ПЗ (1222644), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Боковыезубья располагают симметрично относительно продольной оси машины покраям гусеницы, чтобы обеспечить возможность работы у стенки или краяоткоса, а один из зубьев располагается на продольной оси. Из-за высокоймеханической прочности мерзлого грунта, как правило, рыхление егопроизводят одним зубом.Угол рыхления α выбирают, исходя из условий обеспечения прочностинаконечника рыхлителя и удовлетворительного заднего угла рыхления.Рекомендуется при наибольшем опускании зубьев принимать α в пределах30…40° при заднем угле рыхления не менее 8°. Угол отгиба наконечника дляразработки мерзлых грунтов на 15…20° больше угла рыхления.Расстояние от низшей точки рамы до опорной поверхности тракторадолжно быть таким, чтобы рама рыхлителя могла свободно проходить надразрыхленным грунтом при любой глубине рыхления.Минимальное расстояние от наконечника стойки до оси ведущей звездочкитрактора назначается из условия свободного выламывания мерзлого грунтаперед зубом и исключения при этом заклинивания его под гусеницами.

Взависимости от класса трактора это расстояние равно 1,5…2,0 · hmax.Высота подъема зубьев определяется из расчета обеспечения заднегоугла въезда 1, который должен быть не менее 20°.Тяговой класс базового трактора определяется по справочнику.Скорость подъема зубьев выбирают в пределах 0,3…0,5 м/с.Скорость рабочего хода бульдозера-рыхлителя при рыхлении должнасоставлять 2,5…3,0 км/ч.Массу рыхлительного оборудования можно определить черезотношение массы оборудования к массе базового трактора.2.4 Определение сопротивления копанию грунта бульдозеромЦель расчета заключается, во-первых, в проверке соответствиявыбранных параметров отвала тяговому усилию базового трактора, вовторых, в нахождении рабочей скорости, при которой окружное усилие наведущих колесах тягача или ведущих звездочках гусеничного тракторабольше суммарного сопротивления движению:РК> W.Тяговойрасчетцелесообразнорассматриватьприменительнокнаиболее распространенному способу работы – лобовому толканию грунтапри бестраншейном способе работ.

В этом случае суммарное сопротивлениеW может быть рассчитано по формулам:а) для неповоротного отвала:W = Wp + Wпр + Wв + Wт + Wтр,(2.4)W=23802+32250+24187+22110+10339=112688 HСопротивление резанию грунта Wр равно:- для неповоротного отвала:Wp = К B h1,(2.4.1)Wр=170·4667·0.03=23802HКоэффициент удельного сопротивление лобовому резанию К можнопринять, равным 170 кН/м2.

При работе бульдозера по транспортированиюгрунта имеют место непрерывные потери за счет соскальзывания грунта скраевотвалавбоковыевалики.Длясохранениязаданнойпроизводительности необходимо компенсировать эти потери постояннымзаглублением отвала на величину h1, которая может быть определена поформуле:H1 = (KnVпр) / В,(2.4.2)h1=0.025·4300/3481.5=0.03где Кn – коэффициент, учитывающий потери грунта, который для связныхгрунтов может быть принят в пределах 0,025…0,032.Объем призмы волочения Vпр зависит от геометрических размеровотвала и свойств грунта:Vпр = В Н2 / 2 · Кпр,(2.4.3)Vпр=3.4815·1.42/2*0.8=4,3где Н – высота отвала с учетом козырька; Кпр – коэффициент, зависящий отхарактера грунта и отношения Н/В (для связных грунтов с отношением Н/В,равным 0,15; 0,3; 0,35; 0,4; 0,45, что соответствует значениям Кпр, равным 0,7;0,8; 0,85; 0,9; 0,95).СопротивлениеперемещениюпризмыволоченияWпрдлянеповоротного отвала определяется по формуле:Wпр = Vпрг μ2,(2.4.4)Wпр=4300·15·0.5=32250Hгде г – объемная сила тяжести грунта, кН/м3 ( г = 14…15 кН/м3);μ2 – коэффициент трения грунта по грунту, для связных грунтов μ2 = 0,5.Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу по формуле:Wв = Vпрг μ1 cos2αр,(2.4.5)Wв=4300·15·0.5·0.75=24187,5Hгде μ1 – коэффициент трения грунта по металлу (для суглинков μ1 = 0,5…0,8).Сопротивление перемещению бульдозера-рыхлителя:Wт = G (fcos ± sin),(2.4.6)Wт=20100·(0.5·0.4±0.9)=22110Hгде G – суммарная сила тяжести трактора, бульдозерного и рыхлительногооборудования; – угол наклона местности (угол может достигать 20…23°).При гидравлической системе управления Wтр = 0, а при канатно-блочнойWтр= μ1 (Wр 17°+ G1),(2.4.7)Wтр= 0,5 (23802 17°+ 13400)=10339,где G1 – сила тяжести бульдозерного оборудования, кН.2.5 Построение тяговой характеристики тягача с бульдозернымнавесным оборудованием и определение номинальной силы тягиПри построении тяговой характеристики необходимо соблюдатьрекомендации, приведенные ниже, а также следовать указаниям.Необходимо помнить, что у колесных тракторов номинальная сила тягиТН достигается при пробуксовке δ = 20%, а у гусеничных тракторов припробуксовке δ = 10 %.

