Проведение планировочных работ бульдозером. Целью работы является ознакомление с конструкциями бульдозеров и приобретение навыков в расчете основных параметров бульдозеров. Дано
 Скачать 144 Kb.
|
|
«Проведение планировочных работ бульдозером». Целью работы является ознакомление с конструкциями бульдозеров и приобретение навыков в расчете основных параметров бульдозеров. Дано: Из табл. 1.2, 4.1 методических указаний выбираем исходные данные: Таблица 1.2. Исходные данные
Таблица 4.1. Исходные данные
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Показатели | ДЗ-126А |
| Базовый трактор | ДЭТ-250 |
| Мощность, кВт | 243 |
| Номинальное тяговое усилие трактора, ТС | 25 |
| Отвал: длина, мм высота, мм подъем, мм | 4310 1550 835 |
| Опускание ниже опорной поверхности, мм | 515 |
| Угол резания град. перекоса | 55 10 |
| Управление | гидравлическое |
| Масса бульдозера, кг | 43800 |
4.2. Расчет основных рабочих параметров бульдозера
4.2.1. Тяговый расчет бульдозера
Максимальное сопротивление перемещению бульдозера в момент окончания набора грунта отвалом:
Р = Рр+ Рпр + Рс + Рн + Рт,
где:
РР – сопротивление грунта резанию;
Рпр – сопротивление перемещению призмы грунта (призмы волочения) перед отвалом;
Рс – сопротивление от скольжения грунта вверх по отвалу;
Рн – сопротивление трению ножа отвала бульдозера по грунту;
Рm – сопротивление перемещению тягача.
Сопротивление грунта резанию:
Рр = Кр·В·h; (2.3.2)
где: Кр – коэффициент удельного сопротивления грунта резанию, принимаем по
табл. 3.6 в диапазоне от 180 до 300 кПа, в итоге принимаем среднюю величину
240 кПа = 240000 Н/м2
В=4,31 м - длина отвала, м;
h=0,1·H=0,1·1550=155 мм=0,155 м – средняя толщина стружки;
Н – высота отвала.
Рр =240000*4,31*0,155=160332 (Н)
Сопротивление перемещению базовой машины:
Рm = Gб.н.*f, где:
Gб.н - масса базовой машины равная 38615кг*9,81м/с2= 378813,15 (Н)
f = 0,008...0,12 – коэффициент, сопротивления перекатыванию (принимаем 0,1);
Рm = 378813,15*0,1=37881,32 (Н)
Сопротивление движения отвала:
Рн= Gб.о * μ, где:
Gб.о - масса отвала машины равная 5185кг*9,81м/с2= 50864,85 (Н)
μ = 0,5...0,7 – коэффициент трения грунта о сталь (принимаем 0,5);
Рm = 50864,85*0,5=25432,43 (Н)
Сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом:
Рпр = Vф*μт*γр, где: (2.3.3)
μт = 0,8...1,0 – коэффициент трения грунта о грунт, принимаем 0,8;
γр – объемная масса разрыхленного грунта, кг/м3
Vф – фактический объем грунта, перемещаемый бульдозером (м3) равный:
Vф = , где
φо – угол естественного откоса грунта, φо =30˚;
Кр – коэффициент разрыхления грунта (табл. 1.2) принимаем 1,37;
l – длина отвала, мм;
b – высота отвала, м;
Кп – коэффициент, учитывающий потери грунта и зависящий от длины
перемещения равный 1 – 0,005*Lп, т.к. 50 < Lп <100 м, то получаем
Кп = 1 – 0,005*50= 0,75
Vф = (4,31*1,552*0,75)/(2*1,37*0,577) = 4,912 м3
Рпр = 4,912*0,8*2000*9,81= 77098,75 (Н) (2.3.4)
Сопротивление движения грунта вверх по отвалу:
где:
β – угол резания, равный 55˚ (табл. 4.2);
Рс = 4,912*0,8*2000* 0,329*9,81= 25373,25 (Н)
В итоге находим максимальное сопротивление перемещению бульдозера:
Р = Рр+ Рпр + Рс + Рн + Рт = 160332+37881+25432+77099+25373 = 326117 (Н)
2. Мощность бульдозера (двигателя):
Расходуемая двигателем мощность:
(2.3.9)где
W=P – сопротивление перемещению бульдозера
υ = 26 км/ч - скорость движения при резании бульдозера,
принимаем 2 км/ч=0,55 м/с;
η=0,75 – КПД.
N= (326117*0,55)/(1000*0,75)=239,15кВт
Полученная необходимая мощность не превышает мощность выбранного бульдозера, то есть бульдозер с данными техническими характеристиками целесообразно использовать для разработки заданной категории грунта.
