) = Coefficient of Traction x Weight on Drivers = Rimpull Limitation =  ให้ใช้ weight on drivers only
= 0.5 x 23600 = 11800 kg   on  firm earth
= 0.4 x 23600 =   9440 kg   on  loose earth

หมายความว่า เครื่องจักรรุ่นนี้จะสามารถให้แรงขับล้อ 11800 kg  on  firm earth และ 9440 kg  on  loose earth โดยที่ล้อยังไม่หมุนฟรี

Coefficient of traction factors
 

Surface Material	Traction factors
	Rubber Tire	Beadless Tire	Track
concrete	0.90	0.45	0.45
clay loam , dry	0.55	0.70	0.90
clay loam , wet	0.45	0.55	0.70
rutted clay loam	0.40	0.55	0.70
dry sand	0.20	0.25	0.30
wet sand	0.40	0.45	0.50
quarry pit	0.65	0.70	0.55
gravel road , loose not hard	0.36	0.40	0.50
firm earth	0.55	0.75	0.90
loose earth	0.45	0.50	0.60
muddy ground	0.25	-	0.25
loose sand	0.27	-	0.30
loose gravel	0.35	-	0.25
dry loose terrain	0.40	-	0.60
wet ground	0.45	-	0.85
dry ground	0.55	-	0.90
dry unpaved plain road	0.60	-	0.90
dry concrete	0.95	-	0.45

Altitude
เครื่องจักรกลงานดินโดยทั่วๆไปใช้อากาศเป็นตัวสันดาปซึ่งเรียกว่า internal combustion engine ซึ่งที่ระดับน้ำทะเลปานกลางอากาศจะมีความหนาแน่นมากที่สุด
ทำให้เครื่องยนต์มีการเผาไหม้สมบูรณ์ หมายความว่า จะให้กำลังเครื่องยนต์ออกมาสูงสุด

แต่ที่ระดับความสูงมากๆอากาศจะเบาบางทำให้การสันดาปไม่สมบูรณ์ กำลังเครื่องยนต์จะลดลง ความสามารถในการลากจูงจะลดลงไปด้วย

แต่โดยทั่วๆไปในประเทศไทยมักจะทำงานที่ระดับพื้นดินไม่สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางมากนัก กำลังเครื่องยนต์จะลดลงไปไม่มาก จึงถือว่าไม่ลดลง
ถ้าต้องทำงานบนภูเขาสูงๆ หรือ พื้นที่สูงๆ กำลังเครื่องยนต์จะลดลง จำเป็นต้องมีตัวคูณลดค่ากำลังของเครื่องยนต์ลง ซึ่งเครื่องจักรแต่ละรุ่นจะมีคู่มือบอกไว้ว่าจะใช้ตัวเลขเท่าใด

ตารางการเปลี่ยนหน่วย(Conversion Table)

SI units
In these conversion tables, SI units are shown in bold type. Where SI Units differ from technical metric units, the conversions are given for both.
The following list details the main SI Units and their symbols which are used throughout these tables.
 

Length : meter m Area : square metre m2 Volume : cubic metre m3 mass : kilogram kg Density : kilograms per cubic meter kg/m3 Force : newton N Pressure , stress : pascal Pa (N/m2) Viscosity , dynamic: pascal second Pa s Viscosity, kinematic: square metre per second m2/s Energy: joule J Power : watt W (J/s) Length 1 km 0.621371 mile 1 m 1.09361 yd 3.2808 ft 1 cm 0.393701 in 1 mm 0.03937 in 1 µm 39.3701 µin 1 mile 1.60934 km 1 yd 0.9144 m 1 ft 0.3048 m 1 in 25.4 mm 1 milli-in (thou) 25.4 µm 1µin 0.0254 µm Volume, capacity 1 m3 1.30795 yd 3 1dm3 (litre) 0.03531 ft3 0.21997 imp gal 1.7605 pint 0.2642 US gal 1 cm3 (ml) 0.06102 in3 0.0352 fl oz 1 litre (dm3) 0.21997 imp gal 1.7605 pint 1 ml (cm3) 0.0352 fl oz 1 yd3 0.76455 m3 1 ft3 28.3168 dm3 1 in3 16.3871 cm3 1 imp gal 4.54609 dm3 1 US gal 3.78541 dm3 1 pint 0.56826 dm3 1 ft oz 28.4131 cm3

Area 1 km2(100 hectares) 247.105 acres 1 hectare (ha) 2.47105 acres 10000 m2 1 m2 1.19599 yd2 1 cm2 0.155 in2 1 mm2 0.00155 in2 1 mile2 2.58999 km2 1 acre (4840 yd2) 4046.86 m2 0.404686 ha 1 yd2 0.836127 m2 1 ft2 0.092903 m2 1 in2 645.16 mm2 Mass 1 tonne 1000 kg 0.98420 ton 2204.62 lb 1 kg 0.01968 cwt 2.20462 lb 1 g 0.03527 oz 1 ton 1016.05 kg 1.01605 tonne 1 cwt 50.8023 kg 1 lb 0.45359 kg 1 oz 28.349 g Denslty 1 kg/m3 1.686 lb/yd3 0.06243 lb/ft3 1 g/cm3 62.4280 lb/ft3 1 ton/yd3 1328.94 kg/m3 1 lb/yd3 0.593 kg/m3 1 lb/ft3 16.0185 kg/m3 1 lb/in3 27.6799 g/cm3 Force 1 N 0.10197 kgf 0.22481 lbf 1 kN 101.971 kgf 224.809 lbf 1 kgf (kilopond) 9.80665 N 2.20462 lbf 1 dyn 10-5 N 0.224809 x 10-5 lbf 1 lbf 4.44822 N 0.45359 kgf 1 tonf 9.96402 kN 1016.05 kgf Power 1 hp (horse power) 745.700 W (J/s) 1 ft lbf/s 1.35582 W

Pressure, stress 1 Pa (N/m2)   0.01 mbar 0.000145 lbf/in2 1 kPa (kN/m2) 0.01 kgf/cm2 10 mbar 20.885 lbf/ft2 0.2953 in Hg 1 kgf/cm2 98.0665 kPa 14.223 lbf/in2 1 bar 100 kPa 14.5038 lbf/in2 1 mbar 100 Pa 2.0885 lbf/ft2 1 atm 101.325 kPa 14.6959 lbf/in2 1 mm Hg (torr) 133.322 Pa 0.01934 lbf/in2 1 mmH2O 9.80665 Pa 0.001422 lbf/in2 1 lbf/in2 6.89476 kPa 0.07031 kgf/cm2 68.9476 mbar 1 lbf/ft2 47.8803 Pa 0.4788 mbar 1 ton/ft2 107.252 kPa 1.094 kgf/cm2 1 in Hg 3.38639 kPa 0.491 lbf/in2 1 ft H2O 2.98907 kPa 0.030 kgf/cm2 22.3997 mm Hg Viscosity, dynamic 1 Pa s (N s/m2) 0.0208854 lbf s/ft2 1 cP (cent ipooise) 2.08854 x 10-5 lbf s/ft2 0.001Pa s 1 lbf s/ft2 47.8803 Pa s 1 lb/ft s 1488.16 cP 1.48816 kg/m s Viscosity, kinematic 1 m2/s 10.7639 ft2/s 1 cSt (centistokes) 5.58001 in2/h 1 mm2/s 10 -6 m2/s 1 ft2/h   0.092903 m2/h 25.8064 cSt 1 in2/s   645.16 mm2/s 645.16 cSt Energy 1 MJ 0.277778 kWh 1 J 0.737562 ft lbf 1 kgf m 9.80665 J 7.23301 ft lbf 1 therm 105.506 MJ 1 kWh 3.6 MJ 1 Btu (British thrermal unit) 1.05506 kJ

cycle time หรือ ระยะเวลาทำงานครบ 1 รอบของเครื่องจักรเครื่องมือ

ระยะเวลาทำงานครบ 1 รอบการทำงานของเครื่องจักรแต่ละชนิดไม่เท่ากัน แต่จะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหลายประการ เช่น วิธีการทำงาน สภาพถนนที่รถวิ่ง ฯ เป็นต้น
แต่โดยทั่วไปจะประกอบไปด้วย 2 ส่วน คือ Fixed time และ Variable time

Fixed time เป็นเวลาคงที่ ไม่เกี่ยวข้องกับระยะทางที่รถวิ่ง โดยทั่วไปจะสามารถดูได้ที่คู่มือประจำรถ
Variable time เป็นเวลาที่ไม่คงที่ ขึ้นอยู่กับระยะทาง และ ความเร็วที่รถวิ่ง

Total cycle time = Fixed time + Variable time

Variable time = total hauling time + total return time
hauling time เป็นเวลาที่รถวิ่ง หรือ ทำงาน โดยมี load อยู่ที่ตัวด้วย เช่น รถบรรทุกที่กำลังบรรทุกดิน
return time เป็นเวลาที่รถวิ่ง หรือ ทำงาน โดยไม่มี load อยู่ที่ตัวด้วย เช่น รถบรรทุกที่วิ่งรถเปล่ากลับไปยังบ่อยืมเพื่อไปบรรทุกดินใหม่อีกครั้ง

Travel time (min.) = Distance m./ speed (m./min) = เวลาที่ใช้ในการวิ่ง

Cycles per hour = 60 (min./ hr) / total cycle time (min. / cycle ) = จำนวนรอบที่ทำงานได้ใน 1 ชั่วโมง

Adjusted Production = Hourly Production x Efficiency factor
Hourly Production เป็นปริมาณงานที่ทำได้ต่อชั่วโมง
Efficiency factor ประสิทธิภาพการทำงาน หรือ จำนวนนาทีที่รถทำงานได้ใน 1 ชั่วโมง เช่น 1 ชั่วโมงทำงาน 45 นาที = 45 นาที / 60 นาที = 0.75
ใน 1 ชั่วโมงเครื่องจักรจะทำงานได้เพียง 50 นาทีเท่านั้น เพราะต้องติดเครื่องยนต์และจอดคอยให้น้ำมันเครื่องไหลเวียนก่อนแล้วจึงออกรถเพื่อทำงาน และ รวมเวลาที่คนขับรถ
ต้องพักผ่อนบ้างในระหว่างทำงาน

