Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
-_11-3~1.PDF
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.11.2025
Размер:
8.64 Mб
Скачать

Рис. 4.3. Рабочий цикл бульдозера:

а – резание; б – транспортирование с подрезанием; в – отсыпка; г – возврат назад (холостой ход)

Экономически целесообразная дальность перемещения грунта не превышает 60...80 м для гусеничных бульдозеров и 100...140 м для пневмоколесных машин. Преимущественно распространение получили гусеничные бульдозеры, обладающие высокими тяговыми усилиями и проходимостью. Чем выше тяговый класс машины, тем больший объем земляных работ она способна выполнять и разрабатывать более прочные грунты.

К основным параметрам бульдозерного оборудования относятся (рис. 4.4) высота без козырька Н и длина В отвала (м), радиус кривизны отвала r, основной угол резания δ, задний угол отвала α, угол заострения ножей β угол перекоса отвала ε и угол поворота (у поворотных машин) отвала в плане γ (град), высота подъема отвал h1 над опорной поверхностью h2 и глубин опускания отвала ниже опорной поверхности (м), напорное Т и вертикальное Р усилия на режущей кромке (кН), скорости подъема vп и опускания отвала vо (м/с).

Рис. 4.4. Основные параметры бульдозерного оборудования

Основы тягового расчета бульдозеров

Определим фактический объем призмы волочения, который зависит от геометрических размеров отвала и свойств грунта:

229

 

 

 

B H

2

V

 

=

;

ф

2

K

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

где

B

– длина отвала, м;

 

H

– высота отвала с учетом козырька, м;

 

K

коэффициент, зависящий от характера и типа грунта, а также от

1

 

 

 

 

 

 

 

H

 

отношения

B

, ( по табл. 4.1);

 

 

 

 

 

H

Табл. 4.1. Значения коэффициента K1 в зависимости от отношения грунта

B

и вида

 

H

Отношение

B

 

Связные грунты Ι-ΙΙ категории

Несвязные

грунты

0,15

0,30

0,35

0,40

0,45

0,70

0,80

0,85

0,90

0,95

1,15

1,20

1,20

1,30

1,50

 

 

 

 

 

Определяем сопротивление грунта резанию:

K

=

W1 = K B h sin ;

где

B

– длина отвала бульдозера, м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

– удельное сопротивление грунта лобовому резанию, кН/м

2

(принимаем

 

 

 

170

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– глубина резания в процессе перемещения призмы грунта, м;

 

– угол захвата, (

= 90

0

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом:

 

 

 

 

 

 

 

W

=V

f

пр

g;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

ф

 

 

 

 

где

V

ф – фактический объем призмы волочения в плотном теле, м3;

 

 

– плотность грунта, т/м3 ( =1,5 );

 

 

 

 

 

f

пр

 

коэффициент сопротивления перемещению грунта, (для связных

 

 

 

 

 

 

 

 

грунтов

f

пр

= 0,5

);

 

 

 

 

 

 

 

 

g – ускорение свободого падения, м/с2 ;

Определим сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу:

W3 = Vф fгм cos2 0 g;

где Vф – фактический объем призмы волочения в плотном теле, м3 ;

 

– плотность грунта, т/м3 ( =1,5 );

 

 

f гм = tg

 

 

 

– коэффициент трения грунта по металлу;

– угол трения, (принимаем = 30

0

);

 

0

– угол резания, ( = 540 );

 

 

g – ускорение свободого падения, м/с2;

Определим сопротивление перемещению бульдозера:

W4 = Gб f ;

230

где

G

– суммарный вес трактора и бульдозера, кН (

G

= 163,2

);

б

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– коэффициент сопротивления перемещению трактора с бульдозером,

(принимаем

f

= 0,11

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В итоге суммарное сопротивление движению при данном объеме призмы и

глубине резания будет равно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W = W +W

+W +W =15,56 + 22,8 + 9,12 +17,95 = 65,43кН .

