Розрахункова робота на тему:
Тяговий розрахунок бульдозера та автогрейдера. Розрахунок продуктивності
бульдозера та автогрейдера
Таблиця 1. Вихідні дані для тягового розрахунку, розрахунку потужності
та продуктивності бульдозера
Назва параметрів Величина
Марка машини ДЗ-42
Кут захвату органу різання, ? 90
Глибина різання грунту, см 24
Ухил місцевості, ?/оо 9
Довжина ріжучої частини ножа відвалу, м 2,56
Максимальне опускання відвалу, м 0,2
Експлуатаційна вага, Н 68670
Робоча швидкість руху, км/год 2,14-3,22
Висота відвалу, м 0,8
Кут різання, ? 55
Тип грунту пісок крупний (сухий)
Відстань переміщення грунту, м 20
1. Тяговий розрахунок бульдозера
Під час будівництва і експлуатації лісовозних та інших доріг дорожні
машини долають різні опори, які відрізняються як за значенням, так і за
величиною.
Під час роботи дорожніх машин, робочим органом яких є відвал з ножем за
розрахункове положення приймається момент закінчення набору грунту перед
відвалом. Сила тяги, необхідна для роботи бульдозера або автогрейдера і
потужність двигуна визначаються за сумою опорів, що долаються цією
машиною.
В процесі роботи дорожня машина долає різноманітні опори своєму рухові.
визначається:
,
де W1 – опір рухові від різання (зарізання) грунту відвалом, кН;
W2 – опір рухові від переміщення призми грунту перед відвалом, кН;
W3 – опір рухові машини від тертя грунту при переміщенні вверх по
відвалу, кН;
W4 – опір рухові машини від переміщення грунту вздовж відвалу в сторону,
кН;
W5 – опір переміщенню дорожньої машини, як візка, кН.
1.1. Опір рухові від різання (зарізання) грунту відвалом
, кН,
де F – площа поперечного перерізу стружки, м2;
k – питомий опір грунту різанню, приймаємо з [1], k=60 кН/м2.
Для бульдозера з неповоротним відвалом формула для знаходження площі
перерізу стружки набуде вигляду:
, м2,
де L – довжина ріжучої частини ножа відвалу, м;
h – величина максимального опускання відвалу бульдозера, м.
, кН,
1.2. Опір рухові від переміщення призми грунту перед відвалом
, кН,
де ? – кут захвату ножа, град;
Fm – сила тертя призми грунту по опорній поверхні, кН. Ця сила
визначається за формулою:
, кН,
де Gпр – вага грунту в призмі переміщення, кН;
f1 – коефіцієнт тертя грунту об грунт, приймаємо з [1], f1=0,6.
Вага розміщеного перед відвалом грунту в призмі переміщення визначається
за формулою:
, кН,
де L1 – довжина призми грунту, м, (приймають рівною довжині ріжучої
частини ножа відвалу), м;
Н – висота відвалу, м;
? – кут природнього укосу грунту, град, приймаємо з [1], ?=32;
g – прискорення земного тяжіння, g = 9,81 м/с2;
? – щільність грунту, т/м3, приймаємо з [1], ?=1,5;
kгр – коефіцієнт, який враховує характер грунту і співвідношення
розмірів Н і L1, приймаємо з [1], kгр =0,8.
, кН;
, кН.
1.3. Опір рухові машини від тертя грунту при переміщенні вверх по
відвалу
, кН,
де T1 – проекція сили тертя призми грунту по відвалу на вертикальну
площину і вісь абсцис, кН;
? – кут різання, град.
, кН,
де f2 – коефіцієнт тертя грунту по металу, приймаємо з [1], f2=0,4.
, кН;
, кН;
, кН.
1.4. Опір рухові машини від переміщення грунту вздовж відвалу в сторону
, кН,
де T2 – проекція сили тертя призми грунту по відвалу на горизонтальну
площину і вісь абсцис.
, кН;
, кН.
1.5. Опір переміщенню дорожньої машини, як візка
, кН,
де Gм – експлуатаційна вага дорожньої машини, Н;
f – коефіцієнт опору коченню дорожної машини, приймаємо f=0,3.
2. Визначення необхідної потужності двигуна бульдозера
Необхідна потужність двигуна тягача ДБМ визначається за формулою:
, кВт,
де v – робоча швидкість руху машини під час роботи, км/год;
? – коефіцієнт корисної дії трансмісії дорожньої машини, ?=0,85.