Komatsu ได้เสนอตารางการคิดค่า Efficiency factor ดังนี้
 

สภาพการปฏิบัติงาน	สภาพการซ่อมบำรุงเครื่องจักร
	ดีมาก	ดี	ปานกลาง	ค่อนข้างไม่ดี	ไม่ดี
ดีมาก	0.83	0.81	0.76	0.70	0.63
ดี	0.78	0.75	0.71	0.65	0.60
ปานกลาง	0.72	0.69	0.65	0.60	0.54
ค่อนข้างไม่ดี	0.63	0.61	0.57	0.52	0.45
ไม่ดี	0.52	0.50	0.47	0.42	0.32

No. of units required = Hourly Production required / Unit Hourly Production = จำนวนรถที่ต้องการ
Hourly Production required เป็นปริมาณงานที่ต้องการทำให้ได้ต่อชั่วโมง
Unit Hourly Production เป็นปริมาณงานที่เครื่องจักรชนิดนั้นๆทำได้ต่อชั่วโมง 

003

วิธีการวัดปริมาณงานที่ทำได้ของเครื่องจักรกลงานดิน

วิธีการหาปริมาณงานที่ทำได้จากการทำงานจริง หรือ production on - the - job เช่น
น้ำหนักของวัสดุอย่างเดียว = น้ำหนักรถรวมน้ำหนักบรรทุก - น้ำหนักรถบรรทุกเพียงอย่างเดียว
ปริมาตรของวัสดุในสถานะ BCM = น้ำหนักวัสดุ / ความหนาแน่นในสถานะ Bank
 

Top machine performance = Lowest possible hourly cost /  Highest possible hourly productivity
ประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดของเครื่องจักร = ค่าใช้จ่ายต่อชั่วโมงต่ำสุด / ปริมาณงานที่ทำได้ต่อชั่วโมงสูงสุด

Production or productivity  =  load per cycles x cycles per hour
ปริมาณงานที่ทำได้ต่อชั่วโมง = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน x จำนวนรอบการทำงานที่ทำได้ใน 1 ชั่วโมง

Cost per unit of productivity = Equipment cost per hour / Equipment productivity per hour
ราคาต่อหน่วยงานที่ทำได้ = ค่าใช้จ่ายของเครื่องจักรต่อชั่วโมง / ปริมาณงานที่เครื่องจักรทำงานได้ต่อชั่วโมง

004

รหัสเครื่องจักรกลงานดินของ KOMATSU

005

EQUIPMENT COSTS ราคาค่าเครื่องจักรเครื่องมือประกอบด้วย 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ

วงจรการบริหารงาน ประกอบด้วยขั้นตอนหลัก 3 ขั้นตอน คือ ขั้นตอนการวางแผน(planning) ขั้นตอนการปฏิบัติงาน(execution) และขั้นตอนการควบคุม(control)
เพื่อให้งานเป็นไปตามแผน จะเห็นได้ว่าขั้นตอนการวางแผนจะมาเป็นอันดับหนึ่ง  เพราะการวางแผนที่ดีทำให้งานเสร็จไปแล้วครึ่งหนึ่ง

การสำรวจเบื้องต้น (preliminary survey)

การสำรวจเบื้องต้นจะพิจารณาถึงสภาพของงาน เช่น สัญญา แผนงาน สภาพสิ่งแวดล้อม และอื่นๆ รายละเอียดของการสำรวจเบื้องต้นมี 3 ประการดังนี้

การสำรวจเอกสาร
การทำความเข้าใจแผนงานและลักษณะของโครงการเป็นสิ่งสำคัญในการทำการสำรวจ  นอกจากนี้จะต้องศึกษาถึงสัญญาและกฎเกณฑ์ ข้อกำหนดและข้อจำกัดของสัญญานั้นๆ ด้วย
รวมไปถึงการตกลงเรื่องสภาพต่างๆ ที่เกิดขึ้นขณะการปฏิบัติงาน และการจ่ายค่าแรง  บางครั้งก็ควรมีการอธิบายรายละเอียดต่างๆ เหล่านี้ต่อบุคคลที่เกี่ยวข้องกับแผนงานหรือสัญญาด้วย

การสำรวจสภาพเฉพาะที่
ผลงานทางด้านวิศวกรรมโยธานั้น บ่อยครั้งที่มีผลกระทบโดยตรงกับสภาพพื้นที่ แต่ก็เป็นการยากที่จะมองเห็นสภาพเหล่านี้ได้ การสำรวจนั้นควรจะตั้งอยู่ที่จุดประสงค์ที่ว่า
"ได้ผลงานสูงสุดโดยเสียค่าใช้จ่ายต่ำสุด" 

ตารางแสดงตัวอย่างรายละเอียดการสำรวจสำหรับงานก่อสร้างและจุดที่ต้องการสำรวจ

การสำรวจที่เกี่ยวเนื่องกับมลภาวะ
การก่อสร้างต่างๆ จะต้องมีผลกระทบต่อสภาพบริเวณเขตก่อสร้าง ผลกระทบเหล่านี้กลายเป็นปัญหาสังคม ซึ่งทำให้เกิดการรบกวนสาธารณชน เช่น แรงสั่นสะเทือน
การเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ การแตกร้าวของดิน ผลกระทบต่อน้ำใต้ดิน เสียง อากาศ และมลภาวะทางน้ำ กลิ่นหรือฝุ่นควัน  ดังนั้น  จึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องทำการสำรวจผลกระทบ
ที่จะเกิดขึ้นจากงานก่อสร้าง นอกจากนี้ควรจะทำความเข้าใจกับผู้อยู่อาศัย และผู้เกี่ยวข้อง ถึงลักษณะและ จุดประสงค์ของงานด้วย

ในการคัดเลือกวิธีการปฏิบัติงานหรือวิธีการก่อสร้างนั้น ควรจะต้องคำนึงถึงสิ่งต่างๆ ดังต่อไปนี้

1. คำนึงถึงวิธีการที่สามารถเป็นไปได้
2. คำนึงถึงสภาพการปฏิบัติงานและข้อจำกัด ส่วนนี้ต้องคำนึงถึงสภาพและข้อจำกัดของทุกคนที่เกี่ยวข้อง โดยเฉพาะความรู้ ความสามารถ ของแต่ละคนที่ต้องใช้ในการทำงาน
3. เลือกวิธีการก่อสร้างที่สามารถปฏิบัติได้จริง และทำการร่างขั้นตอนการปฏิบัติพร้อมคำนวณค่าใช้จ่ายคร่าวๆ

การศึกษาเกี่ยวกับขั้นตอนการปฏิบัติงานควรคำนึงถึงประเด็นต่างๆ ดังนี้

1. เริ่มด้วยการศึกษาเกี่ยวกับปัจจัยที่มีผลกระทบต่อระยะเวลา และค่าใช้จ่ายในงานมากที่สุด
2. ศึกษาถึงสภาพและข้อจำกัด เพื่อที่จะหลีกเลี่ยงการปฏิบัติงานซ้ำซ้อน และการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการปฏิบัติงานในอนาคตเมื่อต้องลงมือก่อสร้างจริง
3. วางแผนการหมุนเวียนการใช้เครื่องจักรและแรงงาน เพื่อป้องกันการขาดแคลนแรงงาน หรือใช้แรงงานไม่คุ้มค่า
4. เพิ่มประสิทธิภาพการปฏิบัติงานโดยใช้การปฏิบัติงานแบบทำงานอย่างหนึ่งหลายๆ ครั้งซ้ำๆกัน เพราะคนขับและผู้ที่เกี่ยวข้องกับงานแบบนั้นจะมีความรู้และความชำนาญมากขึ้น
    เช่น ถ้าต้องใช้รถแทรคเตอร์ไถดินจากการที่รถบรรทุกนำดินมาทิ้งก็ให้รถแทรคเตอร์และคนขับรถทำงานนี้ต่อไป อย่าให้ไปทำงานอื่นเพราะจะไม่ชำนาญ หมายความว่า เขาจะทำงาน
    ได้ช้าลง จะเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้น
5. คำนึงถึงการสึกหรอของเครื่องจักร และ พยายามทำให้การเสียของเครื่องจักรมีผลกระทบต่องานน้อยที่สุด ควรมีเครื่องจักรหรืออะไหล่สำรอง
6. ใช้งานเครื่องจักรให้เต็มความสามารถของเครื่องจักรเครื่องมือชนิดนั้นๆ

ควรจะมีการวางแผนในรายละเอียดอย่างมีระบบทั้งรายละเอียดและระยะเวลา จากนั้นแผนขั้นต่อมาคือการวางแผนเกี่ยวกับเครื่องจักร วัตถุดิบ และแรงงาน ส่วนค่าใช้จ่าย
ก็ต้องมีการวางแผนเช่นกัน ถ้าระยะเวลาและค่าใช้จ่ายไม่เหมาะสม ต้องมีการศึกษารายละเอียดใหม่  ในบางกรณี ก็ต้องกลับไปวางแผนงานพื้นฐานและต้องปรับแผนในแนวทางใหม่

ขั้นตอนของการวางแผนงาน

1. แบ่งงานเป็นประเภทตามการปฏิบัติงาน เพื่อทำให้การวางแผนง่ายขึ้น จากนั้นคำนวณปริมาณงานว่ามีประมาณเท่าใด
2. จากโครงร่างของตารางการปฏิบัติงาน ให้คำนวณจำนวนวันที่ต้องใช้ทำงาน ตามระยะเวลาที่กำหนดของแต่ละประเภทงาน
3. คำนวณหาปริมาณของเครื่องจักรที่ต้องใช้สำหรับปริมาณงานที่คำนวณไว้ตอนแรก
4. จัดเรียงขั้นตอนการปฏิบัติงานตามแผนงานเบื้องต้น จากนั้นคำนวณหาปริมาณที่ขาดหรือเกินของเครื่องจักร แรงงาน หรือ วัสดุ 
    ถ้าขาดหรือเกิน ให้จัดเรียงขั้นตอนใหม่ ตามตารางการปฏิบัติงาน และคำนวณค่าเฉลี่ยให้ใกล้เคียงความจริงมากที่สุด

