Строительные машины. Бульдозер 6 вариант. Определение сопротивления копанию грунта бульдозером

Название	Определение сопротивления копанию грунта бульдозером
Анкор	Строительные машины
Дата	21.08.2022
Размер	25.07 Kb.
Формат файла
Имя файла	Бульдозер 6 вариант.docx
Тип	Документы #649901

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОПАНИЮ ГРУНТА БУЛЬДОЗЕРОМ

Задание:

1. Произвести расчет сопротивления копанию грунта бульдозером.

2. Составить уравнение силового баланса машины.

3. Определить производительность бульдозера.

Исходные данные: Марка машины ДЗ-101; Базовый трактор Т-4АП1; Масса М = 9648 кг; Длина отвала В = 2,6 м; Высота отвала Н = 0,9 м; Мощность двигателя

= 95 кВт; Грунт суглинок; Дальность транспортировки – L_тр= 45 м.

Решение:

Тяговый расчет включает в себя составление уравнения силового баланса машины, которое показывает, каким образом движущее усилие, создаваемое на ведущих колесах или звездочках, распределяется по отдельным видам сопротивлений. Для нормальной работы бульдозера необходимо соблюдение условия:

где

- тяговое усилие, развиваемое двигателем машины и передаваемое на ее движитель, Н;

- максимальная сила тяги, развиваемая движителем из условия его сцепления с грунтом, Н; ΣW - сумма сопротивлений движению, Н.

Тяговое усилие бульдозера ДЗ-101 по техническим характеристикам для 4 класса составляет, в среднем, 40000 Н.

Сила тяги (Н) из условия сцепления движителя с грунтом равна:

где

- сцепной вес машины (вес, приходящийся на ведущие колеса машины);

- коэффициент сцепления (для гусеничного движителя

= 0,6...0,8, для колесного

= 0,5...0,6).

Сцепной вес машины (Н) определил по формуле:

где

- сцепная масса машины, для гусеничных и колесных полноприводных машин сцепная масса равна массе машины

= М, кг.

При лобовом резании и транспортировании грунта отвалом бульдозера по горизонтальной поверхности возникает сумма сопротивлений (сопротивление копанию) определяемая по формуле:

где

- сопротивление резанию, Н;

- сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом, Н;

- сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу, Н;

- сопротивление, возникающее от трения ножа бульдозера о грунт, Н;

- сопротивление перемещению бульдозера, Н.

Сопротивление резанию равно:

где К - удельное сопротивление резанию, Н/м²; F - площадь поперечного сечения вырезаемой стружки, м².

Площадь поперечного сечения стружки равна:

где В - длина отвала, м; h₁ - глубина резания (м) при перемещении грунта, находится из условия восполнения потерь грунта в боковые валики, значение которых оценивается коэффициентом потерь К_П (для суглинка 0,025...0,032).

Глубину резания определил по формуле:

где

- объем призмы волочения, м³.

Объем призмы волочения зависит от геометрических размеров отвала и свойств грунта:

где Н - высота отвала с учетом козырька, м;

- коэффициент, зависящий от характера грунта и от отношения Н/В, нашел по таблице МУ с помощью интерполяции и составило 0,845.

Сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом:

где

- объемный вес грунта, Н/м³;

- коэффициент трения грунта по грунту;

- коэффициент разрыхления грунта.

Сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу:

где

- вес призмы грунта перед отвалом; δ = 45...60⁰ - угол резания грунта;

- коэффициент трения грунта по металлу.

Сопротивление, возникающее от трения ножа бульдозера о грунт:

где

- горизонтальная и вертикальная составляющие результирующей силы сопротивления копанию; ν ≈ 17⁰ - угол наклона результирующей сил сопротивления на отвале.

Горизонтальную составляющую результирующей силы сопротивления копанию определил по формуле:

Сопротивление перемещению бульдозера:

где f = 0,10...0,12 - коэффициент сопротивления перемещению движителей трактора.

Условие:

Н > 40000 Н > 33447 Н – условие соблюдается.

Производительность бульдозера при резании и перемещении грунта определяется:

где

= 0,80...0,85 - коэффициент использования бульдозера по времени;

- коэффициент, учитывающий влияние уклона местности на производительность бульдозера (при перемещении грунта под уклон производительность бульдозера возрастает, при перемещении грунта в гору производительность снижается), в данном расчете считаем, что бульдозер работает на горизонтальном участке и поэтому

= 1; Т_Ц - длительность цикла, с.

Длительность цикла определил выражением: