Бульдозер Д3-94С в агрегате с трактором Т-130 разрабатывает грунт 2 категории с объемной массой 1,75 т/м3

Определение максимальной и минимальной глубины резания проводится по условию сцепления и отсутствия буксования движителей трактора
Н,
где - коэффициент сцепления с поверхностью пути (для гусеничного трактора Т-130 по грунту второй категории примем 0,55);
Р – тяговое усилие трактора, Н (для Т-330 номинальная тяга 250 кН),
Р’ – общее усилие сопротивления при работе бульдозера.
Сила тяги по сцеплению составляет
Fсц=Gсц∙φ=52650∙9.8∙0,55=283.8 кН.
В задании указан трактор Т-130, но также задана масса 53 т. Скорее всего марка трактора указана ошибочно, т.к. масса базового трактора Т-130 составляет 13 т. Для заданной массы больше подходит трактор Т-330 25-го тягового класса, массой 54 т.
Общее усилие сопротивления при работе бульдозера по формуле
гдеРр – сопротивление грунта резанию, Н;
Рп – сопротивление волочению призмы грунта, Н;
Рт – сопротивление внутреннему трению, Н;
Рпт – сопротивление передвижению базового трактора, Н.
Сопротивление грунта резанию определяется по формуле:
гдеb – длина отвала, м (по заданию 3,6 м);
c – толщина срезаемого слоя, м;
k – коэффициент сопротивления грунта резанию, Н/м2 (по заданию 13∙104).
Сопротивление волочению призмы грунта впереди отвала
Pп=g∙h2∙b∙ρ∙μ+i2∙kр∙tgφг, Н,
гдеg – ускорение свободного падения, м/с2;
h – высота отвала, м (по условию 1,2 м);
r – угол естественного откоса грунта (для грунта второй категории примем r = 40);
- плотность грунта, кг/м3 (по заданию 1750 кг/м3);
- коэффициент трения грунта по грунту (по заданию 0,38);
i – уклон пути (принимаем условие работы по ровной поверхности);
kр – коэффициент разрыхления (по заданию 1,25)
Подставляя исходные данные, получим
Pп=9,8∙1,22∙3,6∙1750∙0,382∙1,25∙tg40°=16,1 кН.
Сопротивление внутреннему трению
Н,
где - коэффициент, учитывающий влияние вида грунта (по заданию 0,36).
Подставляя исходные данные, получим
Pт=9,8∙3,6∙1,22∙1750∙0,36=32,0 кН.
Сопротивление движению трактора
Н,
гдеG – сила веса бульдозера с трактором, Н;
f – удельное сопротивление движению (для грунта второй категории примем 0,20).
Подставляя исходные данные, получим
Pпт=52650∙9.8∙0,2=103,2 кН.
В начальный период набора действует только сопротивление перемещению бульдозера, поэтому разрабатывают грунт максимально возможной по тяговым усилиям толщиной стружки, при этом используем выражение:
cmax=PI-Pптb∙k=250∙103-103,2∙1033.6∙13∙104=0.31 м.
В конечной стадии набора действуют все сопротивления, поэтому толщину стружки рассчитает с использованием выражения:
cmin=PI-Pп-Pт-Pптb∙k=250∙103-16,1∙103-32,0∙103-103,2∙1033.6∙13∙104=0.21 м.
Выводы
Таким образом, для заданного грунта второй категории бульдозер Д3-94С в агрегате с трактором Т-330 по условию тягового баланса в начале стадии набора может заглубиться для срезания стружки толщиной 0,31 м, в конце стадии набора толщина срезаемой стружки не может превышать 0,21 м.