จำนวนวันในการปฏิบัติงาน

จำนวนวันการปฏิบัติงาน เป็นปัจจัยสำคัญในการเขียนแผนการปฏิบัติงาน และแผนการใช้เครื่องจักร ซึ่งสามารถหาได้จากสมการต่อไปนี้

[ปริมาณงานเฉลี่ยต่อวันทำงาน] = [ปริมาณงานเฉลี่ยต่อชั่วโมง] x [จำนวนชั่วโมงการปฏิบัติงานเฉลี่ยต่อวัน] ≥ ปริมาณงาน / จำนวนวันทำงาน

[จำนวนวันทำงาน] = [จำนวนวันตามปฏิทิน] - [วันหยุด] - [วันที่ไม่ทำงาน]

[ชั่วโมงการปฏิบัติงานเฉลี่ยต่อวัน] = [ชั่วโมงทำงาน] - [เวลาที่เสียไป]

วันที่ไม่ทำงาน เกิดจากปัจจัยหลายอย่าง เช่น ฝน หิมะ ทิศทางและความแรงของลม อุณหภูมิ ความสูงของคลื่น เป็นต้น
สิ่งที่ควรนำมาพิจารณาคือ ถึงแม้ว่าจะทำงานประเภทเดียวกัน แต่ประสิทธิภาพของงานอาจไม่เท่ากัน เนื่องจาก ประเภทและประสิทธิภาพของเครื่องจักรที่ใช้ หรือ สภาพของดิน 
ดังนั้นการคำนวณจำนวนวันทำงาน จึงต้องนำลักษณะของดินและอากาศ รวมถึงประสิทธิภาพของเครื่องจักรเข้ามาพิจารณาด้วย

เวลาที่เสียไป หมายถึง เวลาเสียไปกับการหยุดพัก การรอคำสั่ง การซ่อมบำรุงอุปกรณ์ หรือการซ่อมแซมอุปกรณ์ที่เสีย
จำนวนชั่วโมงในตารางข้างล่างถือว่าเป็นมาตรฐานในการวางแผนงานได้

ในส่วนของการปฏิบัติงาน 2-3 กะ การปฏิบัติงานจะต้องทำงานตอนกลางคืน ดังนั้นอัตราส่วนของการปฏิบัติงานจริงจะลดลง
ปริมาณงานเฉลี่ยต่อชั่วโมงไม่ใช่ ปริมาณงานมาตรฐานของเครื่องจักร แต่ คือ ปริมาณงานจริงที่สามารถทำได้ในเขตก่อสร้างนั้นๆ ซึ่งคำนึงถึงสภาพของการปฏิบัติงานในที่นั้น

ตัวอย่างตารางแสดงปริมาณฝนตกและวันที่ไม่ทำงาน

note 1  ตัวเลขในตารางข้างบนคำนวณจากสภาพการถ่ายเทของน้ำ ท่อระบายน้ำที่อยู่ในสภาพสมบูรณ์ แต่ค่าอาจมีการเปลี่ยนแปลง ขึ้นอยู่กับสภาพพื้นที่ และสภาพการปฏิบัติงาน
note 2  ถ้าฝนตกติดต่อกันเป็นระยะเวลานาน  ตัวเลขจะรวมปริมาณน้ำฝนจนถึงวันสุดท้ายที่ฝนตก

ชั่วโมง การปฏิบัติงานเฉลี่ยต่อวัน แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับลักษณะของงานที่ทำ ลักษณะพื้นที่ หรือ สภาพอากาศ  และสภาพของเครื่องจักร  ชั่วโมงการปฏิบัติงานเฉลี่ยต่อวัน สามารถแสดงได้จากสมการ

การวางแผนการปฏิบัติงานจริงจะต้องดำเนินการตามรายละเอียดแผนงาน ซึ่งรวมถึงวิธีที่จัดวาง สับเปลี่ยนเครื่องจักร วัสดุ แรงงาน คนงาน ความปลอดภัย และ ทุน
ขั้นตอนต่อมาคือการวางแผนงบประมาณซึ่งจะเป็นแบบแผนตลอดโครงการ

การคัดเลือกเครื่องจักรมาใช้ในงานนั้น เป็นการยากที่จะเลือกเครื่องมือหนึ่งชนิดจากจำนวนหลายๆ ตัวเลือก แต่ถ้านำเอาปัจจัยเรื่องสภาพการปฏิบัติงาน หรือ ค่าใช้จ่าย มาใช้แล้ว
ตัวเลือกจะลดน้อยลงตามลำดับ โดยทั่วไปควรพิจารณาคำถามต่างๆ ดังนี้ ก่อนที่จะเลือกใช้เครื่องจักรชนิดใดๆ

เครื่องจักรพิเศษ

เมื่อต้องการใช้หรือต้องซื้อเครื่องจักรเครื่องมือพิเศษเฉพาะงาน ต้องตอบคำถามเพิ่มเติม ดังนี้
1. ไม่มีวิธีอื่นๆ ที่สามารถนำมาใช้ได้แล้วหรือไม่
2. เครื่องจักรที่จะต้องซื้อเป็นทรัพย์สินในธุรกิจสามารถขายต่อได้หรือไม่
3. เครื่องจักรจะใช้ทำงานอื่นๆอีกได้หรือไม่

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องจักรหลายชนิดจะใช้ทำงานร่วมกัน ดังนั้น เมื่อต้องการใช้เครื่องจักรมากกว่า 1 ประเภทร่วมกัน มีข้อควรพิจารณา ดังนี้

1. ลดระดับการใช้เครื่องจักรร่วมกันให้มากที่สุด
2. ใช้เครื่องจักรให้ถูกต้องเหมาะสมกับงาน
3. หลีกเลี่ยงการใช้เครื่องจักรเครื่องมือซ้ำซ้อนกัน

เมื่อใช้เครื่องจักรร่วมกัน ในทางสถิติจะถือว่าประสิทธิภาพของงานจะลดลงเพราะการทำงานจะต้องทำงานร่วมกัน
ตัวอย่างเช่น เครื่องจักร A และ B ถูกนำมาใช้ร่วมกัน ประสิทธิภาพของแต่ละชนิดเท่ากับ 0.9 
ดังนั้นประสิทธิภาพรวมจะลดลง กล่าวคือ 0.9 x 0.9 = 0.81  นอกจากนี้ ถ้าเครื่องใดเครื่องหนึ่งเสีย ทั้งสองเครื่องจะต้องหยุดทำงาน

ถ้าจำเป็นต้องใช้เครื่องจักรร่วมกัน จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีความสมดุลของงานที่ทำร่วมกัน ถ้าปริมาณไม่สมดุล เครื่องจักรเครื่องหนึ่งจะถูกทิ้งไว้ไม่ใช้งาน
ตัวอย่างเช่น การใช้รถตักดิน และ รถขนดิน ถ้าเครื่องจักรทั้งสองชนิดมีความสมดุลกันก็จะสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่มีการจอดคอย
อย่างไรก็ตามถ้าเครื่องจักรตัวใดตัวหนึ่งเกิดเสีย ระบบทั้งหมดก็ต้องหยุดเพราะเครื่องจักรอื่นๆ ไม่สามารถทำงานต่อได้

การคัดเลือกเครื่องจักรเครื่องมือให้เหมาะสมกับประเภทของดิน

1.  เครื่องมือขุดและขนดิน

 Q = q x N x E  =  q x (60 / Cm) x E = m³/ h

Q = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อชั่วโมง = ลบ.ม. / ชั่วโมง  =
q  = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = ลบ.ม.
N = จำนวนรอบการทำงานที่สามารถทำได้ต่อชั่วโมง
Cm = เวลาที่ทำงานครบ 1 รอบ = นาที
E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

ประสิทธิภาพการทำงานขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เช่น ภูมิประเทศ ความสามารถของผู้ปฏิบัติงาน การเลือกใช้และจัดวางเครื่องจักรที่เหมาะสม และการซ่อมบำรุง 
ประสิทธิภาพของงานจะมีผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงของปริมาณงานที่ทำได้ต่อชั่วโมง แต่เป็นการยากที่เราจะประเมินค่าของประสิทธิภาพของงานจากปัจจัยหลายๆ อย่างได้
อย่างถูกต้อง  เนื่องจากต้องใช้ความสามารถอย่างสูง  ดังนั้นจึงกำหนดประสิทธิภาพให้เป็นแนวทางคร่าวๆเท่านั้น

ตารางประสิทธิภาพของงาน 

ถ้า 1 ชั่วโมง หรือ 60 นาที เครื่องจักรทำงานจริงๆเพียง 50 นาที ดังนั้น
ประสิทธิภาพ = 50 / 60 = 0.83
ส่วนค่าอื่นๆก็มีวิธีคิดแบบเดียวกัน

ชั่วโมงการปฏิบัติงาน คือ เวลาที่ผู้ปฏิบัติงานทำงานหน้าเครื่องจักร  

เวลาปฏิบัติงานของเครื่องจักรเครื่องมือจริงๆแต่ละตัว =  เวลาเดินทางจากหรือถึงเขตปฏิบัติงาน + เวลาใช้ในการประชุม + เวลาที่ใช้ในการซ่อมแซมหรือเติมน้ำมัน
                                                                        + เวลาที่เสียไปกับการรอสภาพอากาศหรือการทำความสะอาด

เวลาที่ใช้ในการซ่อมแซม คือ เวลาที่ใช้ซ่อมเครื่องจักร + เวลาที่รออะไหล่หรือการซ่อมบำรุง 

เวลาสแตนบาย คือ เวลาที่เครื่องจักรพร้อมที่จะปฏิบัติงาน แต่ไม่ได้ทำงาน หรือ อาจเรียกว่าเป็นเวลาจอดคอย ก็ได้
วันหยุดไม่นับเป็นเวลาสแตนบาย  หรือ ถ้าทำงานเป็นกะ เวลาระหว่างเปลี่ยนกะ ไม่นับเป็นเวลาสแตนบาย                                                               

