Задание
на контрольную работу по дисциплине
«Машины и оборудование транспорта леса
и дорожного строительства»
Вариант __________ Группа___________ Студент_________________________________
Ф.И.О
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
«Расчет основных параметров бульдозера»
ВВариант №
|
Вид грунта |
Тип движителя |
Вид отвала
|
Высота отвала без козырька
|
Длина отвала
|
Вес трактора с бульдозерным оборудованием
|
Заложение откоса насыпи
|
Ширина земляного полотна |
Высота насыпи (первый слой)
|
Высота насыпи (второй слой)
|
|
|
|
|
H, м |
L, м |
G, T |
m |
В, м |
h1, м |
h2, м |
1 |
1 |
г |
пр |
0.70 |
3.40 |
14.5 |
1.5 |
6.5 |
0.20 |
0.20 |
2 |
2 |
к |
пов |
0.75 |
3.50 |
16.5 |
2 |
8.5 |
0.25 |
0.25 |
3 |
1 |
г |
пр |
0.80 |
3.60 |
18.0 |
3 |
10.5 |
0.30 |
0.30 |
4 |
2 |
к |
пов |
0.85 |
3.70 |
19.0 |
1.5 |
6.5 |
0.30 |
0.30 |
5 |
1 |
г |
пр |
0.90 |
3.80 |
19.5 |
2 |
8.5 |
0.25 |
0.25 |
6 |
2 |
к |
пов |
0.95 |
3.90 |
20.0 |
3 |
10.5 |
0.20 |
0.20 |
7 |
1 |
г |
пр |
1.00 |
4.00 |
15.5 |
1.5 |
6.5 |
0.20 |
0.25 |
8 |
2 |
к |
пов |
1.10 |
4.10 |
21.0 |
2 |
8.5 |
0.25 |
0.30 |
9 |
1 |
г |
пр |
1.15 |
4.20 |
20.5 |
3 |
10.5 |
0.30 |
0.35 |
10 |
2 |
к |
пов |
1.20 |
4.30 |
22.0 |
1.5 |
6.5 |
0.30 |
0.35 |
11 |
1 |
г |
пр |
0.70 |
4.40 |
21.5 |
2 |
8.5 |
0.25 |
0.30 |
12 |
2 |
к |
пов |
0.75 |
3.40 |
23 |
3 |
10.5 |
0.20 |
0.25 |
13 |
1 |
г |
пр |
0.80 |
3.50 |
16.5 |
1.5 |
6.5 |
0.25 |
0.20 |
14 |
2 |
к |
пов |
0.85 |
3.60 |
17.5 |
2 |
8.5 |
0.35 |
0.30 |
15 |
1 |
г |
пр |
0.90 |
3.70 |
18.0 |
3 |
10.5 |
0.40 |
0.35 |
16 |
2 |
к |
пов |
0.95 |
3.80 |
19.0 |
1.5 |
6.5 |
0.40 |
0.30 |
17 |
1 |
г |
пр |
1.00 |
3.90 |
19.5 |
2 |
8.5 |
0.35 |
0.30 |
18 |
2 |
к |
пов |
1.10 |
4.00 |
15.0 |
3 |
10.5 |
0.25 |
0.20 |
19 |
1 |
г |
пр |
1.15 |
4.10 |
20.5 |
1.5 |
6.5 |
0.15 |
0.20 |
20 |
2 |
к |
пов |
1.20 |
4.20 |
17.0 |
2 |
8.5 |
0.30 |
0.35 |
21 |
1 |
г |
пр |
0.70 |
4.30 |
21.5 |
3 |
10.5 |
0.35 |
0.40 |
22 |
2 |
к |
пов |
0.75 |
4.40 |
22.0 |
1.5 |
6.5 |
0.35 |
0.40 |
23 |
1 |
г |
пр |
0.80 |
3.40 |
22.5 |
2 |
8.5 |
0.30 |
0.35 |
24 |
2 |
к |
пов |
0.85 |
3.50 |
23 |
3 |
10.5 |
0.35 |
0.40 |
25 |
1 |
г |
пр |
0.90 |
3.60 |
16.5 |
1.5 |
6.5 |
0.40 |
0.40 |
Разработчик:
Доцент кафедры ПТиС , к.т.н., доцент |
|
|
|
Комяков А.Н. |
|
|
(подпись) |
|
|
Министерство образования РФ
МФ МГТУ им Н.Э. Баумана
Кафедра промышленного транспорта и строительства
Контрольная работа по дисциплине:
«Машины и оборудование транспорта леса и дорожного строительства»
О Б Р А З Е Ц
Руководитель:
Комяков Алексей Николаевич
Мытищи 2017г.
1. Тяговый расчет бульдозера
Рассмотрим два положения при работе бульдозера:
при наборе грунта;
при транспортировке грунта.
Характер изменения глубины резания при наборе и транспортировке грунта бульдозером представлен на рис. 1.
Рис. 1. Схема набора грунта бульдозером:
– максимальная
глубина зарезания;
– глубина зарезания в конце наполнения
отвала;
– глубина резания при транспортировании
грунта (призмы волочения);
– длина зарезания;
– длина наполнения отвала;
– длина транспортировки грунта.
