1.4 Визначення раціонального співвідношення між висотою та шириною відвала бульдозера.
Співвідношення між довжиною й шириною відвала, форма його профілю аналізується багатьма інститутами СНД і далекого зарубіжжя. Особливо гострим стало це питання при створенні важких бульдозерів потужністю більше 300-400 кВт, коли ширина відвала обмежується залізничними або автомобільними габаритами, а висота - істотно збільшена. У такому випадку необхідно створювати збірні конструкції відвалів, встановлювати раціональні співвідношення висоти відвала до ширини для основної частини відвала.
Питаннями створення прогресивних конструкцій відвалів приділяли значну увагу. У роботах розглядалися питання вдосконалювання робочих органів. Були запропоновані різні моделі робочого процесу, формування призми волочіння, процесу втрат ґрунту в бічних валиках.
Для визначення розмірів призми волочіння необхідно знати ряд характеристик ґрунту: щільність γ, кут внутрішнього тертя ρ, зчеплення З, коефіцієнт розпушення kp , кут природного укосу. Дані цих величин для розрахунків наведені в табл. 1.2.
Зчеплення ґрунту, його щільність у розпушеному стані визначається розподілом показника ґрунту в непорушеному стані на коефіцієнт розпушення.
Основними моделями процесу формування призми визнані для зв'язних ґрунтів - рух шару ґрунту по відвалу зі скиданням у призму, для незв'язних - скручування ґрунту перед відвалом і переміщенням призми по лініях ковзання відповідно до положень статики сипучого середовища.
Таблиця 1.2 Основні характеристики ґрунтів
|
Консистенція ґрунту |
Глина |
Суглинок |
Супісь |
n (кіл-ть ударів ударни ком ДорНДІ) | ||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
Тверда |
2,15 |
22 |
0,1 |
1,32 |
2,15 |
25 |
0,06 |
1,24 |
2,05 |
28 |
0,02 |
1,17 |
15-17 | |||
|
Напівтверда |
2,1 |
20 |
0,06 |
1,3 |
2,1 |
23 |
0,04 |
1,22 |
2,0 |
26 |
0,015 |
1,16 |
10-12 | |||
|
Тугопластична |
2,05 |
18 |
0,04 |
1,3 |
2,0 |
21 |
0,025 |
1,1 |
1,95 |
24 |
0,01 |
1,15 |
10-12 | |||
|
М’якопластична |
1,95 |
14 |
0,02 |
1,28 |
1,9 |
17 |
0,015 |
1,05 |
1,90 |
20 |
0,005 |
1,14 |
8-10 | |||
|
Тягучепластична |
1,9 |
8 |
0,01 |
1,24 |
1,85 |
13 |
0,01 |
1 |
1,85 |
18 |
0,002 |
1,12 |
8-10 | |||
|
Тягуча |
1,8 |
6 |
0,005 |
1 |
1,8 |
10 |
0,005 |
1 |
1,8 |
14 |
0,001 |
1 |
8 | |||
Мета даного розділу - провести аналіз існуючих конструкцій відвалів, визначити закономірності зміни співвідношень між висотою й шириною відвала залежно від потужності (тягового зусилля) бульдозера.
Обсяги призми волочіння змінюється залежно від співвідношення Н/В у такий спосіб:
де knp – коефіцієнт обсягу призми волочіння, що враховує реальну форму призми волочіння (табл. 1.3).
Таблиця 1.3 Значення коефіцієнта knp
|
Вид ґрунту |
Значення knp при співвідношенні Н/В | ||||
|
0,15 |
0,3 |
0,35 |
0,40 |
0,45 | |
|
Зв’язні ґрунти кат. І-ІІ |
0,70 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
0,95 |
|
Незв’язні ґрунти |
1,15 |
1,2 |
1,25 |
1,3 |
1,5 |
У таблицях 1.5 й 1.6 і на рис. 2.1 - 2.4 наведені дані основних технічних параметрів бульдозерів виробництва Росії та найбільших фірм світу, а також показано, як змінюється відношення Н/В в залежності від потужності й маси бульдозера. Округливши отримані цифри, одержимо:
Таблиця 1.4 Залежність Н/В від маси та потужності
|
Залежність |
Російські машини |
Закордонні машини |
|
Н/В від маси |
Н/В = О,ЗМ0.03 |
Н/В = 0,26М0.04 |
|
Н/В від потужності |
Н/В = 0,32N0.044 |
Н/В = 0,3N0.055 |