Для построения кривой буксования гусеничныхбульдозеров, %, можно пользоваться тем же уравнением, что и для колесныхмашин, а именно:Δ = [A (T/R) + B (T/R)n] 100,(2.5)где коэффициенты А, В, и n следует принимать: А = 0,09; В = 3,73; n = 8.В заключение тягового расчета необходимо проверить, чтобыноминальнаясилатягибыларавнаилибольше,чемсуммарноесопротивление движению:ТН ≥ W.Потребная мощность двигателя базовой машины, кВт, определяется поформуле:N = (W Vд) / (1000 ·),(2.5.1)N=(112688·2,2)/(1000·0.85)=291,6 кВтгде Vд – действительная скорость движения бульдозера; м/с; –механический кпд машины ( = 0,8…0,85).Потребная мощность не должна превышать мощности двигателявыбранного базового трактора.2.6 Статический расчет бульдозера-рыхлителя.Среднее статическое удельное давление гусениц трактора на грунтопределяется по формуле:Р = G / 2 Lon b,(2.6)p=20100/2·3000·0.6=5,6где G – суммарная сила тяжести трактора, бульдозерного и рыхлительногооборудования, Н; Lon – длина опорной поверхности гусениц; B – ширинагусеницы.Полученное значение р не должно превышать рекомендуемых величинр = 3,5…6,3 Н/см2.Координата центра давления рыхлителя (рисунок 2.6) может бытьопределена по формуле:X = (G d1 + P1hmax – P2 d2) / (G + P2).X=(20100·3010+220·200-187·1500)/(20100+1500)=2790(2.6.1)Рисунок 2.6 – Схема сил, действующих на рыхлитель для определениясмещения центра давленияЗдесьгоризонтальнаясоставляющаярезультирующейсилсопротивления рыхлению определяется по формуле:Р1 = ТН КТ,(2.6.2)P1=275·0.8=220гдеТН–номинальноетяговоеусилиебульдозера-рыхлителя,кН;КТ – коэффициент использования тягового усилия рыхлителя КТ = 0,8.Вертикальная составляющая результирующей сил сопротивленияопределяется по формуле:Р2 = Р1tg,(2.6.3)P2=220·0.85=187где – угол наклона результирующей сил сопротивления рыхлению, егопринимают равным при рыхлении:● немерзлых грунтов – 0°;● мерзлых грунтов – 20° вниз и вверх;● скальных пород – 30° вниз и вверх.Смещение центра давления от середины опорной поверхности гусениц,определяемое в соответствии со значением Х, не должно превышать 1/6 отдлины опорной поверхности гусениц.При определении положения центра давления с учетом работы подуклон принимают значения угла наклона, близкие к такому показателю побазовому трактору, но не менее 15°.2.7 Определение производительности бульдозера-рыхлителяЦелесообразно определять по отдельности производительность дляработы машины с рыхлительным оборудованием и для работы сбульдозерным оборудованием.Часовая эксплуатационная производительность навесного рыхлителя, м 3/ч,определяется по формуле:П экр П экр 3600 V p K ut цр,3600 12320 .1  0.9126(2.7) 31680где Vр – объем разрыхленного грунта за цикл, м3; Ки – коэффициентиспользования рыхлителя по времени (обычно Ки = 0,85…0,9).