- •Содержание
- •Предисловие
- •1. Характеристика разрабатываемого грунта
- •2. Машины для подготовительных работ
- •2.1. Корчевка пней и валунов
- •2.1.1. Характеристики, технологическая карта и схема рабочей машины
- •2.1.3. Расчет часовой производительности рабочей машины
- •3. Землеройно-транспортные машины
- •3.1. Работы по разработке и перемещению грунта в насыпь
- •3.1.1. Характеристики, технологическая карта и схема рабочей машины
- •3.1.2. Тяговый расчет рабочей машины
- •3.1.3. Расчет часовой производительности рабочей машины
- •3.2. Работы по разравниванию грунта (Планировочные работы)
- •3.2.1. Тяговый расчет рабочей машины
- •3.2.2. Расчет часовой производительности рабочей машины
- •3.3. Работы по разработке и перемещению грунта в тело насыпи с помощью скрепера
- •3.3.1. Характеристики, технологическая карта и схема рабочей машины
- •3.3.2. Тяговый расчет рабочей машины
- •3.3.3. Расчет часовой производительности рабочей машины
- •3.4. Работы по разработке и перемещению грунта в тело насыпи с помощью экскаватора
- •3.4.1. Характеристики, технологическая карта и схема рабочей машины
- •3.4.3. Расчет часовой производительности рабочей машины
2. Машины для подготовительных работ
Подготовительные работы на дорожной полосе или строительной площадке состоят из корчевки пней, удаления крупных валунов, расчистки кустарников, рыхления грунтов и других работ.
Машины для подготовительных работ по своему назначению разделяются на корчеватели (рабочий орган – зубья), корчеватели-собиратели (рабочий орган
– отвал с зубьями), рыхлители (рабочий орган – зубья), кусторезы с пассивным рабочиморганом(А-образный отвал с ножом и колуном) и с активным (принцип косилки).
2.1.Корчевка пней и валунов
Взадании к РГР для подготовки грунта задан корчеватель ДП-95А.
Корчеватели
Корчеватели– предназначеныдлякорчевкипней,расчисткаполосыотвода от корней, больших камней и применение их на небольшие расстояния, а также рыхления плотных грунтов перед проведением земляных работ.
5
2.1.1. Характеристики, технологическая карта и схема рабочей машины
Таблица 1. Характеристики рабочей машины ДП-95А
Показатель |
Обозначение |
Единицы |
Значение |
измерения |
|||
Базовый трактор |
- |
- |
Т-100МГ |
Марка бульдозерного оборудования |
- |
- |
ДЗ-59 |
Мощность двигателя |
дв |
кВт |
79,4 |
Масса бульдозера с рыхлителем |
т |
17,3 |
|
Масса рыхлителя |
б.м.срыхл. |
|
|
|
4,81 |
||
Тип навесного оборудования (место |
рыхл.обор |
- |
Отвал с ножами |
навески) |
- |
(передняя) |
|
|
|
||
Число зубьев |
- |
шт |
7 |
Заглубление и высота стойки зуба |
|
см |
40 |
Ширина захвата |
355 |
||
Диаметр пня |
- |
|
40 |
Тип ходовой |
- |
Гусеничный |
Рис. 1. Конструктивная схема корчевателя: 1 – универсальная толкающая рама; 2 – отвал; 3 – зубья; 4 – гидроцилиндр управления
6
7
2.1.2. Тяговый расчет рабочей машины Проверка работы корчевателя при максимальном заглублении
рабочего органа
Определим номинальное тяговое усилие корчевателя по условиям сцепления гусениц с грунтом и мощности трактора, обеспечивающим
возможность работы корчевателя: |
тяг′ |
≥ ∑ общ |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сц |
≥ ∑ общ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
сц ≥ тяг |
|
|
|
|
|
||
|
|
где |
|
– толкающее тяговое усилие с учетом динамических нагрузок, кН; |
||||||||||||||
сц |
|
|
|
тяг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
общ |
|
||
– |
тяговое усилие по сцеплению гусениц с грунтом, кН; |
|
– сумма |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
сопротивлений при работе корчевателя, кН. |
|
|
∑ |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сц = сц сц |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
сц |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
сц |
|
где |
– сцепной вес корчевателя с навесным оборудованием, т., табл.1; |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
– |
коэффициент |
сцепления |
гусениц |
с грунтом |
при их |
|
частичном |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||
проскальзывании, доли ед., |
|
|
|
– ускорение свободного падения, м/с , |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
