Расчет производительности бульдозера, рыхлителя и скрепера (стр. 1 из 3)

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Пермский государственный технический университет"

Кафедра подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования

Расчетная работа

Выполнил: студент гр. СДМ 05-1 Хатмуллин Ф.Ф.

Проверил: Белоногов Л.Б.

ПЕРМЬ 2009

Задание 1. Определение производительности и тяговый расчет бульдозера D7G"CAT"

Исходные данные:

Масса бульдозера m=16000 кг;

Мощность двигателя N_дв=200 л.с.;

Скорость передвижения вперед V_тр=3,7-9,9 км/ч;

Скорость передвижения назад V_наз=4,5-11,9 км/ч;

Ширина отвала В=3650 мм;

Высота отвала H=1270 мм;

Длина перемещения L_пер=70 м;

Грунт-глина;

Плотность грунта

=1600 кг/м³;

Коэффициент разрыхленности К_разр=1,3;

1. Определение тягового усилия по мощности двигателя:

Т_сц

Т_N

T_N-тяговое усилие при заданной скорости:

T_N=

, кН;

где:

= КПД машины = 0,83

N_дв =200л.с.=148кВт мощность двигателя

U- скорость перемещения машины

T_N=

, кН;

2. Определение силы тяги по сцеплению:

Т_сц=G_сц

, кН;

где: G_сц-сцепной вес бульдозера

j_сц-коэффициент сцепления j_сц=0,9

G_б.м= m g=16000 9,8=156.8 кН;

G_сц=1,22

G_б.м=1,22 156,8=191,3 кН;

Т_сц=191,3

0,9=172,2 кН;

Т_сц> T_N >

3. Определение суммарного сопротивления:

=W₁+W₂+W₃+W₄+W₅;

а) Сопротивление резанию.

W₁=k

В h;

где: k-коэффициент удельного сопротивления грунта резаниюk=120кПа

В- ширина отвала.

h- толщина срезаемого пласта

h=0,09

h_отв=0,09 1270=114.3 (мм) =0.1143 (м)

W₁=120

3.65 0,1143=50,06 кН.

б) Сопротивление призмы волочения.

W₂=0,5

g g m₂ sina;

где: m₂- сопротивление грунта по грунту. m₂=0,6

- угол естественного откоса грунта =45°.

W₂=0,5

1800 9,8 0,6 0.81=25,23 кН;

в) Сопротивление перемещения призмы вверх по отвалу

W₃=0,5

В Н² g g cos²a_р m₁;

где: m₁- сопротивление грунта по отвалу m₁=0,9

a_р-угол резания a_р=55^о

W₃=0,5

1.27² 3.65 1800 cos²55 0,9 9,8=15,36 кН.

г) Сопротивление трения ножа отвала о грунт.

P_зат – удельное сопротивление от затупления, зависящее от ширины площадки и категории грунта

W₄= P_зат

B,

W₄=1000

3,65=3,65кН

д) Сопротивление призмы волочения грунта движению

W₅=G_пр

f

f– коэффициент сопротивления качения, f=0,06

W₅= 0,5

В Н² g g f=0,5 3,65 1,27 1,27 1800 9,8 0,06=3,1 кН

=50,06+25,23+15,36+3,65+3,11=97,41 кН

Т_сц> T_N >

172,2 >107,4>97,41кН

Условие тягового расчета выполняется.

4. Определение запаса тягового усилия по сцепному весу

Т^’_сц=Т_сц-( W₂+W₃+W₄+W₅)

Т^’_сц=172,2 -(25,23+15,36+3,65+3,11)= 124,85кН

5. Запас тягового усилия по мощности двигателя:

Т^’_маш=Т_N-( W₂+W₃+W₄+W₅)

Т^’_маш=107,4-(25,23+15,36+3,65+3,11)= 60,05 кН

6. Определение толщины стружки:

а) в начале набора грунта

h₁=Т^’_м /В*К=60,05/3,65*120=0,14 м

б) в конце набора грунта

h₂=Т^’’/В*К

Т^’’= Т_N-( W₄+W₅)= 107,4-(3,11+3,65)=100,64 кН

h₂=100,64/3,65*150=0,23 м

7. Определение фактического объема грунта призмы:

V_пр=0,5*Н*×В / tg φ=l₁*В*h_ср

l₁ – длина участка набора грунта

l₁ =0,5*Н²/ tg φ* h_ср=0,5*1,27²/1*0,185=4,36м

V_пр=4,36*3,65*0,185=2,94 м³

5. Выбираем скорости движения на участках:

V_н = 4 км/ч - при наборе

V_тр =6 км/ч - при транспортировании

V_зад=10 км/ч - при движении задним ходом

6. Определение продолжительности цикла:

T_ц=t₁+ t₂+ t₃+ t₄

а) продолжительность набора грунта

t₁=3,6*l₁ / V_н=3,6*4,36 /4=3,9 с

б) время транспортировки

t₂=3,6*l_тр / V_тр=3,6*70 /6=42 с

в) время движения задним ходом

t₃=3,6*l_тр / V_зад=3,6*70 /10=25,2 с

г) время дополнительное ( переключение скоростей, поворот и т.д.)

t₄=30…40 с , принимаем t₄=30 сб t_ц=3,9+42+25,2+30=101,1с

7. Определение числа циклов за час работы:

n=3600 / t_н= 3600 / 101,1=35,6 ≈ 36 цикла

8. Определение технической производительности бульдозера:

П_Т=(0,5*Н²*В / tg φ)*ψ*n* К_кв* (1/К_р)

Ψ – коэффициент потерь грунта на боковые валки , Ψ = 0,75

К_р – коэффициент разрыхления грунта , К_р=1,3

П_Т=(0,5*1.27²*3.65/1) *0,75*36*(1/1,3)=61 м³/ч