3.2.1 Бульдозеры и рыхлители

На базовой машине, гусеничном тракторе могут быть установлены бульдозерное и рыхлительное оборудование. Для изменения положения навесного рабочего оборудования служат гидроцилиндры.

Техническую производительность бульдозера, /ч, при разработке и перемещении грунта определяется по формуле:

где - ширина призмы грунта впереди отвала, м;

b, h-длина и высота отвала, м;

φ - угол естественного откоса грунта в движении, град.;

ψ - коэффициент, учитывающий потери грунта, принимается равным ;

L-дальность перемещения грунта, м;

-число циклов за 1 час работы: -продолжительность цикла, с;

-время реакции грунта, с;

-длина пути резания (обычно 6-15 м);

-скорость движения трактора при резании грунта;

-время перемещения грунта;

-путь перемещения грунта;

-скорость движения трактора при перемещении грунта;

-время обратного хода трактора;

-скорость движения трактора при обратном ходе, м/с;

-дополнительное время, с. (время на переключение скоростей до 5 с., на подъем и опускание отвала до 4 с., на разворот трактора до 10 с., на распределение грунта и др.)

К_р - коэффициент разрыхления грунта, т.е. отношение объема рыхлого грунта к объему того же грунта в плотном теле (1,12- для песчаных; 1,22- для суглинистых; 1,3- для глинистых грунтов).

Скорость движения трактора зависит от сопротивлений, возникающих при работе бульдозера. Усилие, которое необходимо преодолеть трактору при работе с бульдозером:

где - сопротивление грунта резанию:

где b- длина отвала, м;

α- угол поворота отвала в плане относительно оси трактора, град.;

с-толщина срезаемого слоя, м;

k- коэффициент сопротивления грунта по резанию для бульдозера;

- сопротивление волочению призмы грунта впереди отвала:

где φ- угол естественного откоса грунта (φ =40-45°);

ρ- плотность грунта, кг/ ;

g- ускорение свободного падения, м/ ;

μ- коэффициент трения грунта по грунту (μ = 0,4-0,6) причем меньшие значения берут для влажных и глинистых грунтов;

i-уклон пути;

-сопротивление трению грунта по отвалу:

где δ - угол резания (δ =50-65°);

μ'- коэффициент трения грунта по стали ( μ' =0,4-0,6 для глины; μ' =0,5-0,6 для суглинка и супеси; μ' =0,35-0,5 для песка);

-сопротивление движению бульдозера с трактором

где G–вес бульдозера с трактором, кг;

-удельное сопротивление движению;

Машины находятся в движении без пробуксования при условии, что сцепная сила тяги больше окружного усилия на ободе ведущего колеса (звездочки) и больше общего сопротивления передвижению.

Техническая производительность рыхлителей по объему грунта, подготавливаемого для транспортирования, /ч:

где –скорость движения рыхлителя, км/ч;

-глубина рыхления, м;

-ширина полосы рыхления одним зубом ( ),причем большие значения соответствуют материалам слоистой структуры с горизонтальным расположением слоев);

z-число зубьев;

-коэффициент, учитывающий снижение рабочей скорости ( =0,4-0,6);

-коэффициент, учитывающий уменьшение толщины разрыхляемого слоя грунта ( =0,6-0,8), причем меньшие значения соответствуют грунтам, образующим крупный скол ,глыбы);

-число проходов по одному разу;

-число слоев рыхления в поперечных направлениях для подготовки грунта к транспортированию.

Техническая производительность бульдозеров при планировочных работах, /ч:

где -скорость движения бульдозера, км/ч;

-длины отвала, м ;

-угол установки отвала в плане по отношению к продольной оси трактора;

-коэффициент ,учитывающий перекрытие следов (=0,8-0,85);

-число слоев планирования.

Задача №10

Определить производительность бульдозера при разработке грунта. Исходные данные:

Базовый трактор-

Длина отвала-

Высота отвала-

Масса трактора с навесным оборудованием-m-

Разрабатываемый грунт-

Плотность грунта-

Решение:

Тяговое усилие развиваемое трактором при = ……

и скорости движения =

=

2. Сила тяги по сцеплению При движении бульдозера по плотному грунту

Условие движение без буксования

3. Сопротивление волочению призмы грунта впереди отвала на горизонтальной площадке при =; ; по формуле (3.8)

4. Сопротивление трение грунта по отвалу по формуле (3. 9)

5. Сопротивление движению бульдозера определяется по формуле (3.10)

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

По мощности:

Для дальнейших расчетов следует принимать меньшее значение.

7. Расчетная глубина резания (толщина стружки грунта) из формулы для разрабатываемого грунта , плотного суглинка k= ,

В конце набора грунта из формулы:

В начале копания, когда все тяговое усилие расходуется только на резание грунта и перемещение бульдозера, свободная сила тяги:

Отвал бульдозера может быть опущен на глубину:

С=

Средняя толщина срезаемого слоя:

С=

8. Объем грунта в призме волочения:

9. Длина участка набора грунта :

10. Выбираем скорости движения на участках: набора грунта 4,5 км/ч, транспортирования , движение задним ходом

Продолжительность элементов цикла элементов цикла , где скорость движение машины.

Продолжительность набора грунта

Транспортирование грунта

Движение задним ходом

Дополнительное время на переключение скоростей, разгрузку и распределение грунта

11. Продолжительность цикла:

12. Число циклов за 1 час работы:

13. Коэффициент, учитывающий потери грунта:

14. Часовая производительность бульдозера определяется по формуле (3.5)

П=