 Q = q x N x E  =  q x (60 / Cm) x E x e = m³/ h                   

Q = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อชั่วโมง = ลบ.ม. / ชั่วโมง  = m³/ h
q  = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = ลบ.ม.
N = จำนวนรอบการทำงานที่สามารถทำได้ต่อชั่วโมง
Cm = เวลาที่ทำงานครบ 1 รอบ = นาที
E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง
e = grade factor = ตัวคูณปรับค่าเนื่องจากความลาดชันของพื้นที่ที่ทำงาน

สำหรับรถ Tractor ตีนตะขาบ

q  = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = ลบ.ม. = q₁x a = L x H² x a

q₁= blade capacity ความจุของใบมีด = m³ = โดยปกติใน Specification ของรถแต่ละรุ่นจะบอกว่าจะมีค่าเท่าใด           
L =  ความกว้างของใบมีด (ม.) = ดูจากคู่มือของรถ
H =  ความสูงของใบมีด (ม.) = ดูจากคู่มือของรถ
a =  Blade factor = ตัวคูณปรับค่าความจุของใบมีดที่ใช้สำหรับดันดินชนิดต่างๆ ซึ่ง Komatsu ได้แนะนำให้ใช้ดังนี้

Cm = เวลาที่ทำงานครบ 1 รอบ = นาที = (D/F) + (D/R) + Z

D =  ระยะทางในการดันดิน (เมตร,) หรือ hauling distance
F =  ความเร็วเดินหน้า (เมตร/ นาที ) หรือ forward speed
R =  ความเร็วถอยหลัง (เมตร/ นาที ) หรือ reverse speed
z =  เวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนเกียร์ (นาที)

โดยทั่วไป ความเร็วเดินหน้าควรอยู่ในช่วง 3 - 5 กม/ชม และ ความเร็วถอยหลังอยู่ในช่วง 5 - 7 กม. / ชม.
ถ้าเป็น Power - shift tractor ความเร็วเดินหน้า = 0.75 ของความเร็วสูงสุดของเกียร์ที่ใช้ทำงาน
ถ้าเป็น Power - shift tractor ความเร็วถอยหลัง = 0.85 ของความเร็วสูงสุดของเกียร์ที่ใช้ทำงาน

z =  เวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนเกียร์ (นาที)

จะเห็นว่าการหาระยะเวลาทำงานครบ 1 รอบ ของรถแทรคเตอร์จะขึ้นอยู่กับ ระยะทางที่ดันดิน , เวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนเกียร์ และ ความเร็วที่ใช้ในการเดินหน้าและถอยหลัง
ดังนั้น เพื่อให้ง่ายและได้ตัวเลขใกล้เคียงกับความเป็นจริงตามสภาพการทำงาน Akira Hashimoto ผู้เชี่ยวชาญจากญี่ปุ่นที่มาทำงานที่ Irrigation Engineering Center
โดยผ่านทาง JICA ได้สังเกตการทำงานจริงในสนามและได้เสนอวิธีการคำนวณหาระยะเวลาทำงานครบ 1 รอบ ของรถแทรคเตอร์ ซึ่งเหมาะกับการทำงานในประเทศไทย ดังนี้

Cm = 0.034 L + 0.25 = min    โดยที่ L เป็น hauling distance หรือ ระยะทางในการดันดินไม่ควรเกิน 60 เมตร

E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง
 

สภาพการปฏิบัติงาน operating condition	ประสิทธิภาพการทำงาน job efficiency
good	0.83
average	0.75
rather poor	0.67
poor	0.58

e = grade factor = ตัวคูณปรับค่าเนื่องจากความลาดชันของพื้นที่ที่ทำงาน

 Q = q x N x E  =  q x (60 / Cm) x E = m³/ h = LCM / h  

Q = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อชั่วโมง = ลบ.ม. / ชั่วโมง  = m³/ h
q  = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = ลบ.ม.
N = จำนวนรอบการทำงานที่สามารถทำได้ต่อชั่วโมง
Cm = เวลาที่ทำงานครบ 1 รอบ = นาที
E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

q  = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = ลบ.ม. = q₁x k

q₁= heaped capacity ความจุของบุ้งกี๋ที่พูนขึ้นมาเหนือขอบ  = m³ = โดยปกติใน Specification ของรถแต่ละรุ่นจะบอกว่าจะมีค่าเท่าใด           
k =  Bucket factor = ตัวคูณปรับค่าความจุของบุ้งกี๋ที่ใช้สำหรับตักดิน ซึ่ง Komatsu ได้แนะนำให้ใช้ดังนี้

easy loading
หมายถึง การตักวัสดุจากกองวัสดุที่มีเครื่องจักรชนิดอื่นนำมากองไว้ก่อนแล้ว  การตักวัสดุเข้าบุ้งกี๋ไม่ต้องออกแรงมาก 
วัสดุที่ตักจะเป็นพวก sand , sandy soil , clayey soil โดยมีปริมาณน้ำในดินไม่มาก

average loading
หมายถึง การตักวัสดุจากกองวัสดุที่ loose และตักได้ยากกว่าแบบ easy loading แต่สามารถตักวัสดุได้เต็มบุ้งกี๋
วัสดุที่ตักจะเป็นพวก sand , sandy soil , clayey soil , clay , unscreened gravel , compacted gravel , ect.
หรือ ตัก และ ขน จากพื้นดินที่อยู่ตามธรรมชาติโดยตรง

rather difficult loading
หมายถึง การตักวัสดุให้เต็มบุ้งกี๋ทำได้ยาก
วัสดุที่ตักจะเป็นพวก กองหินขนาดเล็กที่เครื่องจักรชนิดอื่นนำมากองไว้ก่อนแล้ว , hard clay , sand mixed with gravel , sandy soil ,clayey soil,
clay with less water content

difficult loading
หมายถึง การตักวัสดุให้เต็มบุ้งกี๋ทำได้ยาก
วัสดุที่ตักจะเป็นพวกหินขนาดใหญ่ หรือ หินที่ได้จากการระเบิดภูเขา
boulder, sand mixed with boulder, sandy soil ,clayey soil, clay

Cm = เวลาที่ทำงานครบ 1 รอบ = นาที = จะขึ้นอยู่กับวิธีการตักดินใส่รถบรรทุกอื่น

วิธีการตักวัสดุใส่รถมี 2 วิธี คือ v - shape loading คือ การตักวัสดุใส่ทางด้านข้างของรถบรรทุก และ cross loading เป็นการตักวัสดุใส่ทางด้านท้ายของรถบรรทุก

ตารางแสดง average cycle time for wheel loader by v - shape loading หน่วยเป็น นาที

Loading Condition		Bucket size
		≤ 3 ลบ.ม.	3.1 - 5.0 ลบ.ม.	≥ 5.10 ลบ.ม.
A	Easy	0.45	0.50	0.55
B	Average	0.55	0.60	0.65
C	Rather difficult	0.70	0.70	0.75
D	Difficult	0.75	0.75	0.80

ตารางแสดง average cycle time for dozer shovel  by v - shape loading  หน่วยเป็น นาที

Loading Condition		Bucket size
		≤ 3 ลบ.ม.	3.1 - 5.0 ลบ.ม.
A	Easy	0.55	0.6
B	Average	0.60	0.7
C	Rather difficult	0.75	0.75
D	Difficult	0.80	0.80

ตารางแสดง average cycle time for wheel loader by  cross loading หน่วยเป็น นาที

Loading Condition		Bucket size
		≤ 3 ลบ.ม.	3.1 - 5.0 ลบ.ม.	≥ 5.10 ลบ.ม.
A	Easy	0.4	0.50	0.55
B	Average	0.5	0.60	0.65
C	Rather difficult	0.65	0.65	0.7
D	Difficult	0.7	0.75	0.75

ตารางแสดง average cycle time for dozer shovel  by  cross loading หน่วยเป็น นาที

Loading Condition		Bucket size
		≤ 3 ลบ.ม.	3.1 - 5.0 ลบ.ม.
A	Easy	0.55	0.6
B	Average	0.6	0.7
C	Rather difficult	0.75	0.75
D	Difficult	0.80	0.80

E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

สภาพการปฏิบัติงาน operating condition	ประสิทธิภาพการทำงาน job efficiency
good	0.83
average	0.75
rather poor	0.67
poor	0.58

 Q = q x N x E  =  q x (60 / Cm) x E = m³/ h = LCM / h   

Q = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อชั่วโมง = ลบ.ม. / ชั่วโมง  = m³/ h
q  = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = ลบ.ม.
N = จำนวนรอบการทำงานที่สามารถทำได้ต่อชั่วโมง
Cm = เวลาที่ทำงานครบ 1 รอบ = นาที
E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

q  = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = ลบ.ม. = q₁x k

q₁= heaped capacity ความจุของบุ้งกี๋ที่พูนขึ้นมาเหนือขอบ  = m³ = โดยปกติใน Specification ของรถแต่ละรุ่นจะบอกว่าจะมีค่าเท่าใด           
k =  Bucket factor = ตัวคูณปรับค่าความจุของบุ้งกี๋ที่ใช้สำหรับตักดิน ซึ่ง Komatsu ได้แนะนำให้ใช้ = 0.70 - 0.90 เพราะถ้าบรรทุกเต็มแล้ววิ่งจะทำวัสดุร่วงตกหล่นระหว่างทางได้

Cm = เวลาที่ทำงานครบ 1 รอบ = นาที  = (D / (1000 x Vf / 60 )) + (D / (1000 x Ve / 60 )) + Z

D  = hauling distance m = ระยะทางในการวิ่งนำวัสดุไปทิ้งตรงจุดที่ต้องการ
Vf = travel speed with load = km / h = ความเร็วที่รถวิ่งนำวัสดุไปทิ้งตรงจุดที่ต้องการ
Ve = return speed without load = km / h = ความเร็วรถเปล่าที่วิ่งกลับมาขนวัสดุไปทิ้งตรงจุดที่ต้องการใหม่อีกครั้ง
Z  = fixed time = loading time + turning time + dumping time = เวลาที่ใช้ตักวัสดุ + เวลาที่ใช้ในการกลับตัว + เวลาที่ใช้ในการเทวัสดุกองกับพื้น = 0.60 - 0.75 min

