Определить сопротивление при срезании грунта и эксплуатационную производительность бульдозера.
Рабочий цикл бульдозера состоит из следующих последовательных операций:
- резание (копание) грунта и набор грунтовой призмы;
- транспортировка грунта;
- раскладка грунтовой призмы слоем определённой толщины (возможна и сосредоточенная её разгрузка);
- холостой пробег и возвращение к месту разработки.
Сопротивление копанию грунта
Группа грунта по трудности разработки кг/см2
Вид грунта Удельное сопротивление копанию при работе бульдозера, Рк
Плотность грунта, ρ кг/м3
II Суглинок без включений, гравий мелкий и средний, глина влажная или разрыхлённая 0,8 1500
Значение коэффициента kпр
H/L Значение коэффициента kпр
грунт связный грунт несвязный
0,25 0,7 1,15
0,30 0,8 1,20
0,35 0,85 1,20
0,40 0,90 1,30
0,45 0,95 1,50
Вариант 4
Бульдозер ДЗ-18
Вид грунта гравий мелкий
Длина транспортируемого участка, Lтр
40
Толщина стружки, с
20
Толщина слоя раскладки, ср
35
Показатели ДЗ-18
Наибольшее тяговое усилие, кгс 10000
Размеры отвала, м
Длина, L 3,9
Высота, H 1,0
Скорость перемещения, км/час
при копании (резании) грунта 2,4
при транспортировке и раскладке 6,4
при холостом пробеге 10,0
Вес бульдозера с рабочим оборудованием, т
13,80
Нужно полное решение этой работы?
Решение
1. Очевидно, что наибольшее сопротивление испытывает бульдозер на заключительной стадии резания и набора грунта в призму, когда ещё велико сопротивление резанию (копанию) и уже значительна величина сопротивления от перемещения грунтовой призмы. Усилие, которое необходимо развивать бульдозеру, должно быть больше суммы сопротивлений:
, (1)
W=62+2070+1781+2808=6721 кг
где W1 – сопротивление копанию (резанию); W2 – сопротивление движению; W3 – сопротивление волочению грунтовой призмы отвалом; W4– сопротивление внутреннему трению грунта.
Сопротивление копанию (резанию) определяется тогда:
, кг (2)
W1=0.8∙20∙3.9∙sin90°=62 кг.
где Рк – удельное сопротивление копанию (резанию) для данной группы грунта, кг/см2, (принимаем по табл. 1):
с – средняя толщина срезаемого слоя грунта (стружки), м (приложение 1);
L – длина отвала бульдозера, м (приложение 2) [4];
β – угол поворота отвала в плане относительно оси трактора, град. (принимаем 90º).
Сопротивление движению:
, кг (3)
W2=13800∙0.15+0=2070 кг.
где G – вес бульдозера, кг (приложение 2) [4]
f– удельное сопротивление движению, величина которого для гусеничной машины и рыхлого грунта может быть принята f=0,15;
i – уклон участка копания (резания) (принимаем равным 0).
Сопротивление волочению грунтовой призмы отвала:
, кг (4)
W3=2544∙0.7+0=1781 кг
где Gпр – вес грунтовой призмы;
µ -коэффициент трения о грунт, принимаем значение µ=0,4÷0,8 (меньшие значения соответствуют влажным и глинистым грунтам);
Вес грунтовой призмы тогда определяется:
, кг (5)
Gпр=1.696∙1500=2544 кг
где q – объём грунтовой призмы, м3;
ρ – плотность грунта, кг/м3 (табл.1)
Объём грунтовой призмы определяем, как:
, м3 (6)
q=3.9∙122∙11.15=1,696 м3
где L – длина отвала, м (приложение 2);
H – высота отвала, м (приложение 2);
kпр = 1.15 (грунт несвязный) – коэффициент наполнения грунтовой призмы, (принимаем по табл.2).
Сопротивление внутреннему трению грунта
, кг (7)
W4=3.9∙12∙1500∙0.48=2808
где χ – коэффициент, учитывающий внутреннее трение грунта, принимаем: для глины: 0,31; суглинок – супесь: 0,37÷0,41; песок – гравий: 0,46÷0,50;
Используя приведённые выше формулы (1-7), определяем сумму сопротивлений W и устанавливаем возможность разработки грунта бульдозером, при этом выполняется условие
6721≤10000
где Т – наибольшее тяговое усилие (при наименьшей скорости движения), принимаемое по приложению 2
. При неудовлетворении неравенства необходимо наметить пути снижения сопротивления при копании (резании) (уменьшение толщины стружки, работа под уклон и т.д.) или применить более мощный бульдозер.
2
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
