- •1. Исторический очерк развития землеройной техники.
- •2. Классификация и общая характеристика машин.
- •4. Требования, предъявляемые к основным агрегатам.
- •5. Основные параметры и технико-экономические показатели работы.
- •6. Строительная классификация грунтов. Определение трудности разработки грунтов землеройными машинами.
- •8. Механические свойства грунтов.
- •10. Общие требования к системам управления.
- •11 Приводы непосредственного действия
- •12 Приводы с усилителем
- •14 Двс, их характеристики.
- •15. Ходовое оборудование, общая характеристика, условия работы.
- •16. Колесное ходовое оборудование, подвески.
- •17. Гусеничное ходовое оборудование.
- •18. Трансмиссии: механические, гидравлические, электрические.
- •19 Гидротрансформаторы, их характеристики.
- •20. Способы массового разрушения грунтов.
- •21. Рабочие органы землеройных машин и их взаимодействие c грунтом.
- •22. Использование формулы акад. Горячкина для определения сопротивления копанию.
- •23. Влияние параметров рабочего оборудования на сопротивление резанию и копанию.
- •24. Использование формулы Ветрова для определения сопротивления резанию.
- •25. Бульдозеры: назначение, применение, классификация, конструкция, производительность.
- •26 Выбор основных параметров.
- •27. Тяговый расчет бульдозера.
- •28. Влияние основных параметров рабочего оборудования на энергоемкость процесса копания бульдозером.
- •29. Определение усилий, действующих на отвал бульдозера при выполнении прочностных расчетов.
- •31. Рыхлители: назначение, применение, производительность.
- •33. Определение усилий выглубления и заглубления рабочего оборудования рыхлителя.
- •34. Корчеватели - собиратели.
- •35. Кусторезы.
- •37. Определение основных параметров скреперов. Влияние основных параметров на энергоемкость рабочего процесса.
- •38. Тяговый расчет скрепера.
- •40 Определение усилий в задней стенке скрепера.
- •41. Определение усилий на подъем и опускание ковша.
- •42. Производительность скрепера, рациональная область использования.
- •43. Подвески скреперов.
- •47. Погрузчики с раздельным черпанием и совмещенным черпанием.
- •48. Основные параметры погрузчиков.
- •49. Автогрейдеры: назначение, применение, область использования, классификация.
- •50. Основные конструктивные схемы автогрейдеров, их компоновка.
- •53. Определение основных параметров автогрейдеров.
- •54. Тяговый расчет автогрейдеров.
- •56 Назначение, область применения и классификация одноковшовых экскаваторов.
- •57. Рабочее оборудование одноковшовых экскаваторов.
- •60. Определение параметров ковшей прямой и обратной лопаты.
- •61 Определение параметров драглайна
- •66. Факторы и их характеристики, влияющие на производительность одноковшовых экскаваторов.
- •67. Устойчивость одноковшовых экскаваторов.
- •69. Многоковшовые экскаваторы: назначение, применение, классификация, конструкция.
- •71. Баланс мощности цепного траншейного экскаватора.
- •72. Роторные траншейные экскаваторы: назначение, применение, классификация, конструкция, основные параметры.
- •76. Машины для уплотнения грунтов: способы уплотнения, процесс уплотнения.
- •78. Конструкция катков для уплотнения грунтов, тяговый расчет, производительность.
- •79. Машины и оборудование для гидромеханизации. Гидромониторы, землесосы.
- •80. Перспективы развития конструкций зтм.
- •81. Силы, действующие на колеса при качении. Уравнение движения.
- •82. Тяговые расчеты зтм. Уравнение тягового баланса.
26 Выбор основных параметров.
К основным параметрам бульдозера относятся номинальное тяговое усилие, эксплуатационная масса, скорости рабочего и обратного хода, среднее статическое давление, положение центра давления, удельное напорное усилие и вертикальное давление на режущей кромке ножа отвала, параметры отвала.
Номинальное тяговое усилие бульдозера:
; (14.1)
где φсц – коэффициент сцепления базовой машины с оборудованием (для гусеничных сельскохозяйственных тракторов φсц=0,62, для промышленных – 0,90, для колесных сельскохозяйственных тракторов φсц=0,5, для промышленных 0,6); Gсц – сцепной вес бульдозера в рабочем состоянии (), где g – ускорение силы тяжести. При навешивании на базовый трактор только бульдозерного оборудования сцепная масса
mсц=(1,17-1,22)·mбм,
mбм – эксплуатационная масса базовой машины без навесного оборудования.
Если, кроме бульдозерного, навешивается и рыхлительное оборудование, то mсц=(1,35-1,45)·mбм.
При наличии одного ведущего моста у двухосного колесного тягача значение mсц находится из условия статического распределения массы тягача между мостами на горизонтальной поверхности.
Если двигатель базовой машины не обеспечивает получение номинального тягового усилия по сцеплению, то за номинальное тяговое усилие принимается усилие Тнб (кН) по паспортной характеристике трактора или определяется по формуле:
; (14.2)
где N- мощность двигателя базовой машины, кВт; V – низшая рабочая скорость движения базовой машины, км/ч; ηт- КПД трансмиссии: механической – 0,83…0,86, гидромеханической – 0,73…0,76.
