27. Тяговый расчет бульдозера.

Тяговый расчет бульдозера позволяет вычислить максимальную глубину резания в заданных грунтовых условиях, оценить возможности тягача при транспортировании грунта с подрезанием стружки минимальной толщины, определить угол подъема, который может преодолеть машина с максимальной призмой волочения.

Условие тягового расчета:

(14.13)

здесь Р – сопротивление перемещению бульдозера в процесс копания грунта (кН), которое складывается из сопротивления перемещения машины с учетом уклона Р_пер, сопротивления грунта резанию Р_рез, сопротивления перемещению призмы волочения Р_пр, сопротивления перемещению грунта вверх по отвалу Р_от:

; (14.14)

где f – коэффициент сопротивления движению; α_п – угол продольного уклона пути; h– глубина резания, м; k – удельное сопротивление грунта резанию (кПа); δ_р – плотность разрыхленного грунта (т/м³); μ₁ – коэффициент трения грунта по металлу; μ₂ – коэффициент трения грунта по грунту; g – ускорение свободного падения, м/с².

Объем призмы волочения рассчитывается по формуле:

; (14.15)

где К_пр – коэффициент, зависящий от характера грунта и отношения . При =0,3-0,4; К_пр=0,8–0,9 для связных грунтов и 1,2-1,3 для несвязных грунтов.

Расчет по зависимости ( 14.14) проводят для следующих расчетных положений:

1. начальный этап заполнения отвала, призма грунта отсутствует, т.е. V=0;

2. конечный этап заполнения отвала при резании грунта с максимальным объемом призмы волочения.

Первое расчетное положение служит для определения максимальной глубины резания:

; (14.16)

Во втором положении находят минимальную глубину резания:

; (14.17)

Минимальные значения глубины резания должны быть не менее значений h_п, определяемых по условию возмещения потерь грунта из призмы в боковые валики в процессе ее перемещения:

; (14.18)

где Δ – опытный коэффициент, равный 0,29 для связных грунтов и 0,45 – для малосвязных.

Если бульдозер поворотный, то сопротивление перемещению бульдозера в процессе копания:

; (14.19)

где Р_вд – сопротивление перемещению грунта вдоль по отвалу:

; (14.20)

Для бульдозера с поворотным отвалом расчеты ведут при угле захвата , а также при наименьшем угле захвата (40…45