- •I ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
- •1.1 КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
- •Раздел I. Общие сведения о тягово-транспортных машинах
- •Тема 1.1. Введение
- •Цели и задачи изучения дисциплины
- •Краткая история развития автотракторостроения
- •Место и роль автотракторной техники в строительных работах
- •Тема 1.2. Классификация и компоновочные схемы тягово-транспортных машин
- •Автомобили
- •Тракторы
- •Основные части машин
- •Тема 1.3. Основы теории тягово-транспортных машин
- •Силы и моменты, действующие на мобильную машину.
- •Сила сопротивления качению.
- •Сила сопротивления подъему.
- •Сила суммарного сопротивления дороги.
- •Сила сопротивления воздушной среды
- •Суммарная сила сопротивления разгону
- •Баланс мощности и сил
- •Баланс мощностей автомобиля
- •Баланс мощностей трактора
- •Уравнение движения машины. Сила тяги по условиям сцепления движителя с дорогой
- •Тяговый баланс и сопротивление движению гусеничного трактора с прицепами
- •Тяговые расчеты тракторного транспорта
- •Тяговая характеристика трактора.
- •Требования к проходимости автомобиля
- •Влияние конструктивных показателей машины на проходимость
- •Опорно-тяговые показатели проходимости
- •Продольная устойчивость машины
- •Устойчивость трактора
- •Управляемость колесной машины
- •Влияние конструктивных факторов на плавность хода автомобиля
- •Раздел II. Устройство основных узлов тягово-транспортных машин
- •Рабочий процесс четырехтактного двигателя
- •Рабочий процесс двухтактного двигателя
- •Их основные параметры и характеристики
- •Кривошипно-шатунный механизм
- •Поршневая группа
- •Шатунная группа
- •Коленчатый вал
- •Механизм газораспределения
- •Устройство и работа механизмов клапанного газораспределения
- •Фазы газораспределения
- •Жидкостная система охлаждения
- •Элементы жидкостной системы охлаждения
- •Система воздушного охлаждения
- •Комбинированная система смазки
- •Основные элементы системы смазки
- •Смазочные материалы, применяемые в автотракторных двигателях
- •Система питания карбюраторных двигателей
- •Устройство элементарного карбюратора
- •Работа элементарного карбюратора происходит следующим образом.
- •Главная дозирующая система карбюратора
- •Пусковое устройство и система холостого хода
- •Экономайзер и ускорительный насос
- •Устройство и работа карбюратора
- •Приборы системы питания
- •Система питания газовых двигателей
- •Основные приборы системы питания
- •Регуляторы частоты вращения коленчатого вала
- •Система зажигания от магнето
- •Источники питания электроэнергией
- •Устройства для облегчения пуска двигателей
- •Топлива, применяемые для ДВС и их свойства.
- •Ступенчатые силовые передачи
- •Бесступенчатые силовые передачи
- •Фрикционное сцепление
- •Раздаточные коробки
- •Гидромеханические коробки передач
- •Промежуточные соединения
- •Ведущие мосты автомобилей и тракторов
- •Главная передача и дифференциал
- •Конечные передачи
- •Ведущие полуоси автомобилей и тракторов. Механизмы поворота гусеничных машин
- •Остов автомобилей и тракторов
- •Подвеска колесных машин
- •Подвеска гусеничных тракторов
- •Колесные и гусеничные движители
- •Механизмы управления поворотом колесных и гусеничных машин, тормозные системы и механизмы.
