Определение производительности бульдозера при разработке и перемещении грунта

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Ижевский государственный технический университет

имени М.Т. Калашникова»

Институт строительства и архитектуры имени В.А. Шумилова

Кафедра «Строительные материалы, механизация и геотехника»

Практическая работа №2

по дисциплине: «Технология и механизация процессов

городского строительства и хозяйства»

на тему: «Определение производительности бульдозера

при разработке и перемещении грунта»

Вариант №3

Выполнил:

студент гр. Б18-502-1зу                                                               Волков Д.А.

Принял:

к.т.н., доцент                                                                    Закиров М.Ф.

Ижевск, 2021 г.

Цель работы: определить производительность бульдозера при разработке и перемещении грунта с учетом тягово-сцепных характеристик гусеничного трактора.

Расчет

Исходные данные:

Трактор ДЭТ-250 ; длина отвала b = 4,2 м; высота отвала h = 1,55 м. Масса трактора с навесным оборудованием т = 30680 кг. Разрабатываемый грунт – глина γ = 1900 кг/м3. Место работы - горизонтальная площадка. Отвал перпендикулярен оси трактора α = 90°. Дальность транспортирования грунта  L = l2 = 50 м.

Решение:

1. Тяговое усилие

Тяговое усилие, развиваемое трактором ДЭТ-250 при Nдв = 220 кВт (по табл.2), η = 0,8 и минимальной скорости движения вперед v = 2,3 км/ч =  =0,63 м/с, по формуле:

[pic 1]                                

где: [pic 2] — мощность двигателя, кВт;

[pic 3] — КПД трансмиссии;

[pic 4] — скорость передвижения, м/с.

[pic 5]

Сила тяги по сцеплению, при движении бульдозера по плотному грунту (φ = 0,9):

[pic 6]

где: [pic 7] — сцепной вес машины;

[pic 8] — коэффициент сцепления ([pic 9] — плотный сухой грунт).

[pic 10].

1. Сопротивления, возникающие при работе бульдозера

Сопротивление волочению призмы грунта впереди отвала на горизонтальной площадке при φ = 45°, α = 90° и µ=0,4 определяется по формуле :

[pic 11],

где: [pic 12][pic 13] — угол естественного откоса грунта ([pic 14][pic 15]=40...45°); 

[pic 16] — плотность грунта, кг/м3; 

[pic 17] — ускорение свободного падения; 

[pic 18]— коэффициент трения грунта по грунту;

[pic 19] — уклон пути.

[pic 20]

Сопротивление от трения грунта по отвалу при δ = 55°, µ'=0,8 (глина) определяется по формуле :

[pic 21],

где: δ — угол резания (50...55°);

µ' — коэффициент трения грунта по стали ;

[pic 22]

Сопротивление движению бульдозера при ω0=0,12 (глина ) определяется по формуле :

[pic 23]

где: G — вес бульдозера с трактором; 

ω0 — удельное сопротивление движению.

[pic 24]

1. Свободная сила тяги

Свободная сила тяги (запас тягового усилия) по сцепному весу:

[pic 25]

Т=[pic 26]

По мощности:

[pic 27]

Т=[pic 28]

Для дальнейших расчетов следует принимать меньшее значение.

Следовательно принимаю Т=152,9 кН  > Т-172,4кН.

1. Расчетная глубина резания и длина участка набора грунта

Расчетная глубина резания грунта (толщина стружки грунта) из     формулы :