Сумарний опір рухові:
, Н;
, кВт.
3. Перевірка правильності вибору тягача за умовою тягового зусилля
Після визначення необхідної потужності тягача в залежності від умов
експлуатації дорожньої машини встановлюється правильність вибору тягача
за відношенням:
, кН,
де – Тзч – сила зчеплення рушія машини з опорною поверхнею, кН;
kд – коефіцієнт динамічності, (kд=1,5).
, кН,
де m – маса машини, кг.
?зч – коефіцієнт зчеплення рушіїв з опорною поверхнею для гусеничних
машин ?зч=0,9.
, кН;
, кН.
За умовою тягового зусилля тягач вибрано правильно.
4. Розрахунок продуктивності бульдозера
Продуктивність визначається з [2] за формулою:
, м3/зміну,
де T – тривалість зміни, год;
Kв – коефіцієнт використання робочого часу, приймаємо Kв=0,8;
q – об’єм грунту, що переміщується за один цикл, м3,
, м3,
?0 – кут природного укосу грунту, приймаємо ?0=30?;
Kвт – коефіцієнт втрат грунту при переміщенні бульдозером,
,
де Кр – коефіцієнт розпушування грунту (приймають для піщаних грунтів –
1,1);
tц – тривалість циклу, год,
, год,
lн – відстань набирання грунту, (приймаємо 5 м);
lгр – відстань переміщення грунту, м;
lр – відстань розвантаження грунту, м (приймаємо 4 м);
lх – відстань холостого ходу, м,
, м,
Vн – швидкість руху при набиранні грунту, км/год, (приймаємо 2,2
км/год);
Vгр – швидкість руху з грунтом, км/год, (приймаємо 2,6 км/год);
Vр – швидкість руху при розвантажуванні, км/год (приймаємо 2,6 км/год);
Vх – швидкість холостого ходу, км/год (приймаємо 8,6 км/год);
tпв – час на поворот трактора в кінці ділянки, год (приймаємо 0,01 год).
, год;
;
, м3;
, м3/зміну.
Таблиця 2. Вихідні дані для тягового розрахунку, розрахунку потужності
та продуктивності автогрейдера
R
’
?
U
F
P
P
R
”
?
?
?
I
O
O
U
(,Zvx|?”–AAe
L
N
P
AAe
h
,Назва параметрів Величина
Марка машини ДЗ-61А
Кут захвату органу різання, ? 48
Глибина різання грунту, см 13/20
Ухил місцевості, ?/оо 14
Площа перерізу насипу, м2 4
Довжина ріжучої частини ножа відвалу, м 3,04
Експлуатаційна вага, Н 33,354
Робоча швидкість руху, км/год 2,4-10,15
Висота відвалу, м 0,5
Кут різання, ? 55
Довжина насипу, м 500
Висота насипу, м 0,4
Ширина земляного полотна 10
Тип грунту галька (мокрий)
Відстань переміщення грунту з резерву в насип, м 15
5. Тяговий розрахунок автогрейдера
визначається:
,
де W1 – опір рухові від різання (зарізання) грунту відвалом, кН;
W2 – опір рухові від переміщення призми грунту перед відвалом, кН;
W3 – опір рухові машини від тертя грунту при переміщенні вверх по
відвалу, кН;
W4 – опір рухові машини від переміщення грунту вздовж відвалу в сторону,
кН;
W5 – опір переміщенню дорожньої машини, як візка, кН.
5.1. Опір рухові від різання (зарізання) грунту відвалом
, кН,
де F – площа поперечного перерізу стружки, м2;
k – питомий опір грунту різанню, приймаємо з [1], k=60 кН/м2.
Для автогрейдера формула для знаходження площі перерізу стружки набуде
вигляду:
, м2,
де L – довжина ріжучої частини ножа відвалу, м;
h1 і h2 – глибина різання грунту, м;
? – кут захват ножа, град.
, кН,
5.2. Опір рухові від переміщення призми грунту перед відвалом
, кН,
де ? – кут захвату ножа, град;
Fm – сила тертя призми грунту по опорній поверхні, кН. Ця сила
визначається за формулою:
, кН,
де Gпр – вага грунту в призмі переміщення, кН;
f1 – коефіцієнт тертя грунту об грунт, приймаємо з [1], f1=0,47.
