- •Пояснительная записка курсовой работы
- •Реферат
- •Содержание
- •Введение
- •Назначение и область применения проектируемой машины
- •Общие положения
- •1.2 Рыхлительное оборудование и его классификация
- •Бульдозерное (навесное) оборудование и его классификация
- •2 Описание конструктивной схемы проектируемой машины
- •3 Техническая характеристика машины
- •4 Тяговый расчёт проектируемой машины
- •4.1 Тяговый расчёт бульдозера
- •4.2 Тяговый расчёт рыхлителя
- •5 Составление расчётной машины и определение опорных реакций
- •5.1 Определение действующих усилий при работе рыхлительного оборудования
- •5.2 Составление расчётной схемы и определение действующих усилий при работе бульдозерного оборудования
- •5.3 Вывод
- •6 Проверка устойчивости проектируемой машины
- •7 Расчёт производительности проектируемой машины
- •7.1 Расчёт производительности рыхлительного оборудования
- •7.2 Расчёт производительности бульдозерного оборудования
- •8 Расчёт гидроцицилиндров бульдозерного оборудования
- •9 Построение продольного профиля дороги
- •Заключение
- •Список использованной литературы
4 Тяговый расчёт проектируемой машины
4.1 Тяговый расчёт бульдозера
Рассмотрим вопросы тягового расчета применительно к наиболее распространенному способу работы - лобовому толканию грунта при бестраншейном способе работ.
Объем призмы волочения зависит от геометрических размеров отвала и свойств грунта [1] :
,
где L - ширина отвала, м;
Н - высота отвала с учетом козырька, м;
kпр
-
коэффициент, зависящий от характера
грунта (связности, коэффициента рыхления)
и от отношения
.
Этот
коэффициент получен в результате
обработки экспериментальных данных по
производительности бульдозеров.
Значения
коэффициента kпр
в
зависимости от отношения
и вида грунта приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 — Значения коэффициента kпр
|
Отношение |
0,15 |
0,3 |
0,35 |
0,40 |
0,45 |
|
Связные грунты I—II категории |
0,70 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
9,95 |
|
Несвязные грунты |
1,15 |
1,20 |
1,20 |
1,30 |
1,50 |

При транспортировании грунта отвалом бульдозера по горизонтальной площадке возникают сопротивления:
Wp - сопротивление резанию, кН;
Wnp -сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом, кН;
We - сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу, кН;
Wm - сопротивление перемещению бульдозера, кН;
Wтp - сопротивление трению ножа бульдозера о грунт, кН;
Wp - сопротивление резанию, кН [1] ;

где k -удельное сопротивление лобовому резанию, кH/м2;
h1 - глубина резания во время перемещения призмы грунта, м.
Средние
значения k
при
угле резания
с приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 — Значения удельного сопротивления лобовому резанию k
|
Категория грунта |
Значения k |
|
I |
7000 |
|
II |
11000 |
|
III |
17000 |
При перемещении призмы волочения часть ее теряется в боковые валики, поэтому нож бульдозера должен быть заглублен на некоторую величину h1 для срезания стружки, восполняющей потери грунта в боковые валики. Потери грунта в боковые валики на 1 м пути могут быть оценены коэффициентом kп [1] c.25:

где Vв - объем грунта в боковых валиках в плотном теле на 1 м пути, м3;
Vnp- фактический объем призмы волочения в плотном теле, м3.
Коэффициент kп зависит от свойств грунта и его значения для различных типов грунта приведены в таблице 4.3.
Таблица 4.3 — Значения коэффициента kп потерь грунта в боковые валики
|
Свойства грунта |
Коэффициент kп |
|
связные грунты |
0,025—0,032 |
|
несвязные грунты |
0,06—0,07 |
Величина заглубления [1] c.25:



Сопротивление перемещению призмы волочения (рисунок 4.1,а) [1] :

где Gnp - вес призмы волочения, кг;
-объемный
вес грунта в плотном теле, кH/м3
(
);
-коэффициент
трения грунта по грунту, для связных
грунтов
=
0,5, для несвязных грунтов
=0,7,
максимальное значение
=1,0
[1].

Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу [1] :


где
- угол резания, град;
-
коэффициент трения грунта по металлу,
его значения для различных грунтов
приведены в таблице 4.4.
Рисунок
4.1 —
Схемы к определению сопротивления
копанию грунта
бульдозером
Таблица
4.4 —
Значения коэффициента трения грунта
по металлу

|
Характер грунта |
Значение
|
|
песок и супесь |
0,35 |
|
средний суглинок |
0,50 |
|
тяжелый суглинок |
0,90 |

Сопротивление перемещению бульдозера [1] :

где Gтр, Gоб, - вес трактора и оборудования соответственно, кН;
f
- коэффициент
сопротивления перемещению движителей
трактора,
.

При работе бульдозера на подъемах в тяговом расчете необходимо учесть составляющие от веса бульдозера, которые будут изменять величину Wm.
В этом случае величина Wm определяется по уравнению [1] :
,
где i -уклон местности в %.
При
угле наклона местности
расчет следует производить по более
точному уравнению [1] c.26:
.
Схема к расчету горизонтальной и вертикальной составляющих результирующей сил сопротивления копанию приведена на рисунке 4.2

Рисунок 4.2 — Схема к расчету горизонтальной и вертикальной составляющих результирующей сил сопротивления копанию
Сопротивление трению ножа бульдозера о грунт Wтp учитывается в том случае, когда вертикальная составляющая сопротивления копанию и собственный вес рабочего оборудования G1, передающийся на грунт, не воспринимаются системой управления и не передаются на ходовую часть бульдозера [1] :


где Rx и Rz - горизонтальная и вертикальная составляющие результирующей силы сопротивления копанию (рисунок 4.2.,а), кН;
v -угол наклона результирующей сил сопротивления на отвале в град; при резании и перемещении плотного грунта v = 17°, а разрыхленного грунта v =0°.

Горизонтальная составляющая результирующей силы сопротивления копанию [1] :

где
kт
-коэффициент
использования тягового усилия,
;
Тн - номинальная сила тяги(для тяжелых Тн =250кН).

Высота точки приложения Rx и Rz определяется:
а) при резании и перемещении плотного грунта (рисунок 4.2,б):

где Н - высота отвала без козырька, м;

б)при резании и перемещении взрыхленного грунта или при перемещении разрыхленного грунта в траншее (рисунок 4.2.,в):

По суммарному сопротивлению движения [1] :

Выбираем соответствующую передачу так, чтобы окружное усилие на ведущих звездочках гусеничного трактора [1]:
Pк>W.
Определяем максимальную скорость движения, м/с [1] :



