Реферат: Определение производительности и тяговый расчет бульдозера Т-330
Федеральное агентство по образованию РФ
Пермский государственный технический университет
Кафедра подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования
Контрольная работа
Выполнил:
Проверил:
ПЕРМЬ
Задание 1. Тема: «Определение производительности и тяговый расчет бульдозера Т — 330»
Исходные данные:
Масса бульдозера 25000 кг;
Масса отвала 7700кг
Мощность двигателя Nдв =240 кВт.;
Скорость передвижения вперед Vвп =2,5 км/ч;
Скорость передвижения назад Vназ =5 км/ч;
Ширина отвала В=4730 мм;
Высота отвала H=1750 мм;
Длина перемещения Lпер =70 м;
Грунт-глина;
Плотность грунта =1600 кг/м3 ;
Коэффициент разрыхленности Кразр =1,3;
1. Определение тягового усилия по мощности двигателя:
ТсцТN
TN -тяговое усилие при заданной скорости:
TN =, кН;
где: = КПД = 0,8, U — скорость перемещения машины, м/с
TN =, кН;
2. Определение силы тяги по сцеплению:
Тсц =Gсц, кН;
где: Gсц -сцепной вес бульдозера
jсц -коэффициент сцепления jсц =0,9
Gсц =Gб.м +Gр.о = (7700+25000) *9,8=320,5 кН;
Тсц =320,50,9=288,45 кН;
Тсц > TN >
3. Определение суммарного сопротивления:
=W1 +W2 +W3 +W4 +W5 ;
а) Сопротивление резанию.
W1 =kВh;
где: k- коэффициент удельного сопротивления грунта резанию
k=150кПа
В — ширина отвала.
h — толщина срезаемого пласта
h=0,09hотв =0,091750=157,5 (мм) =0,1575 (м)
W1 =1504,730,1575=111,7 кН.
б) Сопротивление призмы волочения.
W2 =0,5ggm2sina;
где: m2 — сопротивление грунта по грунту. m2 =0,6
— угол естественного откоса грунта =45°.
W2 =0,516009,80,60.81=55,2 кН;
в) Сопротивление перемещения призмы вверх по отвалу
W3 =0,5ВН2ggcos2 aрm1 ;
где: m1 — сопротивление грунта по отвалу m1 =0,9
aр -угол резания aр =55о
W3 =0,51.7524,731600cos2 550,99,8=33,7 кН.
г) Сопротивление трения ножа отвала о грунт.
Pзат — удельное сопротивление от затупления, зависящее от ширины площадки и категории грунта
W4 = PзатB,
W4 =1000*4,73=4,7 кН
д) W5 =Gбулf
f — Коэффициент сопротивления качения, f=0,06
W5 = 156,80,06=19,2
=111,7+55,2+33,7+4,7+19,2= кН
Тсц > TN >
288,45 >246,8>224,5 кН
Условие тягового расчета выполняется.
4. Определение запаса тягового усилия по сцепному весу
Т’сц =Тсц — (W2 +W3 +W4 +W5 )
Т’сц =288,45 — (55,2+33,7+4,7+19,2) =175,6кН
5. Запас тягового усилия по мощности двигателя:
Т’маш =ТN — (W2 +W3 +W4 +W5 )
Т’маш =246,8- (55,2+33,7+4,7+19,2) =112,8кН
6. Определение толщины стружки:
а) в начале набора грунта
h1 =Т’м /В*К=112,8/4,73*150=0,15м
б) в конце набора грунта
h2 =Т’’ /В*К, Т’’ = ТN — (W4 +W5 ) = 246,8- (4,7+19,2) =222,9кН
h2 =222,9/4,73*150=0,31 м
7. Определение фактического объема грунта призмы:
Vпр =0,5*Н2 *В / tgφ=l1 *В*hср
l1 — длина участка набора грунта
l1 =0,5*Н2 / tgφ* hср =0,5*1,752 /1*0,23=3,8м
Vпр =3,8*4,73*0,23=4,2 м3
5. Выбираем скорости движения на участках:
Vн = 2.5 км/ч — при наборе, Vтр =4,5 км/ч — при транспортировании
Vзад = 7 км/ч — при движении задним ходом
6. Определение продолжительности цикла:
Tц =t1 + t2 + t3 + t4
а) продолжительность набора грунта
t1 =3,6*l1/ Vн =3,6*3,8 /2.5=5,4 с
б) время транспортировки
t2 =3,6*lтр / Vтр =3,6*70 /4.5=56 с
в) время движения задним ходом
t3 =3,6* (l1 +lтр ) / Vзад =3,6* (3,8+70) /7=38 с
г) время дополнительное (переключение скоростей, поворот и т.д.)