ตารางแสดง Travel Speed of dozer shovels & wheel loaders ไม่มีการกลับรถ แต่ ถอยหลังกลับมาตักวัสดุใหม่เพราะพื้นที่ในการกลับรถมีไม่มาก

ตารางแสดง Travel Speed of dozer shovels & wheel loaders ในกรณีที่มีการกลับรถและวิ่งรถเปล่ากลับ ไม่ใช่ถอยหลังกลับ
 

Operating Condition		Speed   km / hr
		loaded เมื่อวิ่งไปโดยมีน้ำหนักบรรทุก	empty เมื่อวิ่งรถเปล่ากลับ
good	รถวิ่งบนถนนที่เรียบและบดอัดแน่นอย่างดี, มีลูกระนาดบนถนน 2 - 3 แห่ง ไม่มีรถคันอื่นวิ่งสวนทางมา สามารถ ตัก - ขน - ทิ้ง - วิ่งกลับ ได้อย่างดี	10 - 23	11 - 24
average	รถวิ่งบนถนนที่เรียบ ,มีลูกระนาดบนถนน 2 - 3 แห่ง วัสดุที่ขนค่อนข้างยากขึ้น	10 - 18	11 - 19
rather poor	มีลูกระนาดบนถนน วัสดุที่ขนค่อนยากขึ้น	10 - 15	10 - 16
poor	มีลูกระนาดขนาดใหญ่บนถนน  มีรถคันอื่นวิ่งสวนทาง ทำงานให้ราบรื่นได้ยาก วัสดุที่ขนค่อนข้างยาก	9 - 12	9 - 14

E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

สภาพการปฏิบัติงาน operating condition	ประสิทธิภาพการทำงาน job efficiency
good	0.83
average	0.75
rather poor	0.67
poor	0.58

 Q = q x N x E  =  q x (3600 / Cm) x E = m³/ h = LCM / h    

 Q = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อชั่วโมง = ลบ.ม. / ชั่วโมง  = m³/ h
q  = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = ลบ.ม.
N = จำนวนรอบการทำงานที่สามารถทำได้ต่อชั่วโมง
Cm = เวลาที่ทำงานครบ 1 รอบ = วินาที
E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

q  = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = ลบ.ม. = q₁x k

q₁= heaped capacity ความจุของบุ้งกี๋ที่พูนขึ้นมาเหนือขอบ  = m³ = โดยปกติใน Specification ของรถแต่ละรุ่นจะบอกว่าจะมีค่าเท่าใด           
k =  Bucket factor = ตัวคูณปรับค่าความจุของบุ้งกี๋ที่ใช้สำหรับตักดินซึ่งจะเปลี่ยนแปลงไปตามธรรมชาติของวัสดุ ซึ่ง Komatsu ได้แนะนำให้ใช้ค่าต่างๆ ดังนี้

ตารางแสดงค่า  Bucket factor of Backhoe

Cm = เวลาที่ทำงานครบ 1 รอบ = วินาที = excavating time + swing time (loaded) + dumping time + swing time (empty)
= เวลาที่ใช้ในการตักวัสดุ + เวลาที่ใช้ในการหมุนตัวเมื่อมีน้ำหนักบรรทุกอยู่ด้วย + เวลาที่ใช้ในการทิ้งวัสดุ +เวลาหมุนตัวรถเปล่ากลับไปเริ่มตักวัสดุใหม่อีกครั้ง
= standard cycle time x conversion factor

ตารางแสดง standard cycle time for backhoe - sec

ตารางแสดงจำนวน standard cycle time โดยคิดจาก cycle / hour หรือ จำนวนรอบการทำงานที่ทำได้ต่อชั่วโมงโดยประมาณตามความจุของบุ้งกี๋

ตารางแสดง conversion factor of  backhoe

digging depth  ความลึกที่ต้องการขุด
specified max digging depth ความลึกมากที่สุดที่เครื่องจักรรุ่นนั้นๆจะสามารถขุดได้ โดยดูได้จาก specification
dump onto spoil pile ทิ้งดินบนกองดินข้างๆรถโดยไม่ต้องกังวลว่าดินจะไหลเทไปที่อื่น
large dump target จุดทิ้งดินค่อนข้างใหญ่
small dump target จุดทิ้งดินค่อนข้างเล็ก
small dump target requiring max dumping reach  จุดทิ้งดินค่อนข้างเล็กและรถต้องยื่นเข้าไปทิ้งดินให้ตรงจุดจนสุดความยาวของ boom

เช่น BACKHOE รุ่น E240B , EL240B ตาม specification บางส่วนระบุไว้ดังนี้

maximum reach 18.44 m
maximum digging depth 14.625 m

ดังนั้น ถ้าขุดดินลึก 5 เมตร ในสภาพการทิ้งดินปกติ
digging condition = [ digging depth / specified max digging depth] = ( 5 / 14.625 ) x 100 = 34.188 % ≤ 40 %
conversion factor = 0.9 นำค่านี้ไปคูณกับ standard cycle time ของรถที่ใช้แต่ละรุ่นตามสภาพการทำงาน จะได้ Cm หรือ เวลาทำงานครบ 1 รอบ ที่ต้องการ

E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

สภาพการปฏิบัติงาน operating condition	ประสิทธิภาพการทำงาน job efficiency
good	0.83
average	0.75
rather poor	0.67
poor	0.58

 Q = q x N x E  =  q x (60 / Cm) x E = m³/ h = LCM / h

Q = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อชั่วโมง = ลบ.ม. / ชั่วโมง  = m³/ h
q  = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = ลบ.ม.
N = จำนวนรอบการทำงานที่สามารถทำได้ต่อชั่วโมง
Cm = เวลาที่ทำงานครบ 1 รอบ = นาที
E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

q  = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = ลบ.ม. = q₁x k

q₁= heaped capacity ความจุของบุ้งกี๋ที่พูนขึ้นมาเหนือขอบ  = m³ = โดยปกติใน Specification ของรถแต่ละรุ่นจะบอกว่าจะมีค่าเท่าใด           
k =  payload factor = ตัวคูณปรับค่าความจุของบุ้งกี๋ที่ใช้สำหรับตักดินซึ่งจะเปลี่ยนแปลงไปตามธรรมชาติของวัสดุ ซึ่ง Komatsu ได้แนะนำให้ใช้ค่าต่างๆ ดังนี้

ตารางแสดงค่า  payload factor of  motor scraper

Cm = เวลาที่ทำงานครบ 1 รอบ = นาที
= loading time + hauling time + spreading and turning time + return time + spot and delay time

loading time เป็นเวลาที่ใช้ในการตักดินเข้าใต้ท้องเพื่อบรรทุก ส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่กับ

• ชนิดและขนาดความจุของ scraper ที่ใช้
• ชนิดของรถที่จะมาใช้ดันตัว scraper เพื่อให้ตักดินได้
• ชนิดของวัสดุที่จะขน
• ลักษณะของบ่อยืม หรือ บริเวณพื้นที่ที่จะไปตักดิน
• ความชำนาญของคนขับ

ตารางแสดง  loading time - min

 hauling time & return time เป็นระยะเวลาที่ใช้ในการนำดินไปทิ้งและวิ่งรถเปล่ากลับมาเอาดินใหม่ สามารถคำนวณหาได้จาก Travel performance curve หรือ
performance curve สำหรับรถ Komatsu ถ้าหากกว่า total resistance หรือ effective grade มีค่าเป็น (+) แต่ถ้า total resistance หรือ effective grade มีค่าเป็น (-)
จะต้องไปเปิดจาก Brake performance curve

แต่ถ้าหากว่าเป็นรถ CATERPILLAR จะเรียก Travel performance curve ว่า performance chart หรือ rimpull - speed - gradeability chart
และเรียก Brake performance curve ว่า retarder chart หรือ retarder curve ตามตัวอย่างข้างล่าง

วิธีการหาระยะเวลาที่รถวิ่งทั้งขาไปและขากลับ สามารถหาได้ตามขั้นตอน ดังนี้

1. แบ่งระยะทางที่รถวิ่งออกเป็นช่วงๆตามความแตกต่างของ grade and rolling resistance
2. คำนวณหาค่า total resistance or total effective grade = rolling resistance + grade resistance
   ถ้ามีค่าเป็น (+) ให้ใช้ Travel performance curve หรือ performance chart หรือ rimpull - speed - gradeability chart
   ถ้ามีค่าเป็น (-) ให้ใช้   Brake performance curve  หรือ retarder chart หรือ retarder curve  
3. จาก graph ในข้อ 2 จะได้ความเร็วที่รถวิ่งในแต่ละช่วง ซึ่งความเร็วที่ได้จะเป็น max velocity ตามทฤษฎี ต้องมีการปรับแก้ค่าให้เป็นความเร็วใช้งานอีกครั้งโดยการใช้
   speed factor คูณ จะได้ความเร็วเฉลี่ยเรียกว่า average speed
4. speed factor จะมีค่าแตกต่างกันขึ้นอยู่กับว่ารถจะเข้าสู่แต่ละช่วงของการวิ่งด้วยความเร็วแบบใด เช่น เริ่มจากรถจอดอยู่นิ่งๆ หรือ รถวิ่งเข้ามาแต่ละช่วงด้วยความเร็วบางค่า
5. รถที่วิ่งลงเนิน speed factor จะมีค่าสูงกว่ารถที่วิ่งขึ้นเนิน
6. ความเร็วเฉลี่ยที่รถวิ่ง Average speed = max travel speed x speed factor
   max travel speed จะได้จากการอ่าน graph  ส่วน speed factor ได้จากตารางข้างล่าง
7. เวลาที่รถวิ่ง = length of each section (m) / Average speed ( m / min )

