Модернизация конструкции рабочего оборудования дорожно-строительной машины бульдозера ДЗ-59

 

     Таблица 1.4 – Коэффициенты трения грунтов и насыпных материалов. 

 

     Таблица 1.5 – Объемная масса грунтов 

 
 

1.1.2 Расчет производительности бульдозера ДЗ-59

 Производительность бульдозера при копании и перемещении грунта зависит от группы грунта, расстояния перемещения, уклонов местности, характера и способа производства работ.

                                   (1.10) 
 

     где Т-продолжительность смены, 28800 с;

     V - объем грунта в призме волочения, м3 (1.11);

     К_в- коэффициент использования бульдозера по времени, 0,8¸0,9;

     Т_ц- продолжительность цикла.

     

     (1.11) 
 

     где в - длина отвала бульдозера, 3,60 м;

     Н – высота отвала бульдозера, 1,20 м;

     k_р – коэффициент разрыхления грунта 1,25;

     К_в– коэффициент, учитывающий потери грунта в зависимости от длинны перемещения, (1-0,005 ℓ_п); 

     j-угол естественного откоса грунта, 40°;

     Объем грунта в призме волочения можно  рассчитать приближенно по формуле.

     V»0,6 Н2в.      (1.12)

       
 
 

     Продолжительность циклов равна. 

     

     (1.13) 
 

     где е_р.- расстояние набора грунта, м 1,96;

     е_П- расстояние перемещения грунта, 30 м;

     е_о- расстояние обратного хода, 31,96 м;

     v_р- скорость движения при наборе грунта, 2,14м/с;

     v_П- скорость движения при перемещении грунта, 3,14м/c;

     v_о- скорость движения при холостом ходе, 4,14м/с;

     n- количество переключений передач, принимается, исходя из технологии работ, 5;

     t_c- время, затрачиваемое на переключение передачи, 4 с;

     t_o- время, на подъем или опускание отвала, 3 с;

     n^I- количество поворотов, приходящихся на один цикл принимается исходя из технологии работ, 3;

     t_п- время одного поворота, 10 с.

     Величин n^I и t_п может не быть в зависимости от технологии работ.

     Расстояние  набора грунта ориентировочно может быть определено по формуле: 

       
 

     где V-объем грунта в призме волочения, 2,12м;

     h-толщина вырезаемой стружки грунта,3,60 м;

     в- длина отвала бульдозера,1,20 м. 

       
 
 
 
 
 
 
 

     2 Модернизация конструкциибульдозера ДЗ-59 

     Ежегодно  в России увеличиваются объемы строительных работ. Интенсивное развитие дорожного  строительства требует проведения большого объема земляных работ, на выполнение которых используются соответствующие  машины, в том числе бульдозеры, так как они являются основной техникой при данном виде работ.

     В настоящее время, несмотря на разнообразие бульдозеров по назначению и виду выполняемых работ, проблемы, связанные  с энергосбережением в процессе копания, остаются актуальными. Наряду с непрерывным ростом парка бульдозеров  постоянно осуществляются качественные изменения их рабочего оборудования, направленные на увеличение производительности и снижение энергоёмкости процесса копания грунта, посредством создания и внедрения новых рациональных и технических решений.

     В данной работе для повышения производительности бульдозера на 15-20% увеличим длину отвала на 20%: 
 
 

     В связи с увеличением длины отвала повысилась емкость отвалов. Вследствие этого возросла нагрузка на раму и ходовую часть бульдозера, поэтому необходимо увеличить сечения поперечин передней рамы, диаметры пальцев и втулок гусеничной цепи и радиус межзубовой впадины зубчатого венца ведущего колеса гусеницы. 
 
 

       
 
 
 

     Рисунок 2.1 - Бульдозерное оборудование ДЗ-59С: 1 — гидрораскос; 2 — отвал; 3 — крайний нож; 4 — средний нож; 5 — раскос; б — механизм компенсации перекоса 
 
 

     1.2.1 Определение   потребной   мощности   базового   двигателя 
машины с модернизированным рабочим оборудованием 

     Для определения потребной мощности базового двигателя бульдозере ДЗ-59 с модернизированным рабочим оборудованием произведем тяговый расчет при длине отвала равном 4,32 м. 
 