3. Производительность бульдозера:
Найдем объем призмы волочения по формуле:
(2.3.10)где
Кп – определяется по формуле Кп=1-0,005Ln;
Lп = 50 м – расстояние, на которое перемещается грунтовая призма;
Кп = 1 – 0,005*50= 0,75
Vф = (1,55-0,155)2*4,31*0,75)/(2*1,37*0,577) = 3,98 м3
Найдем длину пути резания грунта:
(2.3.11)
Lр = (0,5*1,552)/(0,577*0,155)=13,43 м
Продолжительность работы машины t за один цикл слагается из следующих отрезков времени:
(2.3.12)где
tnn – время переключения передач (6 с);
t0 – время опускания отвала (2 с);
tпов – время поворота бульдозера (10 с);
(2.3.13)где:
Vр = 26 км/ч - скорость движения при резании бульдозера, принимаем 2 км/ч;
Vп = 48 км/ч - скорость движения при перемещении бульдозера, принимаем 4 км/ч;
Vо.x. = 510 км/ч - скорость движения при обратном ходе бульдозера, принимаем 5 км/ч.
tp = 3,6*13,43/2=24,17с; tп = 3,6*50/4=45с; tз.х. = 3,6*(13,43+50)/5=45,67с;
t = 24,17+45+45,67+6+2+2*10=142,84 с
принимаем 143 с.
Производительность бульдозера при резании и перемещении грунта:
(2.3.14)где
Ки – коэффициент использования бульдозера по времени, Ки=0,9;
Ky – коэффициент, учитывающий влияние уклона местности на производительность бульдозера, принимаем по табл. 4.4 Ky=0,5;
Кр – коэффициент разрыхления грунта (табл. 1.2) принимаем 1,37;
Пр.п. = (3600*3,98*0,9*0,5)/(143*1,37) = 32,91 (м3/ч)
Производительность бульдозера при планировочных работах (разравнивании грунта):
(2.3.15)где
L – длина планируемого участка, принимаем по табл. 1.1. вариант 3 - 100 км;
b1 – величина перекрытия прохода (0,5 м);
n – число проходов по одному месту (принимаем 1);
Vр – рабочая скорость движения бульдозера (0,556 м/с);
tпов – время поворота бульдозера (10 с).
Праз. = (3600*100*1000*(4,31*1-0,5)*0,9)/(1*(100*1000/0,556+10))=6863,1 м2/ч
4. Расчет количества бульдозеров:
Нормативная скорость выполнения работ по строительству трубопровода по табл. 1.1 составляет 700 км/год , 50% времени (6 месяцев) отводится на проведение подготовительных работ.
Время, требуемое для выполнения земляных работ на участке длиной 100 км, определяется из соотношения:
700 км – 6 мес
100 км – х мес
Х=100*6/700=0,857мес = 25,71 дней
Принимаем 26 дней.
Площадь участка, на котором производятся планировочные работы:
(2.3.16)где L – длина планируемого участка, L=100000 м (табл. 1.1);
B – ширина полосы земель несельскохозяйственного назначения, отводимых для одного подземного трубопровода, принимаем Ln=24 м [1, стр.457].
Vпл = 100000*24=2400000м2
Объем грунта, снимаемого при резании:
(2.3.17)где
h – тощина срезаемого слоя грунта, h=0,155.
Vрп = 100000*24*0,155=372000м3
Принимаем, что планировочные работы выполняются в одну смену по 12 часов.
Необходимое время для выполнения работ составит: tнеоб. = 26*12 = 312 часов
Необходимая производительность при выполнении планировочных работ:
Ппл = 2400000/312=7692,31 м2/ч (2.3.18)
Работы по резанию и перемещению грунта выполняются в 2 смены по 12 часов.
Необходимое время для выполнения работ составит: t общ. = 26*12*2=624 часов
Необходимая производительность при резании и перемещении грунта:
Прп (факт) = 372000/624=596,15 м3/ч
Необходимое количество бульдозеров:
- при планировочных работах:
Nпл = Ппл/Праз. = 7692,31/6863,1 = 1,12
следовательно, принимаем количество бульдозеров, равное 2;
- при резании и перемещении грунта:
Nрп = Прп (факт) / Прп = 596,15/32,91 = 18,11
следовательно, принимаем количество бульдозеров, равное 19.
Следовательно, принимаем общее количество бульдозеров для выполнения полного комплекса работ по разработке грунта равное 21.
Вывод: для проведения планировочных работ и резки и перемещения грунта необходимо 21 бульдозер марки ДЗ-126А.