- •Рулевое управление колесных машин
- •Управление гусеничными тракторами
- •Назначение и классификация тормозных систем автомобилей и тракторов
- •Тормозные механизмы
- •Привод тормозной системы
- •Раздел III. Общие сведения о земляных работах и машинах для земляных работ
- •Основные физико-механические свойства грунтов
- •Классификация по трудности разработки
- •Тема 3.2. Общие сведения о машинах для земляных работ
- •Общие сведения о земляных работах и сооружениях
- •Общие сведения о машинах для земляных работ
- •Определение производительности МЗР
- •Способы разрушения грунтов при разработке
- •Рабочие органы МЗР
- •Определение сопротивления грунта копанию
- •Нагруженность МЗР и режимы работ
- •Силовое оборудование
- •Трансмиссии
- •Системы управления МЗР
- •Ходовое оборудование МЗР
- •Раздел IV. Землеройно-транспортные машины
- •Тема 4.1. Бульдозеры
- •Назначение бульдозеров, их классификация, параметры, устройство, рабочий процесс
- •Основы тягового расчета бульдозеров
- •Определение производительности бульдозеров
- •Прицепной скрепер
- •Определение основных параметров скреперов
- •Определение производительности скрепера
- •Основные параметры автогрейдеров
- •Рабочий процесс автогрейдера
- •Определение производительности автогрейдера
- •Грейдеры-элеваторы
- •Параметры, устройство и рабочий процесс
- •Основы тягового расчета
- •Основы расчета производительности
- •Тема 4.5. Тяговые расчёты землеройно-транспортных машин
- •Раздел V. Землеройные машины
- •Классификация
- •Индексация
- •Основные параметры
- •Рабочий процесс одноковшового экскаватора
- •Рабочее оборудование экскаваторов с канатным приводом
- •Конструкции экскаваторов
- •Рабочее оборудование экскаваторов с гидравлическим приводом
- •Определение производительности
- •Классификация и индексация
- •Цепные траншейные экскаваторы
- •Роторные траншейные экскаваторы
- •Раздел VI. Машины и оборудование для специальных земляных работ
- •Основные параметры машин для уплотнения грунтов
- •Машины статического действия
- •Машины динамического действия
- •Машины ударного действия (трамбующие)
- •Тяговый расчет и устойчивость
- •Производительность
- •Устройство буронабивных свай и способ «стена в грунте»
- •Тема 6.4. Машины и оборудование для бестраншейной прокладки труб
- •Тема 6.5. Машины и оборудование для гидромеханизации земляных работ
- •Введение. Общие схемы разработки грунтов
- •Принципиальное устройство землесосных снарядов
- •Принципиальное устройство гидромониторов снарядов
- •1.2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
- •2.1.1. Тяговый расчет тракторного поезда
- •2.1.2. Тяговый расчет автосамосвала
- •2.1.3. Определение основных параметров трактора
- •2.1.4. Тяговый расчет бульдозера
- •2.1.5. Тяговый расчет скрепера
- •2.1.6. Тяговый расчет автогрейдера
- •2.2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
- •3.1 СРЕДСТВА ДИАГНОСТИКИ РЕЗУЛЬТАТОВ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
- •3.2 ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
- •IV ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
- •4.1 УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
- •4.1.3 Содержание учебного материала
- •4.1.4 Перечень тем практических занятий
- •4.1.5 Перечень тем лабораторных работ
- •4.1.6 Методические рекомендации по организации и выполнению самостоятельной работы студентов
- •4.2 ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНЫХ ИЗДАНИЙ
- •4.2.1 Основная литература
7. Определяем потребную мощность двигателя для прицепного скрепера
при работе без толкача: |
|
|
W + G |
|
+ i) v |
|
N |
|
= |
g ( |
|
||
|
T |
0 |
|
, кВт |
||
|
|
|
|
|||
|
п |
|
1000 |
|
||
|
|
|
|
|
||
8. Коэффициент использования мощности определяем из отношения:
K |
|
= |
N |
п |
100% |
|
|
||||
и |
N |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
где
N |
Т |
|
– мощность двигателя тягача, кВт (табл. II.21).