t4 =30…40 с, принимаем t4 =30 с
tц =5,4+56+38+30=129,4 с
7. Определение числа циклов за час работы:
n=3600 / tн = 3600 / 129,4=27,8 ≈28 цикла
8. Определение технической производительности бульдозера:
ПТ = (0,5*Н2 *В / tgφ) *ψ*n*Ккв * (1/Кр )
Ψ — коэффициент потерь грунта на боковые валки, Ψ = 0,75
Кр — коэффициент разрыхления грунта, Кр =1,3
ПТ = (0,5*1.752 *4.73/1) *0,75*28*0.9* (1/1,3) =105,3 м3 /ч
9. Эксплутационная производительность:
ПЭ = ПТ *КВ *ККВ
КВ — коэффициент использования машины по времени, КВ =0,85
ККВ — коэффициент учитывающий квалификацию, ККВ =0,9
ПЭ =105,3*0,85*0,9=80,5 м3 /ч
Задание 2. Тема: «Определение усилия и производительности рыхлителя»
Исходные данные:
Заглубление hр =0,8 м;
Глубина промерзания hпром =1,5 м;
Ширина наконечника S=12 см;
Угол рыхления
Количество зубьев z=1; Длина пути забора грунта l1 =12 м;
1. Определение усилия рыхлителя:
, кН
где: Суд -количество ударов ударника ДОРНИИ Суд =100, коэффициент характеризующий свободное резание , коэффициент характеризующий заточку
кН
2. Определение производительности рыхлителя:
а) Определение транспортной производительности.
м3 /ч
Где: V — скорость V=2 км/ч =0,55 м/с, hр — глубина рыхления hр =0,8м, вр — ширина рыхления вр = zhр =10.7=0.7 м, Z — количество зубьев Z=1, К1 — коэффициент снижения рабочей скорости равен 0,7, К2 — коэффициент уменьшения толщины рыхления грунта равен 0,6, К3 — число проходов по одному месту К3 =3, К4 — число проходов в поперечном направлении К4 =3
Время набора грунта
с
м3 /ч
а) Определение эксплуатационной производительности.
м3 /смен
Где: Кв — коэффициент использования техники равен 0,85
м3 /смен
При толщине разрабатываемого слоя грунта H=1.5 м
Определим площадь разрабатываемого участка
м2 L=м
Определим время цикла
;
c; с;
дополнительное время для подготовки, переключение
скоростей, естественные нужды t4 = 30 с.
с
Определим число циклов за час работы
Определим коэффициент потерь грунта при транспортировании:
Определим производительность бульдозера
м3 /ч
Кр — коэффициент разрыхленности равен 1,45
м3 /ч
Определим время выталкивания
часа.
Задание 3. Тема: «Тяговый расчет и определение производительности скрепера»
Исходные данные:
Ширина ковша В=3,04 м;
Высота стружки hстр =0,35 м;
Масса скрепера m=17000 кг;
Вместимость ковша q=15 м3 ;
Расстояние перемещения грунта Lперем =500 м;
i=0,04; 1960 кг/м3 ;
грунт-плотный суглинок;
Расстояние разгрузки Lразгр = 10м
Мощность двигателя Nдв =240 кВт.;
1. Тяговый расчет.
Должно выполняться условие:
тяговое усилие при заданной скорости определяется по формуле:
, ;
V=2,5 км/ч =0,7 м/с
кН
сила тяги по сцеплению, определяется по формуле:
, Кн
jсц — коэффициент сцепления jсц =0,9
Gсц — сцепной вес
Gсц =Gб.м. сц +Gскр сц
Gб.м. сц — сцепной вес базовой машины равен 173,1 кН
Gскр сц — сцепной вес скрепера
Gскр сц =mg=170009.8=166,6 кН
Gсц =166,6+320,5=487,1 кН
кН
суммарное сопротивление
=W1 +W2 +W3 +W4 +W5, кН
а) Сопротивление резанию.
