Бульдозер тягового класса 150кН. Часть 1

1 2

---

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3 1. ВЫБОР БАЗОВОЙ МАШИНЫ 4 1.1. Назначение бульдозера и описание конструкции 4 1.2. Выбор и обоснование типа рабочего оборудования, хода, привода и системы управления 13 2. ОБЩИЙ РАСЧЕТ МАШИНЫ 16 2.1. Расчет основных параметров 16 2.2. Тяговый расчет бульдозера 19 2.3. Определение производительности 23 3. РАСЧЕТ УЗЛА 26 3.1. Определение гидроцилиндров подъема рабочего оборудования 20 3.2. Расчет отвала бульдозера на прочность 30 3.3. Расчет на прочность толкающего бруса 33 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 36 СПИСОК ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ 37

ВВЕДЕНИЕ

Выполнение больших и возрастающих с каждым годом масштабов строительства обеспечивается применением высокопроизводительных строительных и дорожных машин, комплексной механизации и автоматизации строительного производства. В настоящее время создан большой парк разнообразных строительных и дорожных машин, который систематически пополняется новыми более совершенными машинами. Для выполнения земляных работ созданы универсальные и специализированные строительные машины — экскаваторы, скреперы, бульдозеры, грейдеры, автогрейдеры с облегченным управлением и удобными кабинами. В данной работе подробнее рассмотрим бульдозеры. Бульдозер — землеройная машина, состоящая из базового тягача и бульдозерного (навесного) оборудования, предназначен¬ная для резания и перемещения грунта и планировки разрабаты¬ваемой поверхности. Бульдозеры применяют при сооружении насыпей, засыпке траншей и канав, разработке взорванных скальных грунтов, перемещении и штабелировании сыпучих материалов, подаче каменных материалов к питателям дро¬бильных установок, очистке территорий от шлака, мусора и снега, планировке откосов и др. Бульдозеры как навесное оборудование на тракторы, тягачи и другие базовые машины широко распространены, что объясня¬ется простотой их конструкций, высокой производительностью, возможностью их использования в самых разнообразных грунто¬вых и климатических условиях и относительно низкой стоимостью выполненных работ.