 

1. Определить  сопротивление резанию грунта

 
 
 

     2. Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу           
 
 
 

     3. Сопротивление от перемещения  призмы волочения грунта перед отвалом            
 
 

     4. Сопротивление от перемещения  грунта вдоль по отвалу  
 
 

     5. Сопротивление от перемещения  самой машины как тележки  
 
 

     6. Суммированием отдельных сопротивлений определяем общее сопротивление 
 
 

     7. Потребная мощность двигателя 
 
 

     8. Коэффициент использования мощности 
 
 

     Потребная мощность двигателя базовой машины увеличилась на 17,4 кВт, что составляет 14%.

     Коэффициент использования мощности базового трактора Т-330 увеличился на 17,4% и стал равным 98%, что находится в допустимых пределах. 

     1.2.2 Расчет производительности бульдозера с модернизированным рабочим оборудованием 

     Коэффициент, учитывающий потери грунта в зависимости от длины перемещения: 
 

     Объем грунта в призме волочения:

       
 
 

     Продолжительность циклов равна: 
 
 

     Расстояние  набора грунта:

          
 
 

     Производительность  бульдозера 
 
 
 
 
 

     Производительность  бульдозера ДЗ-27С вследствие модернизации отвала увеличилась на 84% 
 
 
 
 

       
 
 
 
 

     Рисунок 1.1 -Детали и сборочные единицы  трактора  базовый Т-330

1 - передний  бронированный капот, 2 - коробка  передач, 3 - гусеничная лента, 4 - натяжное  колесо гусеницы, 5 - гусеничная тележка, 6 - опорные катки, 7, 8 - карданные передачи, 9 - гидротрансформатор, 10 - воздушный  фильтр, 11 - поддерживающие катки, 12 - ведущая звездочка, 13 - обогреватель  кабины, 14 - главная передача, 15 - дизель, 16 - предпусковой подогреватель, 17 - выпускная система дизеля, 18 - ящик  для инструмента, 19 - топливный бак, 20 - бак гидросистемы, 21 - аккумуляторы, 22 - воздушный вентилятор - увлажнитель кабины, 23 - кабина, 24 - гидроцилиндр. 

     2 Определение количества карьерного грунта и расчет дорожной одежды 

     2.1 Определение   процентного  состава  карьерного  грунта  по 
треугольнику Ферре 

     Грунтами  называют поверхностные горные породы, подвергающиеся воздействию внешних природных факторов, вызывающих физическое и химическое выветривание, таких как водная эрозия, воздушное разрушение и температурное воздействие. Самый верхний слой грунтов, подверженных также воздействию биологических факторов, имеющий растительный покров и содержащий гумус, называется почвой. Значение грунтов в лесном дорожном строительстве чрезвычайно велико. Они рассматриваются, прежде всего, в качестве наиболее дешевых и доступных местных дорожно-строительных материалов, предназначенных не только для создания земляного полотна, но и для применения в конструкциях дорожных одежд. От вида и свойств грунта зависят прочность и устойчивость земляного полотна, конструкция дорожной одежды, технология дорожно-строительных работ, капитальные и эксплуатационные затраты.

     В зависимости от степени разрушения горных пород и некоторых других свойств, важных в дорожном строительстве, грунты подразделяют согласно ГОСТ 25100—95 на классы, группы, подгруппы, типы, виды и разновидности.

     В соответствии с классификацией грунты подразделяются на два класса —  скальные и нескальные.

     Скальные  горные породы подразделяют на изверженные, метаморфические и осадочные с жесткой связью между минералами или зернами, залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя.

     Изверженные горные породы вулканического происхождения подразделяют па глубинные (граниты, сиениты) и излившиеся (базальт, диабаз и порфиры), обладающие высокой прочностью и плотностью.

     Метаморфические горные породы — это породы, подвергшиеся вторичному воздействию температуры и высокого давления (кварциты, мрамор, гнейс), обладающие достаточно высокой прочностью.

     Осадочные горные породы образовались в результате осаждения из водных взвесей и растворов с последующим цементированием в монолит (песчаники, мергели), химического осаждения (мел, доломит, гипс) и органогенных процессе (известняк, торф). Осадочные грунты по условиям образования классифицируют на морские, речные (аллювиальные), эоловые (образовавшиеся под действием ветра), моренные и водно-ледниковые (сформированные под действием ледника и талых вод) и др.