Расчет параметров строительной и спасательной техники

     Т_сц− максимальная сила тяги, развиваемая движителем из условия его сцепления с грунтом, Т_сц=94627,3Н ;

     ΣW− сумма сопротивлений движению, ΣW=76108,5Н.

     

     Требуемое условие выполняется, следовательно  нормальная работа бульдозера обеспечена.

3.Скорость  движения бульдозера при перемещении  грунта можно 

найти по зависимости

                                                  (3.15)

     где − номинальная мощность двигателя машины, =80000 Вт;

     η_тр− коэффициент полезного действия трансмиссии, η_тр=0,85;

     ΣW− сумма сопротивлений движению, ΣW=76108,5Н.

     В результате получаем

     

     Длительность  цикла определяется по следующему выражению

                          (3.16)

     где L_р− длина пути резания,  L_р= 7м, согласно [1];

     L_тр− дальность перемещения (транспортировки) грунта, L_тр= 70м;

     υ_тр− скорость движения бульдозера при транспортировании грунта,

υ_тр= 0,9 м/с;

     υ_р− скорость движения бульдозера при резании грунта, υ_р=0,4 м/с, согласно [1];

     υ₃− скорость бульдозера при движении задним ходом, υ₃= 2 м/с, согласно [1];

     t_П− время на переключение передач, t_П= 5с, согласно [1];

     t₀− время на опускание или подъем отвала, t₀=3с, согласно [1].

     При подстановке всех необходимых значений получаем

     

     Далее определяем производительность бульдозера при резании и перемещении  грунта по формуле

                                                        (3.17)

     где К_в− коэффициент использования бульдозера по времени, К_в=0,85, согласно [1];

     К_укл− 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 принимаем, что бульдозер работает на горизонтальном участке и поэтому К_укл=1;

     Т_ц− длительность цикла, Т_ц=145с.

     Получаем 

     

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4 РАСЧЕТ КОМПЛЕКТА  МАШИН ЭКСКАВАТОР−САМОСВАЛ 

     В результате сползания грунта образовался  завал на проезжей части автомобильной  дороги, для разбора завала привлекается землеройная и транспортная техника. Экскаватор разбирает завал с  отгрузкой грунта в автосамосвалы, а те в свою очередь транспортируют грунт к месту отвала, находящемуся на расстоянии L_ТР.

     Задание:

     Рассчитать  комплект машин экскаватор-самосвал согласно исходным данным.

1.Подобрать  рациональный типоразмер автосамосвалов  для имеющегося 

экскаватора.

     2. Определить потребную мощность  двигателя для движения автомобиля  со скоростью 20, 40, 60, 80 км/ч. Построить  графики  и

     3.С  помощью построенных графиков  определить скорости движения  автомобиля с грузом υ_гр и без груза (холостой ход) υ_хх. Вычислить время цикла автомобиля.

     4. Определить производительность  экскаватора и автосамосвалов, рассчитать  количество автосамосвалов, обслуживаемых  одним экскаватором.

     5. Найти время, за которое будет  выполнена работа по разбору  завала.

     Исходные  данные:

     Марка экскаватора− ЭО−4323;

     Тип грунта− глина;

     Условия работы− тяжелые;

     Объем завала, V=3300 м³;

     Уклон дороги, движение осуществляется вверх  по уклону, α=1 град;

     Дальность транспортирования грунта, L_тр=4500м;

     Тип покрытия дороги – асфальт;

     Максимальная  скорость движения, υ_д=50 км/ч. 

     Таблица 4.1− Основные параметры одноковшовых экскаваторов

 

     Расчет:

     С учетом марки экскаватора, типа грунта и сложности его разработки определяем рациональный типоразмер (грузоподъемность) автосамосвала (кг)

                                                        (4.1)

     где 5…7− рекомендуемое количество ковшей, обеспечивающее полную загрузку кузова самосвала;

     V_К− вместимость ковша экскаватора ЭО−4323, V_К=0,4м³;

     К_н− коэффициент, учитывающий наполнение ковша экскаватора грунтом, К_н=1,1;

     К_р− коэффициент учитывающий разрыхление глины, К_р=1,3;

     γ_гр− объемный вес грунта, γ_гр= 20000 Н/м³, согласно таблице 3.2 [1];

     g− ускорение свободного падения, g=9,81 м/с².

     После подстановки значений получаем интервал необходимой грузоподъемности автосамосвала

     По  данным таблицы 4.3 [1] принимаем автосамосвал ГАЗ−САЗ−53Б. основные характеристики приведены в таблице 4.2.

     Таблица 4.2− Основные параметры автосамосвала

     Необходимо  уточнить, каким количеством ковшей будет загружаться автосамосвал

                                                         

                                                                  (4.1) 

     Окончательно  принимаем, что автосамосвал ГАЗ−САЗ−53Б будет загружаться 5 ковшами экскаватора ЭО−4323.

     Груженый  автосамосвал движется вверх по уклону α=1 град, а без груза под уклон. Для определения транспортных скоростей  автосамосвала определяем сопротивления  движению самосвала и мощности на их преодоление.

     −Движение автосамосвала с грузом:

     Вес самосвала с грузом определяется по формуле

                                                                                                (4.2)

     

     Сопротивление качению определяется по формуле

                                                                        (4.3)

     где f− коэффициент сопротивления  качению дороги с асфальтовым  покрытием,  f=0,02, согласно таблице 1.2 [1].

     Получаем

     

     Сопротивление уклону (в данном случае автосамосвал с грузом движется на подъем) равно

                                                                        (4.4)

     Сопротивление воздуха будет изменяться вместе со скоростью движения автосамосвала  и может быть определено по формуле

                                                                        (4.5)

     где К_в− коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости), зависит от формы и качества поверхности автомобиля, К_в=0,6;

     υ−  скорость движения автомобиля, υ= 20, 40, 60, 80км/ч.

     Определяем  воздушное сопротивления для  всех приведенных скоростей движения.

     

     

             

               

                 Мощности на преодоление сил сопротивления движению (кВт) определяются по следующим формулам

                                                                        (4.6)

                                                                        (4.7)

                                                                        (4.8)

     Определяем  потребные мощности

                            

                             

                               

                               

                                  

                                  

     − Движение автосамосвала без груза (холостой ход).

     Вес самосвала определяется по формуле

                                                              (4.9)

     

     Сопротивление качению равно

                                                                        (4.10)

                                    

     Сопротивление уклону составляет

                                                                        (4.11)

                                                                  

     Сопротивление воздуха при движении без груза  будет точно таким же, как и  при движении самосвала с грузом.