Табл. II.21. Техническая характеристика скреперов
Марка |
Мощность |
Геометрическ |
|
Высота |
Масса |
||
двигателя |
Ширина |
скрепера без |
|||||
скрепер |
тягача, |
ая емкость |
копания, м |
наполнения |
тягача (масса |
||
а |
ковша, м3 |
ковша, м |
|||||
кВт |
|
тягача), кг |
|||||
|
|
|
|
||||
ДЗ-30 |
54 |
3,0 |
1,90 |
1,03 |
2385 |
(5500) |
|
ДЗ-33 |
54 |
3,0 |
2,10 |
1,03 |
2748 |
(5499) |
|
ДЗ-57 |
66 |
4,5 |
2,43 |
1,08 |
4425 |
(8175) |
|
ДЗ-49 |
55 |
5,0 |
2,46 |
1,10 |
4490 |
(6450) |
|
ДЗ-20 |
79,4 |
7,0 |
2,65 |
1,30 |
4000 (14100) |
||
ДЗ-12 |
79,4 |
8,0 |
2,62 |
1,35 |
6700 (11100) |
||
ДЗ-74 |
171,5 |
8,0 |
2,65 |
1,35 |
8900 (12300) |
||
ДЗ-77С |
117,7 |
8,0 |
2,65 |
1,35 |
10500 |
(11500) |
|
ДЗ-32 |
127,7 |
10,0 |
2,72 |
1,40 |
10200 |
(11800) |
|
ДЗ-5 |
127,7 |
10,0 |
2,82 |
1,50 |
9600 (13400) |
||
2.1.6. Тяговый расчет автогрейдера
Задание
1.Выполнить расчетную схему автогрейдера (самостоятельно)
2.Определить составляющие общего сопротивления, преодолеваемые автогрейдером при резании и перемещении грунта
3.Вычислить общее сопротивление
4.Вычислить потребную мощность двигателя для работы в заданном режиме
5.Сравнить потребную мощность двигателя с действительной мощностью двигателя автогрейдера и сделать вывод
Табл. II.22. Исходные данные к расчету
№ |
Марка |
|
Удельное |
|
|
|
Категори |
сопротивление |
Подъем |
Глубина |
|||
вариант |
автогрейде |
|||||
я грунта |
грунта лобовому |
участка |
резания, м |
|||
а |
ра |
|
резанию, кН/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
ДЗ-122 |
I |
20 |
0,04 |
0,25 |
|
2 |
ГС-10.01 |
II |
40 |
0,03 |
0,27 |
|
3 |
ДЗ-298 |
I |
30 |
0,08 |
0,35 |
|
4 |
ДЗ-98 |
II |
45 |
0,09 |
0,25 |
|
338 |
|
|
|
|
|
№ |
Марка |
|
Удельное |
|
|
|
Категори |
сопротивление |
Подъем |
Глубина |
|||
вариант |
автогрейде |
|||||
я грунта |
грунта лобовому |
участка |
резания, м |
|||
а |
ра |
|
резанию, кН/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5 |
ГС-14.02 |
II |
50 |
0,01 |
0,27 |
|
6 |
G-930 |
I |
15 |
0,02 |
0,35 |
|
7 |
ГС-18.05 |
II |
60 |
0,07 |
0,30 |
|
8 |
20M |
II |
55 |
0,09 |
0,25 |
|
9 |
ГС-25.09 |
I |
10 |
0,04 |
0,30 |
|
10 |
ДЗ-122-6 |
II |
35 |
0,05 |
0,32 |
Методика расчета 1. Определяем сопротивление грунта резанию по формуле:
|
|
|
|
|
W1 = K L h sin , Н |
|||||
где K – удельное сопротивление грунта лобовому резанию, Н/м2; |
||||||||||
|
|
L – длина отвала, м (табл. II.24); |
|
|
|
|
||||
|
|
h – глубина резания, м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- угол захвата отвала, град (табл. II.24). |
|
|
|||||||
|
|
|
||||||||
2. Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу: |
||||||||||
|
|
|
W |
= G |
пр |
g f |
1 |
cos |
sin |
, Н |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
где |
G |
пр – масса грунта в призме волочения, кг; |
|
|||||||
|
|
|||||||||
f1 |
|
– коэффициент трения грунта по металлу (табл. II.23) |
||||||||
|
- угол резания отвала, град (табл. II.24); |
|
|
|||||||
Масса грунта в призме волочения:
G |
пр |
|
|
(H − h |
) |
2 |
L |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