1. ВЫБОР БАЗОВОЙ МАШИНЫ

1.1. Назначение бульдозера и описание конструкции

Бульдозер — это гусеничный (Рис. 1.1) или пневмоколесный (Рис. 1.2) трактор, оснащенный навесным бульдозерным оборудованием. Облегченное рабочее оборудование пневмоколесного бульдозера состоит из отвала, толкающих брусьев, вертикальных гидравлических подкосов и гидроцилиндров подъема/опускания отвала. Рисунок 1.1 – Гусеничный бульдозер Где 1 – отвал; 2 – гидроцилиндры; 3 – моторный отсек; 4 – кабина машиниста; 5 – упряжной шарнир; 6 – гусеничная тялежка; 7 – толкающий брус; 8 – винтовой подкос Тягачи современных бульдозеров оснащаются дизельным двигателем с увеличенным запасом мощности и крутящего момента, механической или гидромеханической (динамической или объемной) ходовой трансмиссией с коробкой переключения передач под нагрузкой и гидросистемой управления бульдозерным отвалом. Последняя позволяет заглублять и выглублять отвал, переводить его в плавающее положение, перекашивать в поперечной плоскости (Рис. 1.3), изменять угол резания, а в бульдозерах с поворотным отвалом — поворачивать его в плане на угол до 25° в обе стороны. Рисунок 1.2 – Пневмоколесный бульдозер Где 1 – моторный отсек; 2 – кабина машиниста; 3 – гидроцилиндр подъема опускания; 4 – гидроцилиндр перекоса отвала; 5 – отвал; 6 – толкающий брус; 7 – упряжной шарнир Гусеничный движитель может иметь овальный или треугольный контур. Движитель овального контура имеет традиционную компоновку, с задней ведущей звездочкой, передним натяжным катком, опорными катками, поддерживающими роликами и механизмом (в ряде конструкций автоматическим) натяжения гусеницы. Иногда для предотвращения соскакивания гусениц при маневрировании на раме гусеничной тележки сразу за натяжным катком устанавливается направляющий башмак, охватывающий беговую дорожку траков с боков и предотвращающий боковое смещение гусеничной ленты относительно натяжного катка. Рисунок 1.3 – Перекос полусферического отвала бульдозерах в поперечной плоскости В движителе треугольного контура (Рис. 1.4) несущий участок гусеницы прижимается к грунту двумя ведомыми катками (передним и задним) и опорными катками, расположенными между ними, а ведущее колесо поднято над опорной поверхностью. Благодаря этому бортовые передачи защищены от нагрузок, возникающих при поперечных и вертикальных смещениях рам гусеничных тележек, а вероятность попадания грязи внутрь механизмов. Высокая ходовая часть улучшает обзор рабочей зоны с места оператора. Вместе с тем ухудшается устойчивость бульдозера из-за высокого центра тяжести и повышается интенсивность нагружения межтраковых шарниров и зубьев ведущей звездочки из-за уменьшения угла ее обхвата гусеницей. Ходовая часть тяжелых бульдозеров (тяжелее 30 т), как правило, оборудована подвеской, у машин меньшей массы рама обычно жестко крепится к корпусам полуосей заднего моста или шарнирно к рамам гусеничных тележек. Многодисковые маслопогруженные тормоза расположены в ведущих мостах или бортовых редукторах пневмоколесных машин и бортовых редукторах гусеничных. Они надежны, долговечны и неприхотливы. Рисунок 1.4 – Гусеничная тележка треугольного контура Изменение траектории движения гусеничных бульдозеров осуществляется бортовым поворотом, при котором гусеницы разных бортов имеют разные (иногда противоположные) скорости. Особенностью ходовой трансмиссии ряда моделей гусеничных бульдозеров является возможность поворота без прерывания потока мощности к одному из бортов машины. Некоторые модели пневмоколесных бульдозеров также могут маневрировать за счет рассогласования скоростей колес разных бортов (особенно малые короткобазовые модели), но в большинстве случаев изменение траектории их движения осуществляется относительным поворотом шарнирносочлененных передней и задней рам шасси. Бортовой поворот не нашел применения на больших пневмоколесных тягачах, так как он вызывает повышенный износ, а иногда и разрушение развитого протектора шин, и сопровождается большими затратами мощности. Вообще пневмоколесный движитель применяется реже гусеничного из-за худших тягово-сцепных свойств, большего давления на грунт и высокой вероятности выхода из строя. Все узлы и агрегаты базовых тягачей закрываются корпусными и облицовочными панелями, призванными защитить их от влаги, грязи и вандализма, а также обеспечить звукоизоляцию и придать