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:
Тсц/>ТN/>/>
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=320,5/>0,9=288,45 кН;
Тсц> TN >/>
3. Определение суммарного сопротивления:
/>=W1+W2+W3+W4+W5;
а) Сопротивление резанию.
W1=k/>В/>h;
где: k — коэффициент удельного сопротивления грунта резанию
k=150кПа
В — ширина отвала.
h — толщина срезаемого пласта
h=0,09/>hотв=0,09/>1750=157,5 (мм) =0,1575 (м)
W1=150/>4,73/>0,1575=111,7 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/>/>/>1600/>9,8/>0,6/>0.81=55,2 кН;
в) Сопротивление перемещения призмы вверх по отвалу
W3=0,5/>В/>Н2/>g/>g/>cos2aр/>m1;
где: m1 — сопротивление грунта по отвалу m1=0,9
aр-угол резания aр=55о
W3=0,5/>1.752/>4,73/>1600/>cos255/>0,9/>9,8=33,7 кН.
г) Сопротивление трения ножа отвала о грунт.
Pзат — удельное сопротивление от затупления, зависящее от ширины площадки и категории грунта
W4= Pзат/>B,
W4=1000*4,73=4,7 кН
д) W5=Gбул/>f
f — Коэффициент сопротивления качения, f=0,06
W5= 156,8/>0,06=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
--PAGE_BREAK--h2=222,9/4,73*150=0,31 м
7. Определение фактического объема грунта призмы:
Vпр=0,5*Н2*В / tg φ=l1*В*hср
l1 — длина участка набора грунта
l1 =0,5*Н2/ tg φ* 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 / tg φ) *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=0,8 м, вр — ширина рыхления вр= zhр=1/>0.7=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 L перем=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=m/>g=17000/>9.8=166,6 кН
Gсц=166,6+320,5=487,1 кН
/> кН
/> суммарное сопротивление
/>=W1+W2+W3+W4+W5, кН
продолжение--PAGE_BREAK--
а) Сопротивление резанию.
W1=k/>b/>h, 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=13000/>3,04/>0,35=138,3 кН
б) Сопротивление перемещению призмы волочения перед скрепером
W2=y/>b/>H2/>/>/>g/>/> кН
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=0,5/>3,04/>2,42/>1960/>9,8/> (0,5-0,04) =77,4 кН
в) Сопротивление от веса срезаемого слоя грунта, движущегося
в ковше, кН
W3=b/>h/>H/>/>/>g =3,04/>0,35/>2,4/>1960/>9,8=49 кН
г) Сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше
W4=b/>H2/>/>/>X/>g кН
где: X-коэффициент, учитывающий влияние рода грунта равен 0,3
W4=3,04/>2,42/>1960/>0,3/>9,8=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=4.73 м; 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
Перерасчет натуральных параметров:
HН= КС/>HМ=5/>0,4=2 м
ВН= КС/> ВМ=5/>0,8=4 м
С= КС/>СМ=5/>1=5
hстр= КС/>hМ=5/>5=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
/>
Определим max погрешность:
/>
/> — суммарное сопротивление, возникающие при лобовом резании и транспортировании грунта по горизонтальной поверхности, из
первого расчетного задания />=224.5 кН
/>
4. Определение сопротивления перемещения:
/>
GСЦ — сцепной вес, GСЦ=GБМ/>1,22=245000/>1,22=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