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

 

 

Далее определяем потребную мощность двигателя:

N

 

=

W V

;

п

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где V – рабочая скорость бульдозера, м/с (V =1,39 );

 

 

 

 

 

 

– КПД силовой передачи бульдозера, (принимаем

Коэффициент использования мощности определяют

=

из

0,8

);

 

соотношения:

 

 

 

К

 

=

N

п

100%;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

N

б

– мощность двигателя базового трактора, кВт (

N

б

= 116

);

 

 

 

Определение производительности бульдозеров

Производительность бульдозера определяется для следующих технологических схем работы:

при резании и перемещении грунта;

при планировочных работах.

Производительность бульдозера при резании и перемещении грунта

определим по следующей формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П =

3600 V

k

 

k

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф

 

в

 

укл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

V

ф – фактический объем призмы волочения, м3

V = 3,1

);

 

 

 

 

( ф

 

 

 

k

в

– коэффициент использования бульдозера по времени, (

k

в

= 0,85

);

 

 

 

k

укл

коэффициент, учитывающий

влияние

уклона

 

 

местности на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

производительность бульдозера, (по табл. 4.2

k

укл

 

= 0,8

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Табл. 4.2. Значения коэффициента kукл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угол подъема в

k укл

 

 

 

 

 

 

 

Угол уклона в

k укл

градусах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

градусах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0–5

1,00–0,67

 

 

 

 

 

 

 

 

0–5

 

 

 

 

1,00–1,33

5–10

0,67–0,50

 

 

 

 

 

 

 

 

5–10

 

 

 

 

1,33–1,94

10–15

0,50–0,40

 

 

 

 

 

 

 

10–15

 

 

 

1,94–2,25

 

Tц – длительность цикла, сек;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длительность цикла определяется выражением:

 

 

 

 

 

 

T =

l р

+

 

l

п

+

l р + lп

+ 2 t

 

+ t

 

+ t

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

о

 

 

 

ц

v1

 

 

v2

 

v3

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где lп – длина пути перемещения грунта, м ( lп = 20 );

 

 

l р – длина пути резания, м (lр

=8);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

231

v

 

– скорость движения бульдозера при опании грунта, м/с (

v

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

2

– скорость движения бульдозера при перемещении грунта,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

3

– скорость обратного холостого движения трактора, м/с (

v

3

 

 

 

 

 

t

o

– время на опускание отвала, с (

t

o

= 1,2

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

с

 

– время на переключение передач, с (

t

с

 

= 4,2

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

п

– время, необходимое на разворот, с (

t

п

= 10

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производительность бульдозера при планировочных работах по формуле:

= 0,5

);

 

 

 

 

 

 

 

м/с (

v

2

= 1

);

 

 

 

 

 

 

= 2

);

 

 

 

 

 

 

 

определяется

 

 

П =

3600 l (B sin

0,5) k

в

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n (

l

+ t

 

)

 

 

 

 

 

 

v

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

l

– длина планируемого участка, м (

l =

60

);

 

 

 

 

 

 

 

 

B

– ширина отвала, м (

B = 3,66

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– угол захвата отвала, (

= 90

0

);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

в

– коэффициент использования бульдозера по времени, (

 

 

n

– число проходов по одному месту, (

n =1

);

 

 

v

 

 

 

– рабочая скорость движения трактора, м/с (

v = 1

);

 

 

t п – время, необходимое на разворот, с (tп

= 10 );

 

k

в

 

=

0,85

);

Тема 4.2. Скреперы Назначение скреперов

Скрепер является самоходной или прицепной (к гусеничному или колесному трактору, колесному тягачу) землеройно-транспортной машиной, рабочим органом которой служит ковш на пневмоколесах, снабженный в нижней части ножами для срезания слоя грунта. Скреперы предназначены для послойного копания, транспортирования, послойной отсыпки, разравнивания и частичного уплотнения грунтов I...IV категорий при инженерной подготовке территории под застройку, планировке кварталов, возведет насыпей, разработке широких траншей и выемку под различные сооружения и искусственные водоемы и др. Наиболее эффективно скреперы работают на непереувлажненных средних грунт, (супесях, суглинках, черноземах), не содержат крупных каменистых включений. При разработке скреперами тяжелых грунтов их предварительно рыхлят на толщину срезаемой стружки. Главным параметром скреперов является геометрическая вместимость ковша (м), которая лежит в основе типоразмерного ряда этих машин.