При наборе грунта бульдозером на горизонтальной площадке возникают сопротивления, кН:
— сопротивление
грунта резанию;
— сопротивление
перемещению бульдозера;
— сопротивление
трения ножа о грунт.
Суммарное
сопротивление бульдозера при наборе
грунта
kH,
.
В том числе:
L=4м – длина отвала бульдозера, м;
k=70
кН – удельное сопротивление лобовому
резанию, kH/
ha=0.11м – средняя глубина резания.
Средние
значения
при угле резания,
= 50... 60° для различных
грунтов составляют:
Несвязные и некоторые связные, (пески, супеси легкие), первая группа, 70кН.
Связные, (суглинки, супеси тяжелые), вторая группа, 110кН.
Связные, (тяжелые глины, глины с включением гравия), третья группа 170кН.
Wрн=70*4*0.11=30.8 кН
Gm=17.2 т=168.56 кН – вес трактора.
Gб=1.5 т=14.7 кН – вес бульдозерного оборудования.
ƒ=0.11 – коэффициент сопротивления перемещения движителя трактора.
=0,1...
0,12 –для гусеничных тракторов;
=0.08 –для колесных тракторов.
Wm=(168.56+14.7)*0.11=20.16 кН
μl=0.35 – коэффициент трения грунта по металлу:
=0.35
для грунтов первой группы;
=0.50 для грунтов второй группы;
=0.80 для грунтов третьей группы;
горизонтальная
составляющая результирующей силы
сопротивления копанию.
Rx=0.7*164.934=115.45 кН
km=0.7
– коэффициент использования тягового
усилия,
= 0,6... 0,8;
– номинальная
сила тяги бульдозера, кН,
где
–
коэффициент сцепления:
=0,9 – для бульдозеров с гусеничным движителем;
=0,6 – для бульдозеров с колесным движителем;
Gm=168.56 кН – вес трактора.
Gб=14.7 кН – вес бульдозерного оборудования.
Тмб=(168.56+14.7)*0.9=164.93 кН
угол
наклона результирующей силы сопротивления
на отвале:
= 17° при резании и перемещении плотного
грунта;
= 0° при резании и перемещении разрыхленного
грунта (в этом случаев
и
).
Wmp=0.35*14.7=5.15 кН
Суммарное сопротивление при наборе грунта не должно быть больше номинальной силы тяги бульдозера
∑Wнг=30.8+20.16+5.15=56.11 кН
56.11≤164.93
и глубина зарезания не должна превышать, м,
0.11≤(164.934-20.16-5.15)/(70*4)=0.5
При транспортировании грунта прямым отвалом бульдозера по горизонтальной площадке возникают сопротивления:
– сопротивление
резанию;
–
сопротивление
перемещению призмы грунта перед отвалом;
– сопротивление
перемещению грунта вверх по отвалу;
– сопротивление перемещению бульдозера;
– сопротивление трения ножа бульдозера о грунт.
Найдем вышеперечисленные сопротивления, кН:
При транспортировке призмы волочения часть ее теряется в боковые валики, поэтому нож бульдозера должен быть заглублен на некоторую величину для срезки стружки, восполняющей потери грунта в боковые валики на 1м пути. Величина заглубления определяется так:
kn=0.06 – коэффициент, учитывающий потери грунта в боковые валики.
=
0.025... 0.032 –для грунтов второй и третьей
групп;
= 0.06... 0.07 – для грунтов первой группы;
lmp=1м – длина пути транспортирования грунта.
– объем
призмы волочения, м3.
H=1.1 м – высота отвала без козырька.
knp=1.1/4=0.3
коэффициент, зависящий от вида грунта
и отношения
Значения
коэффициента
следующие:
Отношение -0,15 0,30 0,35 0,40 0,45
Грунты первой и второй группы -0,70 0,80 0,85 0,90 0,95
Грунты третьей группы без
предварительного разрыхления -1,15 1,20 1,20 1,30 1,50
Vnp=4*1.21/(2*0.8)=3.025 м3
hl=0.06*3.025/(4*1)=0.045 м
Wp=70*4*0.045 =12.6 кН
μ2=0.7 – коэффициент трения грунта по грунту.
для
связных грунтов
= 0.5
для несвязных = 0.7
Gnp – вес призмы волочения, кН.
=15
кН/
– объемный вес грунта в плотном теле.
для
грунтов первой группы
15,0 кН/
для
грунтов второй и третьей группы
17...19 кН/
Gnp=3.025*15=45.375 кН
Wпр=0.7*45.375=31.763 кН
α=60° – угол резания, = 55...60°
μl=0.35 – коэффициент трения грунта по металлу.
Wв=45.375*0.35*0.25=3.97 кН
Суммарное сопротивление движению бульдозера при транспортировании грунта
Wp=12.6 кН
Wпр=31.763 кН
Wв=3.97 кН
Wmp=5.15 кН
Wm=20.16 кН
∑Wmг=12.6+31.763+3.97+5.15+20.16=73.643 кН
73.643≤164.93
Для бульдозера с поворотным отвалом суммарное сопротивление при транспортировании грунта
где
;
;
где
– сопротивление трению, возникающему
при движении грунта вдоль отвала, кН,
где
— угол установки отвала в плане,
= 50... 60°