Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО

Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра строительного производства

и управления недвижимостью

ОТЧЕТ

По выполнению практической работы

ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ БУЛЬДОЗЕРОВ

по дисциплинам «Строительные машины»,

Выполнил:

студент гр. ЗСП-102

Чудинов А.В.

Проверил:

препод. каф СПУН

Новокузнецк

Марка бульдозера	Грунт	Длина захватки, м	Угол естественного наклона
ДЗ-141-УХЛ	Песок		0,05

1. Порядок тягового расчета

Условие движения бульдозера без буксования:

Fр >Fсц >W;

570>258,4>160,9;

Fсц – сила тяги по сцеплению, кН:

Fсц= G·g·φсц

Fсц=58,6×9,8×0,45=258,4 кН;

G – сцепная масса бульдозера, т, то есть масса, приходящаяся на его

гусеницы;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

φсц – коэффициент сцепления;

Fр – сила тяги по мощности двигателя, кН:

Fр =3,6·Р·ηт·ηом/Vн;

Fр =3,6×372×0,7×0,85/1,4=570 кН;

Р – мощность двигателя, кВт;

ηт – коэффициент полезного действия трансмиссии, передающий вращающий момент от вала двигателя к движущимся гусеницам, при гидромеханической трансмиссии ηт =0,7…0,72;

ηом – коэффициент отбора мощности, учитывающий расход мощности на вспомогательные нужды, ηом =0,85…0,88;

Vн –скорость движения бульдозера при резании принимается равной

65…80% от скорости по первой передаче, км/ч;

W – полное сопротивление, которое необходимо преодолевать трак-

тору с бульдозерным оборудованием при наборе грунта в призме, кН:

W =W1 +W2 +W3;

W=129,3+51,35+13,2=193,9кН;

W1 – сопротивление движению трактора с бульдозерным оборудованием, кН:

W1 = G·g·(f+| i |);

W1 =58,6×9,8×(0,175+0,05)=129,3 кН;

f – коэффициент сопротивления передвижению

| i | - уклон по модулю поверхности движения призмы грунта перед

бульдозерным отвалом;

W2 – сопротивление волочению призмы грунта впереди отвала, кН::

W2=0,5·Н·В·sin α·g·γ1·(µ +| i |)/tgφ1;

W2=0,5×2×4,8× sin 90×9,81×1,184×(0,3+0,05)/ tg21=51,35кН;

Н – высота отвала, м;

В – длина отвала, м;

α – угол поворота отвала в плане относительно оси трактора, град;

g=9,81 м/сІ - ускорение свободного падения;

γ1 – объемная масса разрыхленного грунта, т/м³:

γ1= γ/Кр;

γ1=1,302/1,1=1,184 т/м³

Кр – коэффициент разрыхления грунта;

µ = 0,3…0,5 – коэффициент трения грунта по грунту;

| i | - уклон площадки по модулю;

φ1 - угол естественного откоса материала при его движении, град:

φ1 = 0,7·φ;

φ1=0,7×30=21 град;

φ – угол естественного откоса материала в покое

W3 - сопротивление от трения грунта при движении его вверх по отвалу, кН:

W3 = 0,5·В·Н·g·γ1·µ1·cos²δ;

W3 = 0,5×4,8×2×9,81×1,184×0,73×cos²55=13,2 кН;

µ1 – коэффициент трения грунта по стали в движении;

Таблица 1.Значения коэффициента трения грунта по стали в движении в зависимости от вида грунта

Вид грунта	Песок	Гравий	Глина	Щебень	Грунт сухой	Суглинок
Коэффициент трения µ1	0,73	0,75	0,75	0,84	0,58	0,8

δ – угол резания, град;

Свободная сила тяги или запас тягового усилия по сцепной массе, кН:

Fcм = Fсц – W;

Fcм =258,4-193,9=64,6 кН;

Свободная сила тяги или запас тягового усилия по мощности, кН:

Fcр =Fр – W;

Fcр = 570-193,9=376,1кН;

Толщина срезаемого слоя грунта в начале копания, когда все тяговое усилие расходуется только на резание грунта и перемещения бульдозера, м:

Сн = (F – W1)/(В·sin α·К);

Сн = (258,4-129,3)/(4,8× sin 90×20)=129,1 /96=1,34м;

F –минимальна сила тяги по мощности Fр или по сцеплению Fсц, кН,

К –коэффициент удельного сопротивления грунта резанию, кН/м²;

Значение Сн должно быть меньше или равно величине опускания отвала, м;

Толщина срезаемого слоя грунта в конце набора в призме, м:

Ск = Fс /(В·sin α·К);

Ск = 64,6/ (4,8× sin 90×20)=0,67м;

Fс – сопротивление грунта резанию, кН, численно равное наименьшему значению свободной силы тяги по сцепной массе Fcм.

Средняя толщина срезаемого слоя грунта, м:

С =0,5·(Сн + Ск)

С =0,5×(1,34+0,67)= 1,0м

2. Определение производительности бульдозера

Продолжительность цикла работы бульдозера, с:

tц= tн + tп + tх + tд;

tц= 0,6+55,5+43,7+30=130с;

tн – время набора грунта в призме волочения,с:

tн = 3,6·lн/Vн;

tн = 3,6·1,43/9=0,6с;

lн – длина участка набора грунта в призме волочения, м:

lн = Vпр/(В·С·Кр);

lн = 8,3/(4,8×1,1×1,1)=1,43;

Vпр – объем грунта в призме волочения, м³:

Vпр =0,5·Н·В/ tg φ1;

Vпр =0,5×2×4,8/ tg30=8,3 м³

В – длина отвала, м;

Н – высота отвала, м;

φ1 - угол естественного откоса материала при его движении, град;

С – средняя толщина срезаемого слоя грунта, м;

Кр – коэффициент разрыхления грунта;

Vн – средняя скорость набора грунта в призме волочения, принимается равной 65% …85% от минимальной скорости переднего хода бульдозера, км/ч;

tп – время перемещения грунта, с:

tп = 3,6·Lп/Vп;

tп = 3,6·108/7=55,5 с;

Lп – дальность перемещения грунта, м;

Vп – скорость перемещения грунта бульдозером, км/ч, принимается равной 50…65 % от максимальной скорости переднего хода бульдозера;

tх – время обратного холостого хода бульдозера, с:

tх=3,6 (Lп+ lн)/ Vх;

tх=3,6×(108+1,43)/9=43,7с;

Vх – скорость обратного холостого хода бульдозера, км/ч, принимается равной 65…85% от максимальной скорости переднего хода бульдозера;

tд=30 с – дополнительное время, расходуемое на переключение передач, подъем и опускание отвала, переключение гидравлического распределителя;

Техническая производительность бульдозера при разработке и перемещении грунта и угле установки отвала на 90°, м³/ч:

Пт = 3600·Vпр·Кп/(tц· Кр);

Пт = 3600×8,3×0,46/(130×1,1)=96,1 м³/ч;

Кп – коэффициент, учитывающий потери грунта при транспортирование:

Кп= 1 – 0,005·Lп;

Кп= 1 – 0,005×108=0,46;

Сменная эксплуатационная производительность, м³/см:

Пэ =Пт·tсм·Ки;

Пэ =96,1×8,2×0,9=709,2 м³/см;

tсм - продолжительность смены при пятидневной рабочей неделе, принимается равной 8,2 ч;

Ки – коэффициент использования бульдозера по времени, принимается

равным 0,8…0,9

Дата добавления: 2015-11-04