машине привлекательный внешний вид. Операторская кабина изолирует машиниста от внешней среды и служит центром управления работой машины. Специальные ограждения сохраняют жизненное пространство внутри кабины при опрокидывании машины (конструкции ROPS) или при падении на кабину тяжелых предметов (конструкции FOPS). В зависимости от назначения применяются гусеничные бульдозеры со стандартным, удлиненным и уширенным шасси. Стандартное шасси наиболее применимо для общих бульдозерных и планировочных работ. Удлиненная гусеничная тележка в сочетании с повышенной мощностью двигателя используются при необходимости повышения рабочих скоростей, более равномерного распределения давления на грунт, улучшения планирующей способности и курсовой устойчивости. Увеличенная площадь контакта гусениц с грунтом и уширенная колея повышают проходимость машины на слабых грунтах и способствуют эффективной работе на рыхлых или переувлажненных грунтах. При подборе машин с тем или иным типом шасси следует иметь в виду, что увеличение площади опорной поверхности гусениц приводит к ухудшению маневренности и повышению затрат мощности на движение и повороты. Эффективность работы бульдозера во многом определяется соответствием бульдозерного отвала базовой машине и выполняемой работе. При выборе отвала следует учитывать преобладающий вид работ, свойства наиболее часто встречающихся грунтов и тяговые возможности машины. Прямой отвал или отвал для общих бульдозерных работ используется практически на любых бульдозерных работах. Наиболее эффективен при разработке грунтов нормальной и повышенной прочности. Имеет наибольшие значения удельной мощности и тяги на режущей кромке, быстро заглубляется в грунт и быстро наполняется. Может работать с перекосом в поперечной плоскости, что увеличивает его универсальность и эффективность на прочных грунтах. Прямой отвал — буфер устанавливается на бульдозере, толкающие скреперы для улучшения заполнения их ковшей. Усиленная дополнительным листом лобовая часть отвала прикрыта резвой подушкой, амортизирующей удары о буферное устройство репера. Относительно небольшая длина отвала исключает возможность повреждения пневмоколес скрепера его угловыми ножами и бульдозер более маневренным при работе в стесненных условиях. В перерывах между загрузками скреперов бульдозер с таким ‘валом используется для подготовки и зачистки карьера и общих бульдозерных работ. Благодаря повышенной прочности и большей удельной мощности на режущей кромке может применяться при разработке тяжелых грунтов, но при перемещении грунта малоэффективен из-за низкой накопительной способности. Рисунок 1.5 – Основные типы отвалов бульдозера Где: а – прямой отвал; б – поворотный; в – сферический; г – совковвый; д – с боковыми рыхлящими зубьями; е – короткий толкающий; 1 – лобовой лист; 2 – боковые щитки; 3 – боковые ножи; 4 – открылки; 5 – среднии ножи; 6 – угловые ножи; 7 – выдвижные зубья Поворотный отвал монтируется на базовой машине с помощью универсальной или U-образной рамы, благодаря чему может поворачиваться на угол до 25 ° в плане от прямого положения. Используется для укладки грунта в боковые валки при пионерном профилировании дорог, нарезке и обратной засыпки траншей. Из-за большой длины отличается меньшей жесткостью и низкой удельной мощностью, поэтому не рекомендуется для тяжелых работ и скальных грунтов. Отвальная поверхность сферического или универсального отвала состоит из одной центральной и двух боковых секций с режущей кромки цилиндрической поверхностью. Центральная секция занимает не более 40% площади отвала, а края боковых секций, расположенных в хане под тупым углом к центральной, выступают вперед на 20… 40 % расстояния между их краями. Угол между ножами боковых секций в плане не превышает 150°. Сферический отвал обладающий хорошей накопительной способностью, поэтому он применяется для перемещения больших масс грунта на значительные расстояния, панировки больших площадей, штабелирования сыпучих материалов, загрузки бункеров с эстакад и др. Отвал малоэффективен при копании грунтов категории II и выше, так как из-за длинной режущей кромки плохо заглубляется. Выпускаются сферические отвалы повышенной (на 30… 70 %) вместимости для перемещения очень легких материалов, таких как снег, древесная щепа, уголь, торф и т. п. Полусферический (полууниверсальный) отвал отличается