Классификация скреперов по вместимости ковша - на машины малой (до 5 м3 ), средней (5...15м3) и

большой (свыше 15 м3) вместимости;

по способу агрегатирования с тяговыми средствами (рис. 4.5) - на прицепные (рис. 4.5, а ) к гусеничным тракторам и двухосным колесным тягачам; полуприцепные (рис. 4.5, б) и самоходные, агрегатируемые с одноосными (рис. 4.5, в ) и двухосными колесными тягачами.

232

Рис. 4.5. Компоновочные схемы скреперов:

а – прицепной с гусеничным. трактором; б – полуприцепной с гусеничным трактором; в – самоходный; г – самоходный с принудительной элеваторной зарузкой; д – прицепной с принудительной элеваторной зарузкой;.е – двухдвигательный с одноосным тягачом; ж – дизель-электрический четырехколесный; з – ведомое колесо; к – ведущее колесо; и – мотор-колесо; л – ведущая гусеница

Прицепные скреперы в агрегате с базовыми гусеничными тракторами используют при дальности транспортирования от 150 до 1 км.

Полуприцепные и самоходные скреперы, агрегатируемые с базовыми быстроходными колесными тягачами применяют при дальности транспортирования от 300м до 3 км и более (в условиях бездорожья их использование рентабельнее автосамосвалов). При дальности транспортирования на расстояние более 3 км при наличии хороших дорог обычно применяются автосамосвалы груженые экскаватором.

При наполнении ковша скорость движения скреперов составляет 2...4 км/ч, при транспортном передвижении – 0,5...0,8 максимальной скорости трактора или тягача.

На скреперах (ДЗ-115 и ДЗ-107-2, рис. 4.5, е, ж) может быть установлен второй дополнительный задний двигатель для привода задних колес через гидромеханическую трансмиссию, что позволяет выполнить все колеса машины ведущими. Управление дополнительным двигателем и гидромеханической трансмиссией синхронизировано с управлением, тягачом и ведется из кабины

233

машиниста. Одновременную работу обоих двигателей используют при заполнении ковша и транспортировании грунта к месту разгрузки; при выгрузке ковша и обратном ходе используется один двигатель тягача.

По способу загрузки ковша (рис. 4.5) - с пассивной загрузкой движущим усилием срезаемого слоя грунта (рис. 4.5, а, б, в, е, ж), с принудительной загрузкой с помощью скребкового элеватора (рис. 4.5, г, д).

Вскреперах с пассивной загрузкой (рис. 4.5, а, б, в, е, ж) грунт отделяется от массива и поступает в ковш со свободным заполнением за счет тягового усилия. Заполняется ковш в результате продвижения стружки сквозь грунт, уже накопившийся в нем.

Вскреперах с принудительной загрузкой (рис. 4.5, г, д) грунтовая стружка отделяется также за счет тягового усилия, но подается в ковш элеватором. Скреперы с элеваторной загрузкой наиболее рационально используются на сыпучих грунтах при выполнении небольших объемов работ.

По способу разгрузки ковша - с принудительной разгрузкой при выдвижении стенки ковша вперед (основной способ, рис. 4.6), со свободной (самосвальной) разгрузкой опрокидыванием ковша вперед по ходу машины.

Рис. 4.6. Способы разгрузки скреперов:

I – транспортное положение; II – разгрузочное положение; а – свободная, наклоном вперед;

б – свободная, наклоном назад; в – принудительная, движением вперед задней стенки; г – то же, движением назад передней заслонки; д – полупринудительная, наклоном вперед днища и задней стенки; е – полупринудительная щелевая, наклоном вперед днища и задней стенки;

1 – ковш; 2 –передняя заслонка;3–задняя заслонка; 4–подвижная задняя стенка; 5 – подвижные днище и задняя стенка

Свободная разгрузка характерна для машин малой мощности, хотя определенным недостатком ее является неполное опорожнение ковша, особенно при разработке липких грунтов. Принудительная и полупринудительная разгрузка, обеспечивающая наилучшее опорожнение ковша, применяется главным образом в машинах средней и большой вместимости;

по способу управления рабочим органом - с канатно-блочным (ме-

234

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]