И.Ф. Дьяков
ОПТИМАЛЬНЫЙ
ВЫБОР РЕЖИМА РАБОТЫ
ЗЕМЛЕРойной МАШИНЫ
(Бульдозера)
Ульяновск 2007
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЕ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
Ульяновский государственный технический университет
И. Ф. Д ь я к о в
ОПТИМАЛЬНЫЙ
ВЫБОР РЕЖИМА РАБОТЫ
ЗЕМЛЕРойной МАШИНЫ
(Бульдозера)
(для выполнения расчетно-графической работы)
по дисциплине «Строительные машины»
для специальности 290300
«Промышленное и гражданское строительство»
Ульяновск
2007
УДК 621. 8 (075)
ББК 32. 973.2 я 7
Д 93
Рецензенты: каф. № 8 Ульяновского высшего военно-технического училища
(института); проф. каф. «Сельскохозяйственные машины»
Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии
д-р техн. наук В. Г. Артемьев
Д93 Дьяков, И. Ф.
Оптимальный выбор режима работы землеройной машины (бульдозера) :
учебное пособие (для выполнения расчетно-графической
работы по дисциплине «Строительные машины») /И. Ф. Дьяков. –
Ульяновск : УлГТУ, 2007.− 66 с.
ISBN 978-5-9795-0061-4
Изложены основные сведения по выбору режима работы землеройно-транс-
портных машин в соответствии с учебной программой курса «Строительные
машины» специальности 290300.
Рассмотрены конструктивные особенности землеройно-транспортных машин,
общие виды отдельных агрегатов, некоторые числовые значения коэффициентов,
силы сопротивления резанию грунта, влияющие на производительность, приведе-
ны расчеты тягово-скоростных, топливно-экономических свойств, выбросов от-
работавших газов в атмосферу, дан критерий оптимальности с условиями ограни-
чений и алгоритм расчета режима работы машины.
УДК 69.057(075)
ББК 32. 973.2
© Дьяков И. Ф., 2007
ISBN 978-5-9795-0061-4 © Оформление. УлГТУ, 2007
Введение
Учебное пособие предназначено для студентов при выполнении расчетно-графической работы, имеет своей целью закрепление знаний, полученных при изучении курса, а также контроля усвоения основных его положений.
При выполнении расчетно-графической работы предварительно требуется изучение соответствующих разделов описательного курса и основ эксплуатационных свойств землеройных машин с использованием литературы, рекомендованной в учебном пособии. В результате изучения дисциплины «Строительные машины» студент должен владеть знаниями в области конструкции машин, произведенных в нашей стране и за рубежом, знать тенденции их развития, эксплуатационные свойства, иметь представление о показателях и методах оценки, путях улучшения этих показателей, уметь самостоятельно изучать и оценивать их технический уровень.
Расчетно-графическая работа выполняется на листах формата А4 в виде пояснительной записки. На листах дается общий вид машины с указанием действующих сил и моментов, возникающих при выполнении землеройной работы, номограмма, по которой определяются режимы нагружения, а по критерию оптимальности с условиями ограничений выбирается режим работы машины по передачам. Для решения поставленной задачи приведен алгоритм оптимизации.
1.Варианты задания
1.1. Основные условия и требования к выполнению работы
В основу выполнения работы положены задания, являющиеся логическим продолжением и приобретением навыков по выбору землеройно-транспортной машины, обеспечивающих оптимальное использование на строительных объектах. Исходные данные для выполнения
1.
Общий объем вырабатываемого грунта, Q
= ..., тыс. м
;
2. Категория грунта ... ;
3.
Климатические условия,
=
… ° С;
4. Срок выполнения, Т= ..., в днях (часах);
5.
Расстояние перемещения грунта, L
=
..., м (км);
7.
Средняя скорость бульдозера,
=
..., м /с (км/ч);
8.
Коэффициент
сцепления движителя с грунтом,
=
0,8;
9. Угол подъема (от 0 до 15 % ) или уклона местности (от 0 до 20 %).
Требуется.
1. По исходным данным предварительно подобрать машину (определить объем отвала, подобрать марку землеройно-транспортной машины;
2. Произвести анализ регуляторной (нагрузочной) характеристики двигателя, тягово-скоростных и топливно-экономических свойств машины;
3. Построить номограмму тягово-скоростных свойств машины, топливной экономичности и производительности, найти оптимальные режимы нагружения.
Средняя скорость уточняется по передачам после выбора машины. Используя уравнение производительности данной машины, находим геометрические размеры отвала. По этим параметрам выбираем из справочной литературы марку бульдозера и выписываем технические характеристики двигателя, трансмиссии и ходовой части.
Выбор землеройно-транспортной машины.
Дневной объем Qсут вырабатываемого грунта определяется по формуле
Qсут
=
Q/
Т,
где Т – срок выполнения работы в днях.
Объем
вырабатываемого грунта за смену
находят по формуле
=
/ n
,
где
n
– число смен в cутки.
Определяем часовую производительность
машины по исходным данным. Предварительно
подсчитав заданное время за смену в
часах, тогда
,
м
,
где
число часов работы за смену.
Категория
грунта, от которой зависит коэффициент
сопротивление резанию
,
принимаем из ЕНИР «Земляные работы»,
«Распределение грунтов на группы в
зависимости от трудности их разработки
механизированным способом» [13] или из
табл. 4.1 [3, c.
153] «Строительные и дорожные машины и
основы автоматизации». Принимаем по
заданию в качестве исходных данных
разрабатываемого грунта и указываем
основные свойства, например, суглинок
легкий.
Основные свойства грунта:
Плотность в естественном состоянии, … кг /м
;Первоначальное увеличение объема грунта после разработки − 1,18…1,24;
Удельное сопротивление резанию,
= …., кПа.
Фрикционные свойства грунта:
а)
угол внутреннего трения,
;
б)
угол естественного откоса,
;
в)
коэффициент трения движения грунта по
стали,
;
г)
коэффициент внутреннего трения грунта
о грунт,
.