Міністерство освіти і науки України

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

(ХНАДУ)

Механічний факультет

Кафедра будівельних і дорожніх машин ім. А.М. Холодова

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ

З ДИСЦИПЛІНИ „ МАШИНИ ДЛЯ ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ”

Розрахунок та побудова робочого устаткування

на базі трактора ДЭТ-250

Керівник Рєзніков О.О.

Студент гр. М – 41Жемчугов Д.В.

2014

Зміст

1. Вступ……………………………………………………………………....3

2. Розрахунок основних конструктивних параметрів бульдозера…….…4

3. Тяговий розрахунок бульдозера………………………………………..13

4. Розрахунок параметрів приводу керування відвалом………………...16

5. Розрахунок на міцність………………………………………………….26

6. Продуктивність бульдозера……………………………………………..30

7. Література………………………………………………………………..31

Вступ

Бульдозер – машина циклічної дії, призначена для копання і переміщення ґрунту на відстань від 50 до 200 м. Також від може виконувати планувальні роботи.

Бульдозер складається з основних елементів: базового трактора і робочого устаткування. При проектуванні бульдозера потрібно обумовити навантаження, що діють на нього, а по цих навантаженнях можна виконати розрахунок гідроприводу.

Під гідропривод розуміють сукупність пристроїв, призначених для надавання руху механізмів і машин за допомогою робочої рідини під тиском.

Широке використання гідроприводів у машинах для земляних робіт (МЗР), обумовлюється в їхніх істотних перевагах перед іншими типами приводів, і насамперед можливістю одержанні великих зусиль і потужностей при обмежених розмірах гідро двигунів.

Гідроприводи мають і недоліки, що обмежують їхнє використання в МЗР. Це втрати на тертя і витоки, що знижують КПД гідроприводу.

1 Розрахунок основних конструктивних параметрів бульдозера

1.1 Опис конструктивних особливостей машини та параметри трактору

Таблиця 1.1 – Параметри базового трактору

Основні агрегати і їх параметри	Позначення	Значення
Марка трактора	-	DЭТ 250
Потужність двигуна, кВт (л.с)	N	220.5(300)
Тип ходового обладнання	-	гусеничний
Тип трансмісій	-	механічна
Призначення (с/г або промислове)	-	п
Швидкості, км/год
уперед: перша передача		2,3
друга передача		6,8
третя передача		11,2
четверта передача		15,6
Тягове зусилля, кН		820
Габаритні розміри, мм
Довжина		6236
Ширина		3220
Висота		3180
База		4440
Колія		2450
Ширина гусениці		690
Маса трактора, кг		25500

Таблиця 1.2 – Параметри розроблювального ґрунту

Характеристика ґрунтів	Позначення	Суглинок
Категорія	-	3
Кількість ударів ударником ДорНІІ	n	12
Щільність ґрунту в природному стані,		1600
Кут внутрішнього тертя, град		40
Коефіцієнт внутрішнього тертя .		0,84
Кут зовнішнього тертя ґрунту по сталі, град		35
Коефіцієнт зовнішнього тертя ґрунту по сталі, град		0,7
Коефіцієнт розпушення		1,2
Коефіцієнт бокового тиску		0,4
Питомий опір ґрунту різанню, кПа		1,22
Коефіцієнт опору переміщення		0,12

Таблиця 1.3 – Характеристика матеріалу робочого обладнання

Параметри	Позначення	Значення
Марка сталі	-	09Г2С
Тимчасовий опір, МПа		520
Межа плинності, МПа		390
Межа витривалості, МПа		250
Допустима напруга, МПа		310

Визначення зчіпного тягового зусилля

(1.1)

де - нормальна реакція на рушійний елемент бульдозера в робочому стані.

- зчіпна вага машини, кН.

- коефіцієнт зчеплення рушія з грунтом, що відповідає припустимому буксуванню рушіїв.

- коефіцієнт використання зчіпної ваги.

(1.2)

Якщо двигун базової машини не може забезпечити одержання тягового зусилля, визначеного по зчепленню, то за номінальне тягове зусилля приймають найбільше зусилля, знайдене по потужності двигуна на нижчій робочій швидкості , яка приймається 2,5 – 3,6 км/год. При відсутності у базовій машини передач, які б могли забезпечити швидкість 2,5 – 3,6 км/год, номінальне тягове зусилля обчислюється для найменшої можливої швидкості.

Визначення тягового зусилля двигуна по потужності

(1.3)

де N – потужність двигуна базової машини, кВт.

–робоча швидкість руху базової машини, м/с.

–ККД трансмісії.

Визначимо номінальне тягове зусилля

(1.4)

(1.5)

1.2 Визначення центра тиску ґрунту на опону поверхню бульдозера

Рисунок 1.1- Визначення центра тиску грунту на опорну поверхню бульдозера;

а) перше розрахункове положення; б) друге розрахункове положення; в) трете розрахункове положення.

1 – е розрахункове положення: бульдозер стоїть на горизонтальній площині, відвал піднятий на максимальну висоту.

Положення центра тисків може бути розрахована по формулі

(1.6)

де - вертикальна складова,=0.

- горизонтальна складова опору грунту на відвалі, =0.

b (a) – відстань по горизонталі від центра ваги бульдозера до осі задньої зірочки, (приймається з креслення, приблизно де коробка передеч),м;

b = 2490мм,

- довжина бульдозера з розпушувачем; = 9440мм.

- висота точки прикладання результуючої горизонтальної і вертикальної складових опору грунту на відвалі, м. Величина встановлена експериментально і складає при різанні зв’язних грунтів в=0,17Н і при різанні незв’язних грунтів і виконанні транспортних операцій=0,27Н

Вертикальна складова:

(1.7)

де v – кут нахилу до горизонталі результуючої сил опору на відвалі; .

Підставляємо значення у формулу (6):

2-е розрахункове положення: бульдозер ріже ґрунт на горизонтальній ділянці з оптимальною глибиною різання при максимальному обсязі призми волочіння.

Положення центру тиску:

, кН (1.8)

, кН (1.9)

, мм (1.10)

, мм

3-е розрахункове положення: бульдозер здійснює транспортування максимальної призми волочіння в траншеї без різання.

, кН

, мм