Автор: Пользователь скрыл имя, 21 Февраля 2013 в 15:20, курсовая работа
Рабочие органы и объекты воздействия бульдозера на базе трактора Т-330
1. Назначение, общее устройство и принцип работы машины.
1.1. Назначение машины.
1.2. Общее устройство машины.
1.3. Принцип работы машины.
2. Рабочие органы машины
3. Технологические схемы проведения работ.
4. Расчет производительности рыхлителя.
5. Влияние свойств грунта на производительность машины.
6. Пути повышения производительности.
Операции по укладке перемещаемого грунта могут выполняться различными способами. Наиболее распространены способ послойного размещения.
Рисунок 19 – Схема послойного размещения грунта.
И способ накапливания отдельными кучами с последующей планировкой
Рисунок 20 – Схема размещения грунта кучками.
При укладке грунта отвал бульдозера во время движения поднимают на высоту 15—20 см, и грунт отсыпается ровным слоем. При этом уложенный грунт предварительно уплотняется гусеницами трактора, в последующем окончательно уплотняется катками или трамбующими машинами. Этот способ называется укладкой слоем «от себя».
Рисунок 21 – Схема укладки грунта «от себя».
При другом способе послойной укладки - укладке слоем «на себя» машинист, доставив грунт к месту укладки и не останавливая бульдозера, быстро поднимает отвал и на 1,0—1,5 м продвигается вперед, после чего останавливает машину, опускает на грунт отвала переключает заднюю скорость и, двигаясь задним ходом, тыльной стороной отвала разравнивает доставленный грунт.
Рисунок 22 – Схема укладки грунта «на себя».
Применяется способ укладки грунта кучами - отдельными, в полу прижим и прижим. При укладке грунта отдельными кучами их доставляют к месту укладки и отсыпают на таком расстоянии, чтобы подошвы их откосов касались друг друга.
Рисунок 23 – Схема укладки грунта кучками в прижим.
При укладке грунта в полу прижим вторую и последующие кучи при отсыпке надвигают на нее отсыпанные так, что расстояние между вершинами куч примерно равно их высоте.
Рисунок 24 – Схема укладки грунта кучками в полу прижим.
При укладке грунта в прижим расстояние между вершинами отсыпаемых куч должно быть 0,5—0,75 их высоты.
При укладке грунта отдельными кучами высота их равна примерно 0,6—0,7 м, после разравнивания (планировки) получается слой толщиной около 0,25-0,30 м. При укладке грунта в полу-прижим высота равна 0,7—0,9 м, после их разравнивания получается слой толщиной 0,5-0,6 м. При укладке грунта в прижим высота куч достигает 1,0-1,2 м; после их разравнивания получается слой до 0,6-0,8 м.
После завершения операции по освобождению отвала от грунта машинист возвращает бульдозер в исходное положение - выполняет холостой ход. В зависимости от дальности перемещения грунта машина возвращается в исходное положение задним ходом (без разворота машины или передним ходом (с разворотом машины). При перемещении грунта более чем на 50 м и широком фронте работ, когда имеется возможность свободного разворота машины в месте укладки и в месте резания грунта, холостой ход бульдозера выполняют передним ходом на IV передаче. При перемещениях грунта менее чем на 50 м холостой ход бульдозера выполняют задним ходом на III—IV передачах.
Основные схемы выполнения работ бульдозерами. К основным схемам выполнения работ бульдозерами относятся прямая и боковая разработки грунта, разработка грунта ступенями, срезка возвышенностей (холмов, бугров), засыпка оврагов, ям, траншей и пазух, планировка площадок, срезка откосов в выемках, возведение насыпей, устройство каналов при поперечном перемещении грунта.
