Записать условия движения бульдозера без буксования, рассчитать силу тяги, развиваемую двигателем трактора, определить силу тяги по сцеплению, определить величины сопротивлений при резании и транспортировании грунта бульдозером, оснащенным неповоротным отвалом с учетом уклона местности, проверить выполнение условий движения и определить эксплуатационную сменную производительность бульдозера.
Исходные данные:
- грунт: гравий;
- базовая машина: Т-180;
- ширина отвала: B=3,35 м;
- высота отвала: H=1,38 м;
- глубина резания: h=80 мм;
- уклон местности i=+0,02 рад;
- масса бульдозера: mб=17885 кг;
- lр=6 м; lтр=30 м; lх.х=40 м; ∆=5 мм.
Решение
Необходимо проверить условие движения бульдозера без буксования:
Pт>Pi; Pсц>Pi,
где Pт – тяговое усилие, развиваемое двигателем трактора; Pсц – сила тяги по сцеплению бульдозера; Pi – сумма сопротивлений передвижению бульдозера, возникающих в случае лобового резания и транспортирования грунта отвалом бульдозера по горизонтальной поверхности.
Тяговое усилие, развиваемое двигателем трактора:
Pт=3600*Nv*η=3600*1183,7*0,8=91849 Н,
где N=118 кВт – эффективная мощность двигателя (таблица 6.22 МУ); v=3,7 кмч – скорость машины на низшей передаче (таблица 6.22 МУ); η=0,75…0,85 – КПД привода машины.
Сила тяги по сцеплению:
Pсц=Gсц*φс=mб*g*φс=17885*9,81*0,6=105271 Н,
где mб=17885 кг – масса бульдозера; g – ускорение свободного падения; φс=0,6 – коэффициент сцепления движителей с грунтом (таблица 6.21 МУ).
Сопротивление грунта резанию:
P1=kуд*F*106=0,06*0,268*106=16080 Н,
где kуд=0,06 МПа – удельное сопротивление грунта резанию для гравия, относящегося к I группе грунтов (таблица 6.23 МУ); F – площадь поперечного сечения срезаемой стружки.
F=B*h=3,35*0,08=0,268 м2,
где B=3,35 м – ширина отвала; h=0,08 м – глубина резания.
Сопротивление перемещению призмы волочения грунта перед отвалом бульдозера:
P2=Vпр*γ*μ1kр*103=2,454*1,75*0,771,15*103=2875 Н,
где Vпр – объем призмы волочения; γ=1,75 тм3 – плотность грунта (таблица 6.23 МУ); μ1=0,70…0,84 - коэффициент трения грунта о грунт (таблица 6.23 МУ); kр=1,15 - коэффициент разрыхления грунта (таблица 6.23 МУ).
Vпр=B*H22*kпр=3,35*1,3822*1,3=2,454 м3,
где H=1,38 м – высота отвала; kпр=1,3 - коэффициент, характеризующий грунт и геометрические размеры отвала при HB=1,383,35=0,41 (таблица 6.21 МУ).
Сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу:
P3=Vпр*μ2*γkр*cos2α*103=2,454*0,55*1,751,15*cos245°*103=
=1027 Н,
где μ2=0,40…0,65 - коэффициент трения грунта о поверхность отвала (таблица 6.23 МУ); α=35…50° - угол резания.
Сопротивление передвижению трактора:
P4=Gб*f±i=mб*g*f±i=17885*9,81*0,11+0,02=
=22809 Н,
где f=0,10…0,12 - коэффициент сопротивления перемещению движителя (таблица 6.21 МУ); i=+0,02 рад – уклон местности.
Сопротивление, возникающее на площадке затупления:
P5=Pуд*B*∆=90*3,35*0,005=2 Н,
где Pуд=60…120 Па - удельное сопротивление от затупления режущей кромки отвала, зависящее от ширины площадки затупления и группы грунта (таблица 6.24 МУ); ∆=0,005 м - ширина площадки затупления.
Сумма сопротивлений передвижению бульдозера:
Pi=P1+P2+P3+P4+P5=16080+2875+1027+22809+2=
=42793 Н.
Проверяем, соблюдается ли условие движение бульдозера без буксования:
Pт=91849 Н>Pi=42793 Н;
Pсц=105271 Н>Pi=42793 Н.
Условие соблюдается.
Эксплуатационная сменна производительность бульдозера:
Пэ.см=3600Tц*kр*Vпр*kэ*kу*nч.р,
где Tц – время цикла работы бульдозера; kэ=0,75…0,8 – коэффициент эксплуатационных потерь времени при работе бульдозера; kу=0,868 - коэффициент, учитывающий влияние величины уклона на производительность, определенный интерполяционно по таблице 6.25 МУ; nч.р=8 ч – количество часов работы бульдозера в смену.
Продолжительность рабочего цикла бульдозера:
Tц=3,6*lрvр+lтрvтр+lх.хvх.х+2*tп.п+tпов+tо,
где lр=6 м, lтр=30 м, lх.х=40 м – соответственно пути резания, транспортирования и холостого хода; vр, vтр, vх.х – соответственно скорости движения бульдозера при резании, перемещении (транспортировании) грунта и холостого (обратного) хода; tп.п=40…50 с – время, затрачиваемое на переключение передач машинистом бульдозера; tпов=10…12 с – время, затрачиваемое на повороты; tо=1…2 с – время, затрачиваемое на опускание отвала.
Рекомендуемые скорости по операциям рабочего цикла составляют:
- при резании vр=2,5…5,0 кмч;
- при транспортировании vтр=2,5…5,0 кмч;
- при холостом ходе vх.х=5,8…8,0 кмч.
По данным таблицы 6.22 МУ для заданной модели трактора выбираем конкретные значения этих скоростей:
vр=3,7 кмч; vтр=4,4 кмч; vх.х=7,44 кмч.
Тогда получаем:
Tц=3,6*63,7+304,4+407,44+2*45+11+2=166 с.
Пэ.см=3600166*1,15*2,454*0,77*0,868*8=247,4 м3смен.
Результаты проведенных расчетов сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1
Параметры Численное значение
Сила тяги по сцеплению, Н 105271
Сила тяги, развиваемая двигателем, Н 91849
Общее сопротивление перемещению бульдозера, Н 42793
Сопротивление грунта резанию, Н 16080
Сопротивление перемещению призмы волочения перед отвалом, Н 2875
Сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу, Н 1027
Сопротивление перекатыванию движителя бульдозера, Н 22809
Сопротивление, возникающее на площадке затупления, Н 2
Объем призмы волочения, м3 2,454
Заключение о возможности движения бульдозера без буксования возможно
Продолжительность цикла работы бульдозера, с 166
Принятые скорости по операциям рабочего цикла бульдозера, км/ч:
- при резании грунта 3,7
- при транспортировании грунта 4,4
- при холостом ходе 7,44
Эксплуатационная сменная производительность бульдозера, м3/смен 247,4
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