ср |
|
|
|
|
об |
2 |
tg K |
|
|
||||
|
р |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
, кг
где |
H |
– высота отвала, м (табл. II.24); |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
h |
– средняя глубина резания, м ( hср |
= |
1 |
h ); |
|
|
|||||
|
|
|
|||||||||
ср |
3 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
об - объемная масса грунта, кг/м3 (табл. II.23); |
|
|
||||||||
|
- угол естественного откоса, град (табл. II.23); |
|
|||||||||
|
k |
р – коэффициент разрыхления грунта (табл. II.23). |
|
||||||||
|
|
|
|||||||||
Табл. II.23. Характеристики грунтов |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Угол |
Коэффицие |
Коэффициен |
|
Объемная |
Коэффицие |
|||
Категори |
естественно |
нт трения |
|
т трения |
|
масса, |
нт |
||||
я грунта |
|
го откоса, |
грунта |
|
грунта по |
|
разрыхлени |
||||
|
|
|
кг/м3 |
||||||||
|
|
|
град |
по металлу |
|
|
грунту |
|
я |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
I |
|
|
25 |
0,73 |
|
|
0,60 |
|
1500 |
1,08 |
|
II |
|
|
35 |
0,76 |
|
|
0,65 |
|
1600 |
1,12 |
|
3. Сопротивление от перемещения призмы волочения перед отвалом:
339
где
f |
2 |
|
W = G |
g ( |
|
3 |
пр |
|
– коэффициент трения грунта
f |
2 |
+i) sin |
, Н |
|
|
по грунту (табл. II.23).
4. Сопротивление от перемещения грунта
W |
= G |
g f |
f |
2 |
4 |
пр |
1 |
|
вдоль по отвалу:
cos , Н
5. Сопротивление от перемещения самой машины:
W5 = Gа g ( о + i), Н |
|||
где |
G |
а – масса автогрейдера, кг (табл. II.24); |
|
|
|||
|
о |
– коэффициент сопротивления перемещению автогрейдера, |
|
|
|||
(0,10…0,12).
6. Суммированием отдельных сопротивлений определяем общее сопротивление:
W = W + W |
2 |
+ W |
+ W |
4 |
1 |
3 |
|
+ W5
, Н
7. Потребную мощность двигателя определяем из выражения:
|
|
|
W v |
|
|
|
|
ср |
|
N |
|
= |
раб |
|
п |
1000 |
|||
|
|
|||
|
|
|
, кВт
где v – средняя рабочая скорость автогрейдера, м/с (принимаем |
v |
ср |
= 2,22 |
|
раб |
||||
|
|
|
||
); |
|
|
|
|
|
– коэффициент полезного действия силовой передачи автогрейдера, |
|||
|
||||
(0,75 – 0,90).
8. Коэффициент использования мощности определяем из отношения:
K |
|
= |
N |
п |
100% |
|
|
||||
и |
N |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
где
N |
д |
|
– действительная мощность двигателя автогрейдера, кВт (табл. II.24).
Табл. II.24. Техническая характеристика автогрейдеров
Марка |
Мощность |
Высота |
Длина |
Угол |
Угол |
Масса |
|
захвата |
резания |
||||||
автогрейде |
двигателя, |
отвала, |
отвала, |
автогрейдер |
|||
отвала, |
отвала, |
||||||
ра |
кВт |
м |
м |
а, кг |
|||
град |
град |
||||||
|
|
|
|
|
|||
ДЗ-122 |
104 |
0,632 |
3,74 |
40 |
28 |
14600 |
|
ГС-10.01 |
58,7 |
0,47 |
3,04 |
35 |
30 |
7500 |
|
ДЗ-298 |
173 |
1,03 |
4,60 |
45 |
32 |
24000 |
|
ДЗ-98 |
173 |
0,70 |
4,10 |
35 |
30 |
19800 |
|
ГС-14.02 |
100 |
0,62 |
3,74 |
35 |
35 |
13500 |
|
G-930 |
145 |
0,635 |
3,66 |
40 |
40 |
15800 |
|
ГС-18.05 |
130 |
0,63 |
3,66 |
45 |
30 |
15775 |
|
20M |
104 |
0,61 |
3,66 |
35 |
32 |
11358 |
|
ГС-25.09 |
184 |
0,70 |
4,27 |
45 |
35 |
18200 |
340