ตารางแสดงค่า speed factor

แต่เพื่อให้การวางแผนการจัดการเครื่องจักรเครื่องมือเบื้องต้น ( Tentative Planning ) ง่ายขึ้นแนะนำให้ใช้ speed factor เฉลี่ยในทุกๆช่วงของการวิ่ง
โดยไม่ต้องคำนึงถึงความเร็วรถเมื่อวิ่งเข้าสู่แต่ละช่วง และ ไม่ต้องคำนึงถึงระยะทางวิ่งในแต่ละช่วง ดังนี้
ถ้ารถวิ่งขึ้นเนิน ให้ใช้ speed factor 0.4
ถ้ารถวิ่งบนพื้นราบ ให้ใช้ speed factor 0.5
ถ้ารถวิ่งลงเนิน ให้ใช้ speed factor 0.6

และในกรณีที่ถนนมีหลายความลาดชันเราสามารถวางแผนการใช้เครื่องจักรเครื่องมือโดยคำนึงถึงถนนในทุกๆช่วงความลาดชันก็ได้และจะให้ค่าความละเอียดถูกต้องที่สุด
แต่จะทำให้การคำนวณและการวางแผนช้าลงไปมาก ดังนั้น เพื่อต้องการให้การวางแผนการใช้เครื่องจักรทำได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ในทางปฏิบัติจึงนิยมใช้ค่าเฉลี่ยความลาดชันของถนน
ทางวิ่งทุกช่วงที่รถวิ่งผ่าน หรือ ถ้าต้องการคิดคร่าวๆก็สามารถใช้ความลาดชันที่มากที่สุดเพียงค่าเดียวก็ได้เพราะรถจะวิ่งเร็วที่สุดและช้าที่สุดที่ถนนในช่วงนี้

แต่อย่างไรก็ตามยังมีปัจจัยอีกหลายประการที่ทำให้รถวิ่งช้าลง เช่น  เมื่อรถวิ่งในสภาพการณ์ต่อไปนี้

• เมื่อรถวิ่งสวนกันตรงถนนช่วงที่แคบ
• เมื่อถนนที่วิ่งมีโค้งมาก หรือ มีโค้งหักศอก
• มองเห็นไม่ชัดเจน มีฝุ่นมาก มีโค้งในแนวดิ่งมาก รถวิ่งผ่านป่าละเมาะมองไม่เห็นรถคันอื่น
• สะพานแคบ ถนนแคบ ถนนตัดทางรถไฟ หรือ ถนนเป็นสี่แยก - สามแยก
• ถนนที่มี rolling resistance แตกต่างกันทันที เช่น วิ่งจากถนนลูกรัง ไปถนนดิน รถจะชะลอความเร็วลงเมื่อถึงรอยต่อถนน หรือ ความเร็วของรถจะลดลงเมื่อวิ่งบนพื้นผิวที่นุ่ม
• มีหลุมบ่อบนถนน
• คนขับขาดความชำนาญ
• รถขาดการซ่อมบำรุง
• ฯลฯ

spreading and turning time เป็นเวลาที่ใช้ในการทิ้งและเกลี่ยดินออกจากตัวรถ โดยจะเริ่มนับเวลาตั้งแต่รถวิ่งมาถึงบริเวณทิ้งดิน - ทำการทิ้งดิน - วิ่งกลับสู่ทางเดิมเพื่อไปทำการ
บรรทุกดินใหม่อีกครั้ง ซึ่ง Komatsu ได้แนะนำให้ใช้ตัวเลข ดังนี้

spot and delay time เป็นเวลาที่รถใช้ในการกลับตัวบริเวณบ่อยืม เวลาเปลี่ยนเกียร์ การจอดคอยรถคันอื่น เวลาที่ใช้ในการเลือกว่าจะเข้าไปที่บ่อยืมใด เป็นต้น
ซึ่ง Komatsu ได้แนะนำให้ใช้ตัวเลข ดังนี้ 

E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

สภาพการปฏิบัติงาน operating condition	ประสิทธิภาพการทำงาน job efficiency
good , easy	0.83
average	0.75
rather poor	0.67
poor	0.58

 Q_A = V  x  (L _e - L _o )  x 1000 x  E  =  m²/ h = ตารางเมตร ต่อ ชั่วโมง

Q_A = พื้นที่ที่ทำงานได้ต่อชั่วโมง = ตารางเมตร / ชั่วโมง 
V   = working speed ความเร็วที่รถวิ่งขณะทำงาน = km / h  
L _e = effective blade length ความกว้างของใบมีดที่ใช้ปาดดินขณะทำงาน = เมตร 
L _o = width of overlap ความกว้างของระยะทับซ้อนระหว่างการปาดดินแต่ละครั้งที่อยู่ติดกัน = เมตร
E   = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

เนื่องจากการทำงานของ grader จะวิ่งเป็นระยะทางยาวๆจึงไม่ต้องนำระยะเวลาการเปลี่ยนเกียร์ หรือ ระยะเวลาในการกลับตัวมาใช้

V   = working speed ความเร็วที่รถวิ่งขณะทำงาน = km / h  

L _{o =} width of overlap ความกว้างของระยะทับซ้อนระหว่างการปาดดินแต่ละครั้งที่อยู่ติดกันโดยปกติประมาณ 0.30 เมตร
L _e = effective blade length ความกว้างของใบมีดที่ใช้ปาดดินขณะทำงาน = เมตร  จะขึ้นอยู่กับการเอียงใบมีดในขณะทำการตัด หรือ ปาดดิน ตามตารางต่อไปนี้  

blade angle เป็นมุมที่ใบมีดทำกับแนวศูนย์กลางของตัวรถโดยวัดออกจากทางด้านหน้า

E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง
 

operating condition	job efficiency
road repair, leveling	0.8
spreading , grading	0.6
trenching	0.5

ตัวอย่างการคำนวณ

วิธีการคำนวณหาเวลาที่ต้องใช้ในการปรับพื้นที่ที่กำหนด

T = (N x D) / (V x E) = ชั่วโมง

T = เวลาที่ใช้ในการทำงานในบริเวณที่กำหนด
D = ระยะทางในการวิ่งปาดดิน = กม.
V = ความเร็วที่รถวิ่งในการปาดดิน = กม. / ชม.
E = ประสิทธิภาพการทำงาน

N = จำนวนเที่ยวที่จะวิ่งในพื้นที่ที่กำหนดในแนวที่ขนานกัน หรือ จำนวนขาที่จะวิ่งทั้งหมด
   = [ W / (L _e - L _o ) ] x n
โดยที่  L _e และ  L _o  มีความหมายเหมือนข้างต้น คือ
L _e = effective blade length ความกว้างของใบมีดที่ใช้ปาดดินขณะทำงาน = เมตร 
L _o = width of overlap ความกว้างของระยะทับซ้อนระหว่างการปาดดินแต่ละครั้งที่อยู่ติดกัน = เมตร
W  หมายถึง ความกว้างของพื้นที่ทั้งหมดที่ต้องการปาดดินให้เรียบ
n   หมายถึง จำนวนครั้งหรือจำนวนเที่ยวที่ต้องการให้ grader ปาดดินให้เรียบต่อ 1 แถว (strip) ของการปาดดิน ( strip ) ซึ่งโดยปกติจะอยู่ระหว่าง 6 - 10 ครั้ง / 1 strip
[ W / (L _e - L _o ) ]  หมายถึง จำนวน strip หรือ จำนวนแถวทั้งหมดที่ grader จะต้องวิ่งปาดดิน

สูตรที่ใช้ในการคำนวณหา ปริมาตรดินที่ถูกบดอัดต่อชั่วโมง

 Q = (W x V  x  H x 1000 x  E ) / N =  m³/ h = ลบ.ม. ต่อ ชั่วโมง = LCM เพราะความหนาของการบดอัดคิดจาก loose soil

Q  = ปริมาณงานที่ทำได้ = ลบ.ม. / ชั่วโมง   
V   = working speed ความเร็วที่รถวิ่งขณะทำงาน = km / h  
W = effective compaction width per pass ความกว้างของการบดอัดแต่ละเที่ยว = เมตร 
H  = compacted thickness for one layer ความหนาของการบดอัดแต่ละชั้น = เมตร
N  = number of passes จำนวนเที่ยวที่รถบดวิ่ง
E  = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

เนื่องจากการทำงานของ grader จะวิ่งเป็นระยะทางยาวๆจึงไม่ต้องนำระยะเวลาการเปลี่ยนเกียร์ หรือ ระยะเวลาในการกลับตัวมาใช้

V   = working speed ความเร็วที่รถวิ่งขณะทำงาน = km / h  จะขึ้นอยู่กับรถแต่ละชนิด ตามตารางข้างล่าง

 W = effective compaction width per pass ความกว้างของการบดอัดแต่ละเที่ยว = เมตร  จะขึ้นอยู่กับเครื่องจักรเครื่องมือแต่ละชนิด

H  = compacted thickness for one layer ความหนาของการบดอัดแต่ละชั้น หรือ เรียกอีกอย่างว่า lift thickness = เมตร
ให้ดูจาก specification หรือ รายการก่อสร้าง หรือ จากการทดสอบ โดยทั่วไปความหนาจะอยู่ประมาณ 0.20 - 0.50 ม. ของ loose soil หรือ ดินถม
แต่ที่เหมาะสมที่สุด คือ ≤ 0.15 ม. ของ loose soil หรือ ดินถม

N  = number of passes จำนวนเที่ยวที่รถบดวิ่ง
ให้ดูจาก specification หรือ รายการก่อสร้าง หรือ จากการทดสอบ โดยทั่วไปให้ใช้ค่าตามตารางข้างล่าง  

E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง  

สภาพการปฏิบัติงาน operating condition	ประสิทธิภาพการทำงาน job efficiency
good , easy	0.83
average	0.75
rather poor	0.67
poor	0.58

ตัวอย่างการคำนวณ

สูตรที่ใช้ในการคำนวณหา พื้นที่ที่ถูกบดอัดต่อชั่วโมง

 Q_A= (W x V  x  1000 x  E ) / N =  m²/ h = ตารางเมตร ต่อ ชั่วโมง  

Q_A= ปริมาณงานที่ทำได้ = ลบ.ม. / ชั่วโมง 
V   = working speed ความเร็วที่รถวิ่งขณะทำงาน = km / h  
W = effective compaction width per pass ความกว้างของการบดอัดแต่ละเที่ยว = เมตร   
N  = number of passes จำนวนเที่ยวที่รถบดวิ่ง
E  = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง

เนื่องจากการทำงานของ Compactor  จะวิ่งเป็นระยะทางยาวๆจึงไม่ต้องนำระยะเวลาการเปลี่ยนเกียร์ หรือ ระยะเวลาในการกลับตัวมาใช้

V   = working speed ความเร็วที่รถวิ่งขณะทำงาน = km / h  จะขึ้นอยู่กับรถแต่ละชนิด ตามตารางข้างล่าง

 W = effective compaction width per pass ความกว้างของการบดอัดแต่ละเที่ยว = เมตร  จะขึ้นอยู่กับเครื่องจักรเครื่องมือแต่ละชนิด

N  = number of passes จำนวนเที่ยวที่รถบดวิ่ง
ให้ดูจาก specification หรือ รายการก่อสร้าง หรือ จากการทดสอบ โดยทั่วไปให้ใช้ค่าตามตารางข้างล่าง

E = ประสิทธิภาพการทำงาน = เวลาที่เครื่องจักรทำงานจริงใน 1 ชั่วโมง 
 

สภาพการปฏิบัติงาน operating condition	ประสิทธิภาพการทำงาน job efficiency
good , easy	0.83
average	0.75
rather poor	0.67
poor	0.58

ตัวอย่างการคำนวณ
ใช้ Komatsu vibratory roller model JV32W
Large vibratory roller = Roller width - 0.2 m = 1.00 - 0.20 = 0.80 = effective compaction width per pass = W
working speed = vibratory roller = 1.5 km / h = V
number of passes = Vibration roller = 8 = N
job efficiency = 0.67 = rather poor = E

Q_A= (W x V  x  1000 x  E ) / N =  (0.8 X 1.5 X 1000 X 0.67 ) / 8 = 100.50  m²/ h = ตารางเมตร ต่อ ชั่วโมง

P = C x ( 60 / Cmt ) x Et  x M

P = ปริมาณงานที่ทำได้ต่อชั่วโมง = m³/ h = ลบ.ม. ต่อ ชั่วโมง = LCM
C = ปริมาณงานที่รถบรรทุกทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = (n)(q1)(k) = จะขึ้นอยู่กับปริมาณงานที่ loader ตักดินใส่รถด้วย ≤ ความจุของกระบะบรรทุก
n = จำนวนรอบการทำงานของ loader ที่ต้องใช้ในการตักดินใส่รถบรรทุกจนเต็ม = จำนวนครั้งที่ loader ตักดินใส่รถจนเต็ม
q1 = bucket capacity of loader = ลบ.ม.
k   = bucket factor of loader = ซึ่งจะขึ้นอยู่กับวัสดุที่ตักใส่รถ
M  = จำนวนรถบรรทุกที่ใช้ทั้งหมด
Et  = ประสิทธิภาพการทำงานของรถบรรทุก

Cmt = cycle time of dump truck = ระยะเวลาทำงานครบ 1 รอบ ของรถบรรทุก = min
= n x Cms + ( D₁ / V₁) + t₁ + ( D₂ / V₂ ) + t₂

n x Cms = เวลาที่รถตักดินใช้ในการตักดินใส่รถจนเต็ม = loading time
Cms = ระยะเวลาทำงานครบ 1 รอบของรถตักดิน = จะขึ้นอยู่กับชนิดของ loader เช่น backhoe , shovel , track loader , wheel loader เป็นต้น และจะดูได้จากสมุดคู่มือประจำรถ
แต่ละรุ่น หรือ ดูจากตาราง
n = จำนวนรอบการทำงานของรถตักดินที่ต้องใช้เพื่อตักดินให้เต็มรถบรรทุก = C₁ / q₁ x K
C₁ = ความจุของรถบรรทุก = ลบ.ม.
q₁ = ความจุบุ้งกี๋ของรถตักดิน = ลบ.ม.
K = ตัวคูณปรับค่าความจุบุ้งกี๋ของรถตักดินซึ่งจะขึ้นอยู่กับวัสดุที่ทำการตัก

n = จำนวนรอบ หรือ จำนวนครั้งของการตักดินของ loader ที่ต้องการเพื่อตักดินจนเต็มกระบะรถบรรทุก ซึ่งมีวิธีการคำนวณหาได้ 2 แบบ

ถ้าบอกในรูปของปริมาตรที่รถบรรทุกสามารถบรรทุกได้
n = ( ปริมาตรวัสดุที่รถบรรทุกสามารถบรรทุกได้ ลบ.ม.  / [( bucket capacity of loader (LCM heaped) x bucket factor )]

ถ้าบอกในรูปของน้ำหนักที่รถบรรทุกสามารถบรรทุกได้
n = ( น้ำหนักวัสดุที่รถบรรทุกสามารถบรรทุกได้ กก. / [( bucket capacity of loader (LCM heaped) x bucket factor x specific weight )]

( D / V₁) = เวลาที่ใช้ในการขนดินไปทิ้งยังจุดที่ต้องการ
t₁ = เวลาที่รถบรรทุกเทดินออกจากตัวรถรวมถึงเวลาที่ต้องใช้ในการจอดคอยก่อนเทดินออก
( D / V₂ ) = เวลาที่รถบรรทุกวิ่งกลับไปบรรทุกดินใหม่อีกครั้งหลังจากเทดินทิ้งแล้ว
t₂ = เวลาที่รถบรรทุกใช้ในการเตรียมเข้าที่เพื่อให้รถตักดินได้ตักดินใส่ได้อย่างสะดวกและรวดเร็ว

D = ระยะทางที่รถบรรทุกต้องวิ่งเพื่อนำดินไปทิ้ง = เมตร
V₁ = ความเร็วเฉลี่ยของรถบรรทุกที่วิ่งนำดินไปทิ้ง = เมตร / นาที
V₂ = ความเร็วเฉลี่ยของรถบรรทุกเปล่าเมื่อต้องวิ่งกลับมาเอาดินไปทิ้งรอบใหม่ = เมตร / นาที
t₁ = เวลาที่รถบรรทุกต้องใช้สำหรับทิ้งดิน + จอดคอยเพื่อเริ่มทิ้งดิน = นาที
t₂ = เวลาที่รถบรรทุกต้องใช้สำหรับเข้าที่เพื่อรถตักดินได้ตักดินใส่รถ + เวลาที่รถตักดินเตรียมเพื่อเริ่มตักดินใส่รถ = นาที

เวลาที่รถต้องใช้ในการบรรทุกดินไปทิ้งและวิ่งรถเปล่ากลับมาเพื่อบรรทุกดินใหม่อีกครั้งสามารถหาได้โดยการแบ่งถนนที่รถวิ่งออกเป็นช่วงๆตาม Rolling resistance
and Grade resistance และนำค่าแรงต้านทั้ง 2 แบบมารวมกันเป็น Total resistance or Total effective grade

ตารางแสดงค่า Rolling resistance ตามสภาพถนนที่รถวิ่ง

อีกวิธีหนึ่งที่เราสามารถหาค่าแรงต้านการเคลื่อนที่ หรือ Rolling resistance ก็คือสังเกตระยะจมของล้อรถเมื่อรถวิ่งว่าจมลงไปในถนนที่วิ่งกี่ ซม. จากนั้นใช้ความสัมพันธ์ ดังนี้

Rolling Resistance Factor (RRF) = 20 kg/ton + ( 6 kg/ton/cm x ระยะที่ล้อจมลงไปในดิน cm ) = (kg / ton)
และ 10 kg / ton = 1 % grade equivalent

เช่น ถ้าล้อรถจมลงไปในถนน 5 ซม. ดังนั้น

Rolling Resistance Factor (RRF) = 20 kg/ton + ( 6 kg/ton/cm x 5 cm ) =  50 (kg / ton) = 5 %  equivalent grade

Grade resistance สามารถหาได้จากความสัมพันธ์ระหว่าง (อัตราส่วนระห่างด้านตั้ง / ด้านราบ) x 100  ซึ่งก็คือค่า tangent ของมุมของความลาดของถนนที่รถวิ่งนั่นเอง
ซึ่งค่านี้ในขั้นตอนการวางแผนสามารถคำนวณหาได้จากแผนที่ 1: 50000 ที่มี contour line หรือเส้นชั้นความสูงปรากฏอยู่ด้วย

วิธีการเลือกความเร็วของรถ หรือ travel speed

max speed และความเร็วที่เหมาะสมของรถเมื่อต้องวิ่งบนถนนที่มีแรงต้านการเคลื่อนที่แตกต่างกัน สามารถหาได้จาก travel performance curve ของ komatsu หรือ
performance curve ของ caterpillar ซึ่งจะปรากฏอยู่ในสมุดคู่มือประจำรถแต่ละรุ่น

หา max speed โดยใช้ Travel performance curve เมื่อ total resistance มีค่าเป็น ( + ) แต่ถ้า total resistance มีค่าเป็น ( - ) ให้ใช้ Brake performance curve
แต่ถ้าเป็น caterpillar ให้ใช้ performance curve เมื่อ total resistance มีค่าเป็น ( + ) และใช้ Retarder curve ถ้า total resistance มีค่าเป็น ( - ) โดยวิธีการใช้กราฟจะเหมือนกัน

1. ลากเส้นในแนวดิ่งตามเส้นที่ระบุน้ำหนักรถเปล่า(Empty) หรือ น้ำหนักรถรวมน้ำหนักบรรทุก(Loaded) ตัดเส้น total resistance ที่คำนวณได้ทางด้านขวามือ
2. จากจุดตัดในข้อ 1 ลากเส้นขนานกับแกน X ไปทางด้านซ้ายตัดเส้นกราฟของเกียร์ และ ตัดแกน Y
3. อ่านค่า Rimpull ที่แกน Y
4. ที่จุดตัดเส้นกราฟของเกียร์ ลากเส้นขนานกับแกน Y ลงไปตัดแกน X
5. ที่จุดตัดบนแกน X จะได้ max speed ตามทฤษฎีที่รถจะสามารถวิ่งได้โดยใช้เกียร์ที่จุดตัดกราฟ