Вага розміщеного перед відвалом грунту в призмі переміщення визначається
за формулою:
, кН,
де L1 – довжина призми грунту, м, (приймають рівною довжині ріжучої
частини ножа відвалу), м;
Н – висота відвалу, м;
? – кут природнього укосу грунту, град, приймаємо з [1], ?=25;
g – прискорення земного тяжіння, g = 9,81 м/с2;
? – щільність грунту, т/м3, приймаємо з [1], ?=1,75;
kгр – коефіцієнт, який враховує характер грунту і співвідношення
розмірів Н і L1, приймаємо з [1], kгр =0,16.
, кН;
, кН.
5.3. Опір рухові машини від тертя грунту при переміщенні вверх по
відвалу
, кН,
де T1 – проекція сили тертя призми грунту по відвалу на вертикальну
площину і вісь абсцис, кН;
? – кут різання, град.
, кН,
де f2 – коефіцієнт тертя грунту по металу, приймаємо з [1], f2=0,4.
, кН;
, кН;
, кН.
5.4. Опір рухові машини від переміщення грунту вздовж відвалу в сторону
, кН,
де T2 – проекція сили тертя призми грунту по відвалу на горизонтальну
площину і вісь абсцис.
, кН;
, кН.
5.5. Опір переміщенню дорожньої машини, як візка
, кН,
де Gм – експлуатаційна вага дорожньої машини, Н;
f – коефіцієнт опору коченню дорожної машини, приймаємо f=0,3.
6. Визначення необхідної потужності двигуна автогрейдера
Необхідна потужність двигуна тягача ДБМ визначається за формулою:
, кВт,
де v – робоча швидкість руху машини під час роботи, км/год;
? – коефіцієнт корисної дії трансмісії дорожньої машини, ?=0,85.
Сумарний опір рухові:
, Н;
, кВт.
7. Перевірка правильності вибору тягача за умовою тягового зусилля
Після визначення необхідної потужності тягача в залежності від умов
експлуатації дорожньої машини встановлюється правильність вибору тягача
за відношенням:
, кН,
де – Тзч – сила зчеплення рушія машини з опорною поверхнею, кН;
kд – коефіцієнт динамічності, (kд=1,5).
, кН,
де m – маса машини, кг.
?зч – коефіцієнт зчеплення рушіїв з опорною поверхнею для гусеничних
машин ?зч=0,9.
, кН;
, кН.
За умовою тягового зусилля тягач вибрано правильно.
8. Розрахунок продуктивності автогрейдера
Продуктивність визначається з [2] за формулою:
, м3/зміну,
де L2 – довжина насипу, м;
Т – тривалість зміни, год;
F – площа перерізу насипу, (дорівнює 4 м2);
Kв – коефіцієнт використання робочого часу, приймаємо Kв=0,8;
Vз – швидкість руху грейдера при зарізанні, км/год (приймаємо 2,5
км/год);
Vп – швидкість руху грейдера при переміщенні грунту, км/год (приймаємо
2,7 км/год);
Vо – швидкість руху грейдера при розрівнюванні, км/год (приймаємо 2,8
км/год);
tпв – час на розворот грейдера, год (приймаємо 0,03 год);
nз – кількість проходів при зарізанні,
,
Кпз – коефіцієнт перекриття проходів при зарізанні (дорівнює 1,7);
Sc – середня площа перерізу стружки в щільному грунті (приймають 0,23
м2);
nп – кількість проходів при переміщенні грунту,
,
lо – середня відстань поперечного переміщення грунту з резерву в насип,
м;
lп – відстань переміщення грунту за один прохід, м,
, м,
? – кут захвату при переміщенні (дорівнює 45°);
Кпп – коефіцієнт перекриття проходів при переміщенні (дорівнює 1,15).
;
;
, м3/зміну.
Список використаної літератури
Дорожньо-будівельні машини: Метод. Вказівки, робоча програма і
контрольні завдання для студентів-бакалаврів лісомеханічного та заочного
факультетів / Ковтун Й. П., Борис М. М., Бойко М. М., Олійник М. І. –
Львів: НЛТУУ, 2002. – 29 с.
Проектування лісовозних автомобільних доріг. Гайдар М. О. – Львів: Вища
школа. Видав-во при львівському державному університеті, 1982. – 231 с.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