сц = 0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 9,81 |
м/с2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
сц = 17,3 ∙ 0,9 ∙9,81 = 152,74 кН |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Толкающее тяговое усилие с учетом динамических нагрузок |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
= тяг д, |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
тяг |
= 1,5 ÷ 2, принимаем |
|||||||||
|
|
где |
. д – коэффициент динамичности, доли ед., д |
|||||||||||||||
д = 1,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Тяговое усилие по мощности тягача ∙ |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ттяг |
= |
раб |
, |
|
|
|
|
8 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,9 |
|
|
– |
рабочая |
|
|
|
|
|||
где – номинальная мощность двигателя, |
|
кВт; – КПД трансмиссии |
|||||||||||
раб = 0,6 ÷ 1 |
|
|
|
|
раб |
|
|
|
|
|
|
|
|
доли ед., |
|
раб = 1,0 |
|
|
|
|
скорость корчевателя, м/с, |
||||||
корчевателя, |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
||||
|
м/с, принимаем |
|
|
|
|
м/с. |
|
|
|
|
|
||
|
|
тяг |
= |
79,4 ∙ 0,9 |
= 71,46 кН |
|
|
||||||
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|||||||
|
|
Ттяг = 71,46 ∙ 1,75 = 125,37 кН |
|
||||||||||
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Согласно условиям, обеспечивающим возможность работы корчевателя, |
|||||||||||||
тяговое по сцеплению гусениц с грунтом ( |
сц |
|
тяг) |
|
|
||||||||
′ |
|
|
|
||||||||||
|
должно быть больше толкающего |
||||||||||||
тягового усилия с учетом динамических |
нагрузок ( |
′ |
. |
|
|||||||||
|
|
) |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
сц |
≥ тяг |
|
|
|
|
|
||
|
|
152,74 кН ≥ 125,37 кН |
|
|
|||||||||
Условие выполняется.
Определение общего сопротивления при работе корчевателя
Сумма сопротивлений (кН) при работе корчевателя определяется по
формуле: |
|
|
∑ общ = 1 |
+ 2′ + 3 |
+ 5 |
|
||
|
|
|
|
|||||
Сопротивление резанию грунта 1 |
, кН: |
|
|
|
||||
где |
н |
– удельное |
1 = 0 н |
|
2 |
|
||
сопротивление |
грунта копанию, кН/м , (указано в |
|||||||
табл. 1. |
– ширина захвата, м., табл. 1; |
|
– максимальное заглубление, м., |
|||||
задании); |
0 |
|
||||||
|
|
1 = 120 ∙ 3,55 ∙ 0,4 = 170,4 кН |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
В зависимости от диаметра пня d (см), указанного в табл. 1, сопротивление |
||||||||
корчеванию пня 2′ (кН) |
|
|
|
2′ = 132,5 кН |
9 |
|||
принимается по нормам, |
полученного на основании |
|||||||
экспериментальных замеров (табл. 1.1 [1]), равным
|
|
|
Сопротивление призмы волочения 3, кН |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 = к 2 |
|
|
= 2 |
|
, |
принимаем равным |
||
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
– |
масса призмы волочения, |
= 0,6 ÷ 0,8 |
|
|
– коэффициент |
|||||||
2 |
|
где |
|
т, |
|
|
т; |
|
|
||||||||
= 0,7 |
|
|
|
|
|
3 = 2 ∙0,7 ∙ 9,81 = 13,73 кН |
|
|
|
|
|
||||||
сопротивления движению тягача, доли ед., |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
Сопротивление перемещению корчевателя 5 |
, кН: |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
+ |
5 = ( маш + об) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
где |
маш |
|
об |
= 0,1 |
|
|
|
|
|
|
= 0,1 ÷ 0,12 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
– масса базовой машины с оборудованием, т; |
||||||||||
|
|
|
коэффициент трения качения тяговой машины, доли ед., |
|
, |
||||||||||||
принимаем равным |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 = 17,3 ∙ 0,1 ∙ 9,81 = 16,97 кН |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
∑ общ = 170,4 + 132,5 + 13,73 + 16,97 = 333,6 кН |
|
|||||||||
Согласно условиям∑, обеспечивающим возможность работы корчевателя, сумма сопротивлений ( общ) должна быть меньше или) равна толкающего тягового усилия с учетом динамических нагрузок ( тяг′ , а также меньше или
равна тягового усилия по сцеплению гусениц с грунтом ( сц)
∑ общ ≤ тяг′
333,6 кН 125,37 кН
∑ общ ≤ сц
333,6 кН 152,74 кН
Условияневыполняются.Требуетсяуменьшитьсуммусопротивленийпри работе корчевателя.