от сферического соотношением размеров элементов. Центральная секция занимает 40% и более площади отвала, а края боковых секций выступают вперед не более, чем на 20 % расстояния между их краями. Угол между ножами боковых секций в плане не меньше 150°. Боковые секции с краев закрыты боковыми косынками с вертикальными ножами. Косынки повышают его накопитель-способность, а ножи облегчают нарезку траншей и позволяют работать с перекосом. По накопительной способности и прочности разрабатываемых грунтов полусферический отвал занимает промежуточное положение между прямым и сферическим. Основными элементами бульдозерного отвала являются лобовой лист с цилиндрической поверхностью, ножевая система, плоский козырек, задняя стенка, коробки и ребра жесткости. Торцы прямого отвала закрываются боковыми косынками, к которым могут крепиться боковые ножи. Лобовой лист обеспечивает накопление и перемещение материала, срезаемого ножевой системой отвала. Угловые ножи повышенной прочности выступают за габариты режущей кромки, облегчая заглубление отвала и уменьшая износ ее ножей. Боковые ножи предотвращают повреждение и износ боковых косынок при копании прочных грунтов, а также заклинивание отвала при нарезке глубоких траншей. На поворотных отвалах наличие боковых ножей обязательно, так как при срезке грунта один из торцов отвала всегда участвует в копании. Верхний козырек увеличивает накопительную способность отвала и предупреждает пересыпание материала через его верхнюю кромку. Задняя стенка, коробки и ребра жесткости придают отвалу необходимые прочность и жесткость и служат для размещения кронштейнов, проушин и других элементов системы соединения отвала с толкающими брусьями и гидроцилиндрами. Боковые косынки увеличивают накопительную способность прямого отвала, не снижая его способности к внедрению в плотные грунты. Неповоротный бульдозерный отвал крепится к базовому тягачу толкающими брусьями и гидроцилиндрами подъема/опускания. Механизм крепления отвала к толкающим брусьям состоит из вертикальных подкосов с винтовой или гидравлической регулировкой длины, контролирующих поперечный перекос и наклон отвала, и горизонтальных раскосов, растяжек или кронштейнов, исключающих поперечное качание отвала. Два гидроцилиндра подъема/опускания отвала соединяют раму тягача с задней стенкой отвала. Задние концы толкающих брусьев крепятся к рамам гусеничных тележек или к передней части рамы колесного бульдозера пальцевыми или сферическими шарнирами, вокруг которых брусья вращаются при подъеме или опускании. Используются симметричные и несимметричные схемы соединения отвала с толкающими брусьями. Рисунок 1.6 – Бульдозерное оборудование с прямым отвалом Где 1 – бульдозерный отвал; 2 – толкающий брус; 3 – гидроцилиндр подъема опускания; 4 – гидроцилиндр перекоса отвала; 5 – шарнирное крепление; 6 – винтовой подкос; 7 – горизонтальные раскосы Традиционная конструкция бульдозерного оборудования с поворотным отвалом предусматривает соединение отвала и U-образной толкающей рамы, охватывающей гусеничные тележки снаружи, сферическим шарниром, рас положенным в центре задней стенки отвала. Боковые края задней стенки отвала крепятся к толкающей раме подкосами и раскосами. Подкос крепится к корпусу раскоса, либо они сходятся к общему шарниру. Поворот отвала в плане производится перестановкой шарниров крепления раскосов и подкосов в три расположенных друг за другом гнезда, специально для этого предусмотренных на толкающей раме. Когда подкосы с раскосами установлены в средние гнезда, отвал перпендикулярен направлению движения бульдозера. Штоки гидроцилиндров подъема/опускания шарнирно соединены с толкающей рамой, а их корпуса — с рамой тягача. Современные легкие бульдозеры могут оснащаться поворотным отвалом, монтируемым на U-образной толкающей раме, лонжероны которой проходят между гусеничными тележками и рамой тягача. Отвал крепится к толкающей раме центральным цилиндрическим шарниром с разнесенными по высоте отвала двумя вертикальными пальцами, двумя гидроцилиндрами поворота и одним гидроцилиндром перекоса в поперечной плоскости. Верхний пальцевый шарнир может заменяться винтовым механизмом ручной регулировки наклона отвала. Гидроцилиндры подъема/ опускания расположены горизонтально между гусеничными тележками и рамой бульдозера и крепятся к толкающей раме и раме машины. [1]