При прямой разработке грунта бульдозер, двигаясь по прямой линии, срезает и перемещает грунт к месту отсыпки, после чего, под отвал, возвращается задним ходом в исходное положение. Грунт разрезают и перемещают до тех пор, пока он не будет выбран на требуемую глубину. Работа бульдозера будет наиболее производительной при перемещении грунта на расстояние 15-25 м. Эта схема работы бульдозера применяется при разработке траншей по ширине, равной ширине отвала, при засыпке оврагов и т. п.
При боковой разработке грунта бульдозер, двигаясь сначала по прямой срезает грунт, накапливая его перед отвалом, затем делает поворот в правую или в левую сторону, где отсыпает грунт. Оставив грунт в месте отсыпки, бульдозер возвращается задним ходом в исходное положение и повторяет ту же операцию. Эта схема применяется при срезке бугров, засыпке впадин и траншей, планировочных работах.
При устройстве каналов с поперечным перемещением грунта отвала бульдозера срезает грунт по всей ширине канала и перемещает его на противоположную бровку, возвращаясь задним ходом в исходное положение.
Такой способ применим при устройстве каналов относительно небольшой ширины глубиной до 2,0 м и крутизне его откосов не более 20°. Окончательная доводка профиля канала выполняется откосниками.
Установка и наладка рабочих органов бульдозеров. Меняя при установке положение отвала, можно уменьшить или увеличить усилие резания, соответственно увеличить или уменьшить скорость рабочего хода машины, а также в известных пределах и мощность ее двигателя. Положение отвала бульдозера определяется углами: резания у; положения вала в плане а; наклона отвала р.
Угол резания грунта у — угол между передней гранью отвала и плоскостью резания, которая у бульдозеров совпадает с плоскостью движения режущей кромки ножей. При разработке легких грунтов отвал следует устанавливать с углом резания у = 60-65°, а при разработке тяжелых грунтов у — 52-57°. Для изменения угла резания у бульдозеры оборудованы устройствами (механическими или гидравлическими), посредством которых меняют положение отвала. У бульдозеров с механическим приводом для изменения угла у предусмотрены регулировочные винты на раскосах или специальная планка с отверстиями, а также особая конструкция опорных шарниров толкающих брусьев, обеспечивающих зазор в их соединениях: у бульдозеров с гидравлическим приводом — отдельно установленные гидроцилиндры.
Угол положения отвала в плане а — угол между осью движения бульдозера и плоскостью отвала. Изменение положения отвала в плане может быть обеспечено только в бульдозерах с поворотным отвалом (в универсальных бульдозерах.— путем его перестановки при остановке машины). В бульдозерах с канатно-блочным, механическим приводами перестановка выполняется вручную с закреплением штырями подкосов бульдозерного оборудования на основной толкающей раме бульдозера; в бульдозерах с гидравлическим приводом - посредством гидроцилиндров из кабины машиниста.
Угол положения отвала в плане должен соответствовать характеру выполняемых работ. Рекомендуются следующие значения угла а: при перемещении грунта — 90°; при разравнивании грунта — 120°; при засыпке траншей, канав и др. - 135°.
Угол наклона отвала р - угол между плоскостью движения кромки ножей отвала и плоскостью движения бульдозера. В большинстве случаев наклон отвала является нежелательным, так как возникающее неравномерное распределение усилий резания неблагоприятно отражается на управляемости бульдозера (машину уводит в сторону) и его техническом состоянии. В отдельных случаях (работа на косогорах и т. п.) наклон отвала является необходимым. Принимаются следующие углы наклона отвала: на тяжелых, а также связных грунтах 4—8°; при работе на косогорах и неровностях 4°.
Необходимо постоянно следить за состоянием ножей бульдозеров — работа затупленными ножами снижает производительность.
4. Расчет производительности рыхлителя.
20 с
5. Влияние свойств грунта на производительность машины.