Продолжительность цикла при разработке участка по наиболеерациональной продольно-поворотной схеме, с, определяется по формуле:tцр tцр 3,6 LVp3,6  602 t n  tc  to(2.7.1) 10  5  3  126где L – длина пути рыхления (обычно 60…80 м); Vр – средняя скоростьтрактора при рыхлении (Vр = 1,75…2,5 км/ч – для тракторов сгидромеханической трансмиссией, Vр = 1,5…2,1 км/ч – для тракторов смеханической трансмиссией); tn – время на разворот трактора в концеучастка, с (tn = 10…15 с); tc – время на переключение передач (около 5 с);to –время на опускание рыхлителя (2…3 с).Объем разрыхленного грунта, м3, определяется по формулеVp = В1hэфL,(2.7.2)Vp=380.25*54*60=12320.10где В1 – средняя ширина полосы разрыхления за один проход при числезубьев больше одного или между двумя проходами при рыхлении однимзубом; hэф – эффективная глубина рыхления.Эффективная глубина рыхления hэф = 0,6…0,8 · h, где h – средняяглубина рыхления в данных условиях.При рыхлении мерзлых грунтов и горных пород (песчаники,фосфориты и т.п.) ширина полосы разрыхления определяется по формулеВ1 = Кn [b + 2hэф ctgγ1 + Z (N – 1)],B1=0.75[80+2*90*0.15+100(5-1)]=380.25(2.7.3)где Кn – коэффициент перекрытия (в средних условиях Кn = 0,75);B – ширина наконечника; γ1 – угол скола (γ1 = 15…30° в зависимости от видаразрыхляемого материала); Z – шаг зубьев; N – количество зубьев.Часовая эксплуатационная производительность бульдозера по грунту вплотном теле, м3/ч, определяется по формуле:П экб  К uVб ·3600 / цб =38298.8,(2.7.4)где Ки – коэффициент использования машины по времени (К и = 0,8…0,95) взависимостиоттехническогосостояниямашиныиквалификациимашиниста); Vб – геометрический объем грунта в призме, перемещаемойотвалом, м3; цб – время рабочего цикла, с.Время рабочего цикла определяется по выражению:tцб lpV1ln l p  ln 2tn  t0  tc =154.63,V2V3(2.7.5)где – длина перемещения грунта, м ( = 60…80 м); – длина путизаполнения призмы волочения, м ( = 6…10 м); 1 – скорость движениябульдозера при заполнении призмы волочения, м/с (V1 = 0,4…0,5 м/с); 2 –скоростьдвижениябульдозераприперемещениигрунта,м/с(2 = 0,9…1,0 м/с); 3 – скорость обратного холостого движения трактора,м/с ( 3 = 1,1…2,2 м/с); 0 – время на опускание отвала ( 0 = 1…2 с); – время на переключение передач ( = 4…5 с); – время, необходимое наразворот ( = 10 с).Объем грунта в призме волочения (в плотном теле) определяется поформуле:Vб = В Н2 / 2 · КпрКр=2043,(2.7.6)где Кр – коэффициент разрыхления грунта (для мерзлых грунтовКр = 1,5…1,6).Окончательносменнаяэксплуатационнаяпроизводительностьбульдозера-рыхлителя при попеременной работе машины с рыхлительным ибульдозерным оборудованием в течении смены определяется по формуле:П экб .

р П экб . р Т П экб  П экрП экб  П экр,(2.7.7)8.2  38298.8  31680 8.238298.8  31680где Т – продолжительность смены (Т = 8,2 часа).2.8 Расчет механизма подъема и опускания рыхлительного рабочегооргана.Усиление заглубления в грунт зубьев рыхлителя Р3 определяют изусловий вывешивания базового трактора относительно ребра А и зубарыхлителя в статическом положении (рисунок 2.8, а).

Характеристики

Список файлов ВКР