1.2 Выбор и обоснование типа рабочего оборудования, хода, привода и системы управления

В данном курсовом проекте нам следует спроектировать бульдозер с тяговым усилием 150кН. Таблица 1.1 – Таблица и описание отдельных тяговых классов промышленной техники Исходя и заданных данных в качестве базовой машины выбираем бульдозер Б12. Гусеничный бульдозер Б12 является продукцией Челябинского тракторного завода «УралТрак». Это мощная и производительная промышленная землеройно-рыхлительная машина, разработанная на базе трактора Т12. Относится к тяговому классу 15 тс, имеет минимальные габариты среди данного класса промышленных тракторов. В линейке продукции челябинского предприятия занимает положение между бульдозерами Б10М, Б11 – с одной стороны; и Б14 – с другой. Является, наряду с Б10М, одним из первых в истории ЧТЗ бульдозеров с гидромеханической трансмиссией. [2] Внизу приведены основные характеристики данного бульдозера. [3] Таблица 1.2 – Техническая характеристика бульдозера Б12 Рисунок 1.7 – Габаритные размеры бульдозера Б12 В данном бульдозере используем гидравлическую систему управления. Отвал бульдозера – неповоротный. В состав гидравлической системы управления входят (Рис. 1.8): гидробак 1, насос 2, трехсекционный распределитель 3, гидроцилиндр подъема-опускания оборудования 4, гидрозамок 5, фильтр 6. Работает система следующим образом: Насос 1 постоянной объемной подачи нагнетает рабочую жидкость из гидробака в трехсекционный гидрораспределитель 2, который управляет гидроцилиндрами 4, 5. «Плавающее» положение для этих рабочих операций требуется для опускания и подъема отвала с помощью дросселя 7. Рисунок 1.8 – Принципиальная гидравлическая схема бульдозера 1 – насос; 2 – гидрораспределитель, 3 – предохранительный клапан; 4 – гидроцилиндр подъема-опускания отвала 5 – гидроцилиндр раскоса, 6 – дроссель; 7 – фильтр. Сливают жидкость от сливных гидролиний системы в гидробак через фильтр 7.

2. ОБЩИЙ РАСЧЕТ МАШИНЫ

Произведем общий расчет базовой машины

2.1. Расчет основных параметров

Масса бульдозера: m_б=21410 кг Масса отвала: m_(о.)=2850 кг Масса рабочего оборудования: m_(р.о.)=m_(о.)=2850 кг Масса базового трактора: m_тр=18560 кг Параметры отвала бульдозера находятся из следующих условий. Рациональное значение длины В (м) и высоты Н (м) устанавливаются по эмпирическим зависимостям и уточняется по конструктивным соображениям. [4] B=(1,2÷1,4)∙∛m (2.1) H=(0,45÷0,4)∙∛m (2.2) Где m– масса трактора, m=18,56т. B=1,2∙∛18,56=3,18м H=0,45∙∛18,56=1,19м Принимаем B=3,2м,H=1,2м Следует учитывать, что длина отвала В должна перекрывать поперечные габариты толкающей рамы и базовой машины на 50-100 мм с каждой стороны. Отвалы бульдозера оснащаются козырьком, высота которого составляет (0,1…0,25)Н. Общая высота отвала с козырьком должна быть такой, чтобы в транспортном положении обеспечивались видимость пространства перед бульдозером и требуемый угол въезда. Высоту козырька отвала принимаем равной 0,2 м. Н_(1 )=1,2+0,2=1,4м К основным параметрам профиля отвала относятся (Рис. 2.1): — высота отвала без козырька (расстояние по вертикали между режущей кромкой среднего ножа и верхней кромкой отвала); -радиус кривизны отвала; α — угол резания при основной установке отвала (угол между горизонталью и передней плоскостью ножей). β — угол опрокидывания при основной установке отвала (угол между горизонталью и касательной к верхней кромке отвала); — угол наклона при основной установке отвала (угол между горизонталью н линией, соединяющей верхнюю кромку отвала с режущей кромкой среднего ножа отвала. К дополнительным параметрам профиля отвала относятся: — высота отвала с козырьком (расстояние по вертикали между верхней кромкой козырька в середине и режущей кромкой среднего ножа); β_к — угол установки козырька при основном положении отвала (угол между горизонталью и плоскостью козырька); а — длина плоской части отвала а равна ширине ножей и может быть принята равной (0,08. ..0,15) R. Радиус кривизны для поворотного отвала обычно принимают R=0,8 H Принимаем радиус кривизны отвала R=0,96м Рисунок 2.1 – Профиль отвала и схемы его установки Основные углы отвала приведены в таблице 2.1 Таблица 2.1 – Основные углы отвала [4]