По физико-механическим
свойствам грунты влияющие на производительность
машины различают в зависимости
от признаков петрографии и услови
К признакам петрографии относятся минеральный состав, структура и текстура грунтов. Признаки физического состояния включают гранулометрический состав, пористость, влажность, температуру, теплопроводность, а также разрыхляемость при разработке и уплотняемость грунтов при укладке после разработки. К признакам, зависящим от количества и состояния содержащейся в грунте воды, относятся пластичность, размокаемость, набухаемость, водопроницаемость, липкость. Признаками механических свойств грунтов являются сцепление, сопротивление сжатию, растяжению, сдвигу, резанию, копанию, внешнему и внутреннему трению, абразивность, несущая способность.
Рассмотрим признаки грунтов, наиболее необходимые для оценки условий применения машин для земляных работ.
По мере уменьшения грунтовых частиц их удельная поверхность увеличивается. В связи с этим возрастают молекулярные силы поверхностного взаимодействия частиц и начинают сказываться ионные и коллоидные свойства минералов, образующих грунты. Молекулярные силы становятся соизмеримыми с силой тяжести частиц или даже превосходят ее. Одновременно увеличиваются силы контактного взаимодействия частиц с деталями и узлами рабочих органов машин, проявляясь в липкости и внешнем трении грунтов.
Разрыхляемость - способность грунта увеличивать сбой объем при разработке. Характеризуется коэффициентом разрыхления
Величина первичного
Существует две разновидности
разрыхления: первичное и
Водопроницаемость - способность грунтов фильтровать воду под воздействием внешнего давления. Количественной характеристикой водопроницаемости является коэффициент фильтрации.
Липкость - способность грунта прилипать к твердым поверхностям.
Абразивность - способность грунта оказывать истирающее действие на рабочие органы машин
Тиксотропность - способность грунта переходить из пластичного в текучее состояние под воздействием ударно-вибрационной нагрузки. Данное свойство зависит от химико-минералогического и гранулометрического составов грунта, а также от его влажности и соотношения связанной (пленочной) и свободной воды.
Свойство сжимаемости (уплотняемость) грунтов, заключающееся в способности изменять свое строение под влиянием механический воздействий бульдозера, на более компактное за счет уменьшения пористости.
В соответствии с характером зависимости деформации грунтов от нагрузки модуль сжатия грунтов — величина не постоянная; она возрастает с увеличением деформации. Однако в инженерных расчетах,, принимая во внимание большое разнообразие свойств грунтов и степень их изученности, допускается в ряде случаев рассматривать деформацию грунтов как линейную функцию давления. Это позволяет характеризовать сопротивление грунтов вдавливанию коэффициентом сопротивления смятию, под которым подразумевается нагрузка на 1 см2 поверхности грунтового массива, под действием которой опорная поверхность погружается на 1 см. Для обычных песчано-глинистых грунтов этот показатель равен 0,02—0,1 МПа. Допускаемой нагрузкой считается такая, при которой опорная поверхность машины погружается не более, чем на 12 см.
В глинистых грунтах, которые вследствие связности мало уплотняются при динамических нагрузках, а также отличаются малой водопроницаемостью, существенные напоры в воде не возникают и разжижения не происходит.
Инженерные расчеты машин для земляных работ выполняют по значениям мгновенного модуля деформации, соответствующего условиям быстрого приложения нагрузки.
Плотность грунтов зависит от плотности минералов, из которых состоят грунтовые частицы, а также их пористости и влажности. Плотность наиболее распространенных минералов, образующих грунты, составляет (2...4) • 103 кг/м3. Плотность грунтов благодаря их пористости меньше плотности слагающих их минералов, хотя вода в порах частично сглаживает этот разрыв. Плотность грунтового скелета обычно равна (2...2,5) • 103 кг/м3, а плотность грунтов — (1,3...2,3) • 103 кг/м3. Плотность рыхлого песка 1,3 • 103 кг/м3 при плотности скелета 1,8 X X 103 кг/м3; лессовидного суглинка соответственно 1,4 • 103и1,9х X 103 кг/м3, пластичной глины—1,6 • 103и2- 103кг/м3.