"Выявление применимости бульдозеров в конкретных условиях эксплуатации"

Цель работы: Изучение устройства, назначения и принципа действия бульдозеров. Выявление применимости конкретных бульдозеров для проведения работ в заданных условиях эксплуатации, в том числе грунтовых, путем проведения тягового расчета. Определение технической производительности бульдозеров при разработке и перемещении грунта

Тяговый расчет бульдозера
Тяговое усилие бульдозера по мощности заданного трактора
NE – номинальная мощность двигателя
kзаг – коэффициент загрузки двигателя трактора (kзаг = 0.7 для тракторов с механической трансмиссией)
V – скорость движения трактора без загрузки (принимать наименьшее значение)
δ – среднее значение коэффициента буксования при рабочем ходе бульдозера (δ=0.18…0.22 для бульдозера на базе гусеничного трактора)
η – КПД трансмиссии и движителя ( η=0.7…0.95)
Методические указания

Тяговый расчет бульдозера
Тяговое усилие по сцеплению
m – масса бульдозера (эксплуатационная масса базового трактора и бульдозерного оборудования, т);
g – ускорение свободного падения (g = 9,8м/с2);
φ – коэффициент использования сцепного веса (φ = 0,7…0,9 – для гусеничных бульдозеров).
Методические указания
Из двух расчетных значений тягового усилия для последующих расчетов принимается наименьшее значение

Уравнение тягового баланса
Wf – сопротивление перемещению бульдозера
Wр – сопротивление грунта резанию;
Wпр – сопротивление перемещению призмы волочения;
Wтр – сопротивление от трения грунта перед отвалом.
Методические указания

Сопротивление перемещению бульдозера
f - коэффициент сопротивления перемещению бульдозера (для гусеничных бульдозеров при движении по свежесрезанному грунту f = 0,06…0,1);
i - уклон местности (при работе под уклон принимается со знаком минус, при работе на подъем - со знаком плюс).
Уравнение тягового баланса
Методические указания

Сопротивление перемещению призмы волочения
Vпр – объем призмы волочения;
kпр – поправочный коэффициент к объему призмы волочения, зависящий от соотношения высоты и ширины отвала, а также физико-механических характеристик разрабатываемого грунта;
μ - коэффициент трения грунта по грунту ( μ = 0,4…0,8 возрастает с уменьшением связности).
Уравнение тягового баланса
Методические указания

Объем призмы волочения
φ1– угол естественного откоса грунта в движении (φ1 = 20°…50° - меньшее число для сыпучих грунтов, большее – для связных);
kу – коэффициент учета влияния уклона местности.
Уравнение тягового баланса
Методические указания

Сопротивление от трения грунта перед отвалом
α – угол резания (регулируется винтовыми или гидравлическими раскосами и выбирается в пределах α =45°…60°);
μ1 - коэффициент трения грунта по отвалу.
Уравнение тягового баланса
Методические указания

Усилие резания грунта в конце процесса
Уравнение тягового баланса
Методические указания
Усилие резания грунта в начале процесса

Определение средней толщины стружки в процессе копания
Уравнение тягового баланса
Методические указания
hmax
hmin

Продолжительность цикла рабочего процесса бульдозера
Методические указания
t1 – время, затрачиваемое на набор грунта;
t2 - время, затрачиваемое на его перемещение;
t3 – время на холостой(обратный) ход;
t4 – время вспомогательных операций.

Продолжительность цикла
Методические указания
Длина участка резания
Время, затрачиваемое на набор грунта
VI – скорость резания грунта (на первой передаче).

Продолжительность цикла
Методические указания
Скорость перемещения грунта
Время, затрачиваемое на перемещение грунта
VII – скорость передачи при перемещении грунта.

Продолжительность цикла
Методические указания
Время обратного хода
VIII – скорость передачи при обратном ходе.

Техническая производительность бульдозера
Методические указания
kк - коэффициент учета квалификации машиниста;
kc - коэффициент сохранения грунта при транспортировании;
kфо – коэффициент влияния на производительность формы отвала.

Исходные данные
Параметры бульдозеров

Исходные данные
Условия эксплуатации

Исходные данные
Физико - механические параметры грунтов
Примечание. Студенту выдается задание в виде двух вариантов. Например, 2-5. Первая цифра означает номер варианта параметров бульдозеров, вторая – условия эксплуатации.

Перечень констант

Задание
Дать изображение бульдозера в соответствии с предложенным вариантом. Обозначить на рисунке основные элементы конструкции машины. Описать назначение машины и ее конструктивные особенности.
Рассчитать в соответствии с предложенным вариантом параметры рабочего цикла и производительность бульдозера.
Сделать выводы по проделанной работе.