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=0,5ВН2ggcos2aрm1;

где: m1 - сопротивление грунта по отвалу m1=0,9

aр-угол резания aр=55о

W3=0,51.7524,731600cos2550,99,8=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 / 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"