W1 =kbh, кН
где: k-коэффициент удельного сопротивления грунта резанию, k=130 кН/м2, b — ширина срезаемого слоя в=3,04 м, h — толщина срезаемого слоя h=0,35 м
W1 =130003,040,35=138,3 кН
б) Сопротивление перемещению призмы волочения перед скрепером
W2 =ybH2gкН
где: m2 — сопротивление грунта по грунту. m2 =0,5, y=0,5; , H-высота слоя грунта в ковше равна 1,5 м, плотность грунта равна 2000 кг/м3
W2 =0,53,042,4219609,8(0,5-0,04) =77,4 кН
в) Сопротивление от веса срезаемого слоя грунта, движущегося
в ковше, кН
W3 =bhHg=3,040,352,419609,8=49 кН
г) Сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше
W4 =bH2XgкН
где: X-коэффициент, учитывающий влияние рода грунта равен 0,3
W4 =3,042,4219600,39,8=100,9 кН
д) Сопротивление движению скрепера
W5 = (Gскр +Gгр ) (f)
где: f-коэффициент сопротивления качения f=0,2
Gскр — вес скрепера, кН
Gгр — вес грунта в ковше, кН
Кр = коэффициент разрыхления грунта в ковше скрепера равен 1,3
Gгр =кН
W5 = (166,6+221,6) (0,2-0,03) =66 кН
=138,3+77,4+49+100,9+66=431,6 кН
Мощности двигателя тягача не достаточно для набора грунта, по этому
данный скрепер может применяться только в паре с толкачом.
2. Определение производительности скрепера
м3 /ч
где: q — геометрическая вместимость ковша равна 15 м3
КВ — коэффициент использования рабочего времени 0,85
КР — коэффициент рыхления 1,3
КН — коэффициент наполнения 0,8
ТЦ — продолжительность цикла, с
где: l1 — длина пути заполнения равна 16,6 м
U1 — скорость движения при заполнении ковша равна 0,7 м/с
L2 — длина пути транспортирования грунта равна 500 м
U2 — скорость движения груженого скрепера равна 1,25 м/с
L3 — длина пути разгрузки равна 10 м
U3 — скорость движения скрепера при разгрузке равна 1 м/с
l4 — длина пути порожнего скрепера равна 526,6 м
U4 — скорость движения порожнего скрепера равна 2.75 м/с
tдоп -время на подъем и опускание ковша, переключение скоростей
tдоп = 30 с.
Определим длину пути, заполнения ковша скрепера
l1 =м
где: КП — коэффициент, учитывающий потери грунта при образовании призмы волочения и боковых валиков КП =1,3
l1 =м
с
м3 /ч
Задание 4. Тема: «Перерасчет показателей бульдозера по формуле Зеленина»
Исходные данные:
Натуральные размеры:
ВН =4.73м; HН =1,75м;
Размеры модели:
ВМ =0,8 м; HМ =0,4 м;
hМ =5 см; СМ =1;
=55о; 1600 кг/м3 ;
0.7;
1. Определим масштаб:
КС = — по высоте
КС = — по ширине
Средний масштаб КС =5
2. Перерасчет натуральных параметров:
3.
HН = КСHМ =50,4=2м
ВН = КСВМ =50,8=4м
С= КССМ =51=5
hстр = КСhМ =55=25 см = 0,25 м
hМ — толщина стружки создаваемая отвалом модели
Суммарное усилие
а) в пересчете
В-ширина отвала равна 4 м, угол резания равен 55о, КСЖ — коэффициент сжатия равен 0,02303 н/м2
VПР — объем призмы VПР =м3
КПР — коэффициент зависящий от характера грунта равен 0,85
пригрузочный коэффициент, зависящий от высоты бульдозерного отвала равен 2
4. Определим max погрешность:
— суммарное сопротивление, возникающие при лобовом резании и транспортировании грунта по горизонтальной поверхности, из
первого расчетного задания =224.5кН
4. Определение сопротивления перемещения:
GСЦ — сцепной вес, GСЦ =GБМ1,22=2450001,22=298.9 кН
f — коэффициент сопротивления качению равен 0,06
кН
5. Определение мощности на процесс копания:
кВт
NДВ — мощность двигателя, Nдв =240кВт
Мощность по сцеплению
коэффициент сцепления равен 0,9
кВт
NСЦ > NДВ > N
330> 240> 122