2.2. Тяговый расчет бульдозера

Тяговый расчет бульдозера проводят для момента окончания набора грунта перед отвалом, т.е. когда призма волочения полностью сформировалась и начинается выглубление отвала. Сопротивление в конце процесса зарезания грунта бульдозера находится по формуле: [5] ∑▒W_общ =W_1+ W_2 + W_3 + W_4 (2.3) где — сопротивление резанию; — сопротивление перемещению призмы волочения грунта перед отвалом; — сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу; — сопротивление перемещению бульдозера как тележки. Сопротивление грунта резанию (Н) определяется по формуле: W_(1 )=K_( )∙B_( )∙h (2.4) где K — удельного сопротивления копанию землеройных машин (таб. 2.2), для III категория грунта, K =200кН/м2 B_( ) — длина отвала, B_( )=3,2м — глубина резания. Таблица 2.2 — Параметры грунтов, принимаемые в проекте. [5] Таблица 2.3 — Основные параметры гусеничных бульдозеров. [5] Сопротивление от перемещения призмы волочения грунта перед отвалом (Н): 〖 W〗_(2 )=〖(V_(пр )∙k_(пр ))/k_(рх ) g〗_( )∙〖ρ∙(μ±i)〗_ (2.5) где ρ – плотность грунта, принимаем ρ=1,7т/м^3 (таблица 2.2); μ — коэффициент трения грунта по грунту (μ = 0,4…0,8, причем меньшие значения для влажных и глинистых грунтов, табл. 2.2); — ускорение силы тяжести, k_(рх ) — коэффициент разрыхления, k_(рх )=1,25 (таблица 2.2); — поправочный коэффициент, зависимости от вида грунта и отношения (таблица 2.4); V_(пр )- объем призмы волочения, м3; Таблица 2.4 – Поправочный коэффициент k_(пр ) [5] Для грунта III категории и отношения H/L=0,375, k_(пр )=1,1 Объем призмы волочения находится по формуле: V_(пр )=(B∙H^2)/(2∙tgφ_1 ) (2.6) где φ_1 -угол естественного откоса грунта в движении (меньшее число для сыпучих грунтов, большее для связных). φ_1= 20-500. V_(пр )=(3,2∙〖1,2〗^2)/(2∙tg45)=2,3м^3 〖 W〗_(2 )=〖(2,3∙1,1)/1,25∙9,81〗_( )∙〖1,7∙(0,6±0)=20,25кН〗_ Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу (Н): 〖 W〗_(3 )=G_(ПР )∙〖cos〗^2 α ∙μ_(1 ) (2.7) где — сила тяжести грунта в призме волочения, Н; μ_(1 ) — коэффициент трения грунта по металлу, принимаем для тяжелого суглинка (III категория грунта) μ_(1 )=0,8; α — угол резания. Сила тяжести призмы волочения определяется по формуле: G_(ПР )=V_(пр )∙ρ∙g (2.8) где — объем призмы волочения, м3; ρ – плотность грунта, принимаем ρ=1,7т/м^3 (таблица 2.2); — ускорение силы тяжести, G_(ПР )=2,3∙1,7∙9,81=38,36кН 〖 W〗_(3 )=38,36∙〖cos〗^2 〖55〗^0 ∙0,5=6,31кН Сопротивление перемещению бульдозера как тележки (Н) может быть рассчитано по формуле: W_(4 )=G_Б∙(f±i ) (2.9) где G_Б- вес бульдозера с трактором, G_Б=21410кг; — коэффициент сопротивления передвижению трактора по грунту, принимаем =(0,1…0,12); — уклон местности, принимаем =0. Тогда: W_(4 )=21410∙9,81∙(0,1±0 )=21003,21Н=21кН Перемещение бульдозера возможно, если выполняется следующее условие {█(T_тяг≥∑▒W_общ @T_сц≥∑▒W_общ @T_сц≥T_тяг )┤ (2.10) где T_тяг^ –тяговое усилие по мощности тягача, кН; T_сц – тяговое усилие по сцеплению движителя с грунтом, кН; ∑▒W_общ – сумма сопротивлений при работе бульдозера, кН. T_сц=G_сц 〖∙φ〗_сц∙g (2.11) где G_сц – сцепной вес бульдозера, G_сц=21,41т; φ_сц – коэффициент сцепления движителя с грунтом при их частичном проскальзывании, доли ед., φ_сц=0,9- 1,0 (гусеничный движитель),φ_сц=0,5-0,6 (колесный движитель), ; g–ускорение свободного падения, м/с2, g=9,8 м/с2. T_сц=21,41∙0,90∙9,81=189 кН Тяговое усилие по мощности бульдозера: T_тяг=N_( )∙η /v (2.12) где N_( )- мощность двигателя трактора, N =169,1кВт; η — КПД трансмиссии, η =0,8; v – рабочая скорость бульдозера. Так как для нормальной работы бульдозера T_тягне должно превышать T_сц, следовательно, определим рабочую скорость бульдозера: v=(N_( )∙η)/T_сц =(〖169,1〗_( )∙0,8)/189=0,72м/с=2,58км/ч Максимальная глубина стружки грунта в процессе копания h_(max1 )=(〖T_сц〗_( )-W_(4 ))〖/B〗_( )∙K (2.13) h_(max1 )=(〖189〗_( )-21)/〖3,2〗_( )∙200=0,263м Толщина стружки в конце процесса копания h_(max2 )=(〖T_сц〗_( )-(W_(2 )+W_(3 )+W_(4 ) ))〖/B〗_( )∙K (2.14) h_(max2 )=(〖189〗_( )-(20,25+6,31+21)) 〖/3,2〗_( )∙200=0,221м h_(ср )=(h_(max1 )+h_(max2 ))/2 (2.15) h_(ср )=(0,263+0,221)/2=0,24м Исходя из тягового расчета, данный бульдозер с выбранными геометрическими параметрами отвала, способен эффективно разрабатывать грунт III категории на глубину резания 0,24м.