10
значения 0,1 м, что в |
|
∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
||||||
Для уменьшения |
|
общ |
, уменьшим максимальное заглубление ( |
|
|
до |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
грунта ( 1). |
|
|
|
|
последствии уменьшит величину сопротивления резанию |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 = 120 ∙ 3,55 ∙0,1 = 42,6 кН |
|
|
|
|
||||||||||
Также |
для |
|
уменьшения |
|
общ |
, |
рассчитаем максимально допустимое |
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по формуле: |
|
|
|
|
|
||||||
сопротивление корчеванию пня∑ |
|
|
|
|
|
+ 3 + 5) |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 расч |
= тяг −( 1 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2′расч = 125,37 −(42,6 + 13,73 + 16,97) = 52,07 кН |
|
|
|
|
|||||||||||||||
При вычисленном значении |
|
′ |
|
максимально допустимый диаметр пня |
|||||||||||||||||
(табл. 1.1[1]) равный |
|
|
|
|
|
.2Пробуемрасч |
увеличить диаметр пня, увеличив |
||||||||||||||
толкающее тяговое |
усилие: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
= 20 см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тяг = тяг д |
|
|
|
|
||||||
рабочую |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Увеличим |
тяг |
увеличив значение |
тяг |
. Его можно увеличить, изменив |
|||||||||||||||||
|
′ |
, |
|
|
|||||||||||||||||
|
скорость |
движения |
|
корчевателя, |
при этом следует помнить, |
что, |
|||||||||||||||
согласно заданным условиям, толкающее′ тяговое усилие не должно превышать сцепное усилие. Приравняем сц и тяг , а далее выведем выражение для вычисления минимальной скорости:сц = тяг′
сц = тяг драб∙, следовательно: раб∙ дсц∙ д
11
Вычислим минимальную скорость:
= 79,4 ∙ 0,9 ∙ 1,75 = 0,82 м/с раб 152,74
Принимаем рабочую′ скорость равную 0,82 м/с, также окончательно принимаем значение тяг равную значению сц.
корчеванию пня с учетом принятой рабочей скорости: |
|
|
|
||||||||
|
2 расч |
= тяг −( 1 + 3 |
+ 5) |
|
|
|
|||||
|
′ |
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2′расч = 152,74 −(42,6 + 13,73 + 16,97) = 79,44 кН |
|
|
|||||||||
Рассчитаем |
∑ общ: |
|
|
|
|
|
|
2′ = 79,44 кН |
, |
||
В таком случае максимальный диаметр |
|
|
|
принимается равным 3 |
|||||||
согласно табл. 1.1[1]. Окончательно |
принимаем для расчета |
|
0. |
см |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
∑ общ = 42,6 + 79,44 + 13,73 + 16,97 = 152,74 кН |
|
|
|||||||||
Вычислим |
|
|
тяг′ |
≥ ∑ общ |
значение сопротивления |
||||||
|
сц |
≥ ∑ общ |
|
||||||||
|
|
сц ≥ тяг |
|
||||||||
|
|
|
|
′ |
|
|
|||||
максимальное допустимое |
|
||||||||||
152,74 |
кН = 152,74 |
кН |
152,74 |
кН = 152,74 |
кН |
152,74 |
кН = 152,74 |
кН |
Уравнение тягового баланса выполняется.
12