Эксплуатационная масса бульдозера ,
где mбо- эксплуатационная масса бульдозерного оборудования.
Скорость рабочего хода бульдозера зависит от условий работы, мощности и типа тягача и принимается 2,5…6,0 км/ч для гусеничных машин и 3,5…8,0 – для колесных.
Скорость обратного хода бульдозера выбирают с учетом типа ходового оборудования тягача и принимают 5…8 км/ч для гусеничных машин и 8…15 км/ч – для колесных.
Среднее статистическое давление бульдозера:
; (14.3)
где F – опорная площадь движителей, для гусеничного бульдозера.
; (14.4)
а для колесного:
; (14.5)
где Lоп – длина опорной поверхности гусениц; b – ширина гусеницы;
n – число колес; Fк – площадь отпечатка колеса на грунте.
Положение центра давления, т.е. точка приложения равнодействующей всех нормальных реакций грунта на гусеничный движитель, устанавливается для трех основных случаев: а) бульдозер стоит на горизонтальной плоскости (отвал поднят на максимальную высоту); б) режет грунт на горизонтальном участке с оптимальной глубиной резания при максимальном объеме призмы волочения; в) осуществляет транспортировку максимальной призмы волочения в траншее без резания.
Экспериментально установлено, что в случае резания связных грунтов hb=0,17 Н, при резании несвязных грунтов и транспортировании грунтов hb=0,27 Н (для отвалов постоянного радиуса кривизны), где Н – высота отвала.
Соотношение между вертикальной и горизонтальной составляющими результирующей оси копания грунта определяется зависимостью:
; (14.7)
где ν – угол наклона результирующей сил сопротивления на отвале.
При копании связного грунта он обычно принимается равным 170, при резании рыхлого грунта и транспортировании призмы волочения в траншее – 00. Смещение центра давления от середины опорной поверхности гусениц не должно превышать 1/6 длины этой опорной поверхности.
Для бульдозера на колесном тягаче для тех же случаев определяют реакции на передние и задние колеса. Во всех случаях не допускается равенство одной из реакций нулю, т.е. отрыв колес бульдозера от грунта.
Удельное напорное усилие на режущей кромке ножа отвала:
; (14.8)
где B – длина ножа отвала.
Вертикальное давление на режущей кромке ножа отвала:
; (14.9)
где R3 – наибольшее вертикальное усилие на режущей кромке ножа отвала по условиям опрокидывания базовой машины относительно задних кромок опорных поверхностей гусениц; F – опорная площадь режущей кромки ножей отвала.
У современных бульдозеров удельное напорное усилие составляет 40-100 кН/м режущей кромки ножей отвала, увеличиваясь с повышением номинального тягового усилия.
Вертикальное давление qв в случае принудительного заглубления отвала составляет 400-8000 кПа при незатупленных ножах и 200–1500 кПа при полностью затупленных. В среднем вертикальное давление при затупленных ножах в три раза ниже, чем при незатупленных. По удельному напорному усилию и вертикальному давлению на режущей кромке ножей бульдозера судят о возможности разработки грунтов различной прочности. Для Ι категории грунта qr=15 кН/м, qв=1000 кПа (не более); для ΙΙ категории – 20…40 и 1200…2400; для ΙΙΙ категории – 41…60 и 2500…3500; для ΙV категории – более 60 кН/м и более 3500 кПа.
Основными параметрами отвала являются его ширина В и высота Н. Ширина В должна быть такой, чтобы при любом рабочем положении отвала она превышала габаритную ширину ходовой части машины не менее, чем на 100 мм с каждой ее стороны.
Ширина неповоротного отвала В(м) может быть установлена по зависимости:
; (14.10)
Высота отвала Н (мм) может быть определена в зависимости от номинального тягового усилия Тнб (кН) бульдозера. При неповоротном отвале ее определяют из выражения:
; (14.11)
Для поворотных отвалов:
; (14.12)
где А=0,5 при Тнδ<400 кН и А=1 при Тнδ>400 кН.
Отвалы бульдозера оснащаются козырьком, высота которого составляет (0,1…0,3) Н.
Параметры профиля отвала задаются углами резания δ (угол между горизонталью и передней плоскостью ножей), наклона ε (угол между горизонталью и линией, соединяющей верхнюю кромку отвальной поверхности с режущей кромкой среднего ножа отвала), и опрокидывания β (угол между горизонталью и касательной к остальной поверхности в верхней кромке отвала) (рис. 14.6). Экспериментально установлена целесообразность создания отвалов с постоянным радиусом кривизны, который выбирается в диапазоне R=(0,8…0,9) Н.
Бульдозеры общего назначения с поворотным отвалом имеют угол поворота в плане (угол захвата) не более 620. Рекомендуется принимать угол поворота 40…450.
Высоту подъема отвала выбирают из условия обеспечения угла въезда, который должен быть не менее 200.
Опускание отвала ниже опорной поверхности ходовой части базовой машины выбирают таким, чтобы угол между опорной поверхностью гусеницы и линией, соединяющей режущую кромку опущенного отвала с центром давления, был ниже 200.