ขีดจำกัดความเร็วเมื่อลดต้องวิ่งลงเนิน

เมื่อรถวิ่งลงเนิน และ ค่า Total resistance มีค่าเป็น ( - ) ความเร็วที่รถจะต้องใช้เพื่อให้รถวิ่งลงเนินด้วยความปลอดภัยจะถูกจำกัดลง โดยจะต้องใช้ Brake performance curve
แทน travel performance curve เช่น ถ้า Rolling resistance + 2 % and Grade resistance ( - 12 % downhill) ดังนั้น

Total resistance =  Rolling resistance + Grade resistance = 2 + ( - 12 ) = (- 10 %)

จาก Brake performance curve ที่ Total resistance (- 10 %) และรถรวมน้ำหนักบรรทุกทั้งหมด 32 ตัน วิ่งลงเนิน จะเห็นว่าเส้นกร๊าฟจะตัดกันที่เกียร์ 4
และมี maximum travel speed ประมาณ 30 กิโลเมตร ต่อ ชั่วโมง
 

maximum speed ที่ได้จากกราฟเป็นความเร็วตามทฤษฎีจะต้องมีตัวคูณปรับค่าความเร็วที่ได้ (Speed factor) ให้เป็นความเร็วใช้งาน หรือ
เรียกว่าเป็นความเร็วเฉลี่ย ( Average Speed )

ตาราง Speed factor

เมื่อรถวิ่งลงเนิน เวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนเกียร์เพื่อให้ได้ความเร็วที่ต้องการจะใช้เวลา น้อย ดังนั้น ควรใช้ Speed factor ที่มีค่า มาก ในทุกช่วงของการวิ่ง
เพื่อที่จะได้ความเร็วเฉลี่ยสูง

เมื่อรถวิ่งขึ้นเนิน หรือ วิ่งในแนวราบ เวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนเกียร์เพื่อให้ได้ความเร็วที่ต้องการจะใช้เวลา มาก ดังนั้น ควรใช้ Speed factor ที่มีค่า น้อย ในทุกช่วงของการวิ่ง
เพื่อที่จะได้ความเร็วเฉลี่ยต่ำ

แต่เพื่อให้การวางแผนการจัดการเครื่องจักรเครื่องมือเบื้องต้น ( Tentative Planning ) ง่ายขึ้น แนะนำให้ใช้ speed factor เฉลี่ยในทุกๆช่วงของการวิ่ง
โดยไม่ต้องคำนึงถึงความเร็วรถเมื่อวิ่งเข้าสู่แต่ละช่วง และ ไม่ต้องคำนึงถึงระยะทางวิ่งในแต่ละช่วง ดังนี้
ถ้ารถวิ่งขึ้นเนิน ให้ใช้ speed factor 0.4
ถ้ารถวิ่งบนพื้นราบ ให้ใช้ speed factor 0.5
ถ้ารถวิ่งลงเนิน ให้ใช้ speed factor 0.6

ในกรณีที่ถนนมีหลายความลาดชันเราสามารถวางแผนการใช้เครื่องจักรเครื่องมือโดยคำนึงถึงถนนในทุกๆช่วงความลาดชันก็ได้และจะให้ค่าความละเอียดถูกต้องที่สุด
แต่จะทำให้การคำนวณและการวางแผนช้าลงไปมาก ดังนั้น เพื่อต้องการให้การวางแผนการใช้เครื่องจักรทำได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ในทางปฏิบัติจึงนิยมใช้ค่าเฉลี่ยความลาดชันของถนน
ทางวิ่งทุกช่วงที่รถวิ่งผ่าน หรือ ถ้าต้องการคิดคร่าวๆก็สามารถใช้ความลาดชันที่มากที่สุดเพียงค่าเดียวก็ได้เพราะรถจะวิ่งเร็วที่สุดและช้าที่สุดที่ถนนในช่วงนี้

แต่อย่างไรก็ตามยังมีปัจจัยอีกหลายประการที่ทำให้รถวิ่งช้าลง เช่น  เมื่อรถวิ่งในสภาพการณ์ต่อไปนี้

• เมื่อรถวิ่งสวนกันตรงถนนช่วงที่แคบ
• เมื่อถนนที่วิ่งมีโค้งมาก หรือ มีโค้งหักศอก
• มองเห็นไม่ชัดเจน มีฝุ่นมาก มีโค้งในแนวดิ่งมาก รถวิ่งผ่านป่าละเมาะมองไม่เห็นรถคันอื่น
• สะพานแคบ ถนนแคบ ถนนตัดทางรถไฟ หรือ ถนนเป็นสี่แยก - สามแยก
• ถนนที่มี rolling resistance แตกต่างกันทันที เช่น วิ่งจากถนนลูกรัง ไปถนนดิน รถจะชะลอความเร็วลงเมื่อถึงรอยต่อถนน หรือ ความเร็วของรถจะลดลงเมื่อวิ่งบนพื้นผิวที่นุ่ม
• มีหลุมบ่อบนถนน
• คนขับขาดความชำนาญ
• รถขาดการซ่อมบำรุง
• ฯลฯ

ดังนั้น

Average Speed = Maximum speed x speed factor = m / min

Dumping time เวลาที่ใช้ในการนำดินหรือทิ้งดินจากรถ + เวลาที่ต้องจอดคอยก่อนทิ้งดิน
เป็นเวลาเริ่มตั้งแต่รถบรรทุกเข้าสู่บริเวณทิ้งดิน จนถึงเวลาที่รถบรรทุกเริ่มเดินทางกลับไปรับดินใหม่หลังจากทิ้งดินหมดแล้ว
เวลาในช่วงนี้จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับสภาพบริเวณที่เข้าไปทำงาน ตามตารางข้างล่าง

Maneuvering time เวลาที่รถบรรทุกใช้ในการเข้าที่เพื่อให้ loader ตักดินใส่รถ รวมถึงเวลาที่ loader เตรียมตัวเพื่อตักดินใส่รถ
Time required for the truck to be positioned and for the loader to begin loading ตามตารางข้างล่าง

M = Cycle time of dump truck เป็นนาที / Loading time เป็นนาที =   [ Cmt / n x Cms ] x [ Es / Et ]

n = จำนวนรอบการทำงานของ loader ที่ต้องใช้ในการตักดินใส่รถบรรทุกจนเต็ม = จำนวนครั้งที่ loader ตักดินใส่รถจนเต็ม
Cms = cycle time of loader = ระยะเวลาทำงานครบ 1 รอบ ของรถตักดิน = min  ดูจากสมุดคู่มือประจำรถแต่ละรุ่น
Cmt = cycle time of dump truck = ระยะเวลาทำงานครบ 1 รอบ ของรถบรรทุก = min
Es  = ประสิทธิภาพการทำงานของรถตักดิน
Et  = ประสิทธิภาพการทำงานของรถบรรทุก

C = ปริมาณงานที่รถบรรทุกทำได้ต่อ 1 รอบการทำงาน = (n)(q1)(k) = จะขึ้นอยู่กับปริมาณงานที่ loader ตักดินใส่รถด้วย ≤ ความจุของกระบะบรรทุก
n = จำนวนรอบการทำงานของ loader ที่ต้องใช้ในการตักดินใส่รถบรรทุกจนเต็ม = จำนวนครั้งที่ loader ตักดินใส่รถจนเต็ม
q1 = bucket capacity of loader = ลบ.ม.
k   = bucket factor of loader = ซึ่งจะขึ้นอยู่กับวัสดุที่ตักใส่รถ
Cmt = cycle time of dump truck = ระยะเวลาทำงานครบ 1 รอบ ของรถบรรทุก = min
M  = จำนวนรถบรรทุกที่ใช้ทั้งหมด
Et  = ประสิทธิภาพการทำงานของรถบรรทุก

Cms = cycle time of loader = ระยะเวลาทำงานครบ 1 รอบ ของรถตักดิน = min
Es  = ประสิทธิภาพการทำงานของรถตักดิน

ถ้าค่าทาง  ด้านซ้ายมากกว่าทางด้านขวา หมายความว่า จะมีรถบรรทุกเหลือในระบบการขน  จำเป็นต้องจอดคอยรถตักดินให้ตักดินใส่รถคันอื่นก่อน
ถ้าค่าทาง  ด้านขวามากกว่าทางด้านซ้าย หมายความว่า จะมีรถตักดินเหลือในระบบการขน  จำเป็นต้องจอดคอยรถบรรทุกคันอื่นเพื่อตักดินต่อไป

จำนวนรถบรรทุก และ รถตักดิน ที่ควรสำรองในระบบหรือใน cycle ของการทำงาน

• ถ้าคำนวณรถบรรทุกได้ 1 - 9 คัน ควรมีรถบรรทุกสำรอง 1 คัน  , ถ้าคำนวณรถบรรทุกได้ 9 - 19  คัน ควรมีรถบรรทุกสำรอง  2 - 3  คัน 
• ถ้าคำนวณรถตักดินได้ 1 - 3 คัน ควรมีรถบรรทุกสำรอง 1 คัน  , ถ้าคำนวณรถตักได้ 4 - 9 คัน ควรมีรถบรรทุกสำรอง  2 คัน 

1.

ปริมาณงานตามแบบที่จะต้องขน

=

553610.14

CCM

คิดเป็นปริมาณงาน  Bank  Volume โดยการหาร CCM ด้วย Shrinkage factor
หรือ โดยการคูณ CCM ด้วยตัวเลขในตารางเปลี่ยนแปลงสถานะดินของ KOMATSU  

=

553610.14 x 1.11

=

614507.26

BCM

คิดเป็นปริมาณงาน  Loose Volume โดยการคูณ BCM ด้วย Swell factor
หรือ โดยการคูณ CCM ด้วยตัวเลขในตารางเปลี่ยนแปลงสถานะดินของ KOMATSU  

=

553610.14 x 1.59