Выявление применимости бульдозеров в конкретных условиях эксплуатации

Лабораторная  работа №2

«Выявление  применимости бульдозеров  в конкретных условиях эксплуатации» 

I Цель работы

Изучение устройства, назначения и принципа действия бульдозера, типажа промышленных тракторов и  тракторов общего назначения. Выявление  применимости конкретных  бульдозеров  для проведения работ в заданных условиях эксплуатации, в том числе  грунтовых, путём проведения тягового расчёта. Определение технической  производительности бульдозеров при  разработке и перемещении грунта.

 

2. Исходные данные 

Вариант-9

 

2. 2 Техническая характеристика бульдозера 
 

 
 
 
 
 
 
 

Параметры грунтов 
 

 
 

3. Методика и последовательность  выполнения работы 

3.1 Из табл. 1, 2 и 3 выписаны данные  своего варианта  в соответствии  с номером в  журнале посещаемости  группы.Найти схему бульдозера ,соответсвующую марке, указанной в задании, начертить схему, охарактеризовать конструкцию. 

1 - двигатель; 

2 - механизм  управления;

3 - вспомогательное  оборудование;

4 - трансмиссия; 

5 - рабочее  оборудование;

6 - движитель. 
 
 
 

3.2 Проводим тяговый  расчёт бульдозера 

3.2.1 Определяем тяговое  усилие бульдозера  по мощности базового  трактора: 

T_N =N_e * R_заг * η /  V(1-δ) ,    кН           (1)

где   N_e - номинальная мощность двигателя трактора, кВт (из табл.2);

       R_заг - коэффициент загрузки двигателя трактора (R_заг =0,7 для тракторов с механической трансмиссией; R_заг =0,8 для тракторов с гидромеханической трансмиссией);

        V – скорость движения трактора без нагрузки (табл.2) (принимать наименьшее значение), м/с;

        δ- среднее значение коэффициента  буксования при рабочем ходе  бульдозера ( δ=0,18…0,22 для бульдозера  на базе  гусеничного трактора; δ =0,35…0,4 для бульдозера на  базе пневмоколёсного тягача);

        η – коэффициент полезного действия трансмиссии и движителя (η =0,7…0,95 – меньшие значения соответствуют гидромеханической трансмиссии и колёсному движителю). 
 

T_N = 118*0,7*0,8/0,89(1-0,18)=90,5 кН. 

3.2.2 Определяем тяговое  усилие по сцеплению 

T_φ=m*g*φ  , кН                  (2)

где m - масса бульдозера (сумма эксплуатационных масс трактора и бульдозерного оборудования, см. табл. 2), т;

     g – ускорение свободного падения (g= 9,8 м/с²);ъ

     φ  - коэффициент использования сцепного  веса (φ =0,7…0,9 – для гусеничных  сельскохозяйственных тракторов; 0,4…0,45 – для пневмоколёсных т ягачей  с колесной формулой 4*4; 0,37…039 –  для пневмоколёсных тягачей с  колёсной формулой 4*2). 

T_φ=16,05*9,8*0,7=110,103  кН 

Для дальнейшего  расчёта выбираем меньшее из двух полученных значений тяговых усилий T_N и T_φ   и обозначаем его T.

       Т=90,5 кН. 
 

3.2.3 Составляем уравнение  тягового баланса 
 

T ≥ W_f  + W_p+ W_пр + W_тр  ,    кН                  (3) 
 

где  W_f -  сопротивление перемещению бульдозера;

      W_p - сопротивление грунта резанию;

      W_пр - сопротивление перемещению призмы волочения;

       W_тр - сопротивление от трения грунта перед отвалом.

Определяем составляющие уравнения тягового баланса. 

Сопротивление перемещению бульдозера 

W_f =m*g(f ±i)         , кН                           (4) 

где  f – коэффициент сопротивления перемещению бульдозера (для гусеничных бульдозеров при движении по свежесрезанному грунту f =0,06…0,1; для бульдозеров на базе пневмоколёсных тягачей f = 0,08…0,15);

i -  уклон местности ( при работе под уклон, см. табл.1, принимается со знаком минус, при работе на подъём – со знаком плюс). 

W_f= 16,05*9,8*(0,06-0,10)=-6,3 кН, 

Сопротивление грунта резанию 

W_p=B*h_ср*R    , кН              (5) 

где B - ширина отвала, м (см. табл.2);

h_ср- средняя глубина резания, м ;

 R – удельное сопротивление резанию, кН/м²  (табл.3).

Глубина резанию  может изменяться от h_min  до h_max  (см. рис.1), h_min  принимается равным 0,1 м, h_max  берётся из табл.2. 

W_p=3,22*0,285*314=288  кН 

Средняя глубина резания  определяется как  

h_ср= h_min + h_max /2  ,м                 (6) 

h_ср=0,1+0,47/2=0,285   м 
 
 
 

а) 
 
 
 
 
 
 
 
 

б)

                                                                                                                               
 
 
 

Берем другой трактор, так как сумма W_f  + W_p получается больше чем Т_,      а это не соответсвует  условию. 

Берем трактор  ДЗ-35Б+ . 

 

Техническая характеристика бульдозера 
 

 
 

Параметры грунтов 

 
 
 

 

Определяем  тяговое усилие: 

T_N = 132,4*0,7*0,8/0,7(1-0,18)=130 кН,

Тяговое усилие по сцеплению: 
 

T_φ=20,29*9,8*0,7=139  кН, 

Т=130 кН. 

Составляем уравнение  тягового баланса 
 

T ≥ W_f  + W_p+ W_пр + W_тр  ,    кН                   

W_f =20,29*9,8*0,08=16  кН, 

W_p=3,64*0,25*19,6=18  кН

Сопротивление перемещению призмы волочения 

W_пр=V_пр*R_пр*g*γ*(μ ± i)/R_px        ,кН         (7) 

 где V_пр – объём призмы волочения, м³;