2.3. Расчет производительности

Перемещение грунта бульдозером экономически выгодно на расстояние 25-50 м. Это объясняется тем, что при, перемещении часть грунта высыпается за пределы отвала. Эксплуатационная производительность, м3/ч, бульдозера при резании и перемещении грунта. [5] П_(Э )=(3600∙V_(пр )∙k_(П )∙k_(У )∙k_(Н )∙k_(В ))/T_(Ц ) (2.16) где k_(П ) — коэффициент, учитывающий потери грунта, при транспортировке, k_(П )=1-0,005∙L_(П )=1-0,005∙50=0,75 k_(У ) — коэффициент, учитывающий влияние уклона местности на производительность (при работе на подъемах от 5 до 15 % ку уменьшается от 0,67 до 0,4, при работе на уклонах от 5 до 15 % ку увеличивается с 1,35 до 2,25), для горизонтального участка k_(У )=1; 〖 k〗_(Н ) — коэффициент наполнения геометрического объема призмы волочения грунтом (0,85…1,05); — коэффициент использования бульдозера по времени (обычно = (0,8- 0,9); V_(пр )- объем призмы волочения; VПР=2,3м3 (формула 2.6); T_(Ц )- продолжительность цикла в секундах. T_(Ц )=L_(Р )/v_(Р ) + L_(П )/v_(П ) +L_(О )/v_(О ) + t_(П ) (2.17) где v_(Р ), v_(П ) и v_(О )- скорости трактора при резании, перемещении грунта и обратном ходе, м/сек; L_(Р ) — длина пути резания, L_(Р )=V_(пр )/А (2.18) где A=B∙h — площадь срезаемого слоя грунта,; h — средняя толщина срезаемого слоя, h =0,24м (формула 2.15); L_(Р )=2,3/(3,2∙0,24)=3м L_(П ) — длина перемещения грунта, L_(П )=50м; L_(О )- длина обратного хода бульдозера (длинна участка), L_(О )=53м; t_(П ) — время на переключение передач в течение цикла, t_(П )= 15…20 с. Резание грунта производится на скорости 2,5…4,5 км/ч, перемещение грунта — на скорости 4,5…6 км/ч (1,25м/с..1,67м/с). Обратный ход равен максимальной скорости бульдозера 11,87 км/ч или 3,3 м/с. Скорость резания принимаем равную 2,58 км/ч или 0,72 м/с (формула 2.12) T_(Ц )=3/0,72+ 50/1,67 +53/3,3+ 20=70,17с Тогда производительность бульдозера составит: П_(Э )=(3600∙2,3∙0,75∙1∙0,9∙0,8)/70,17=63,72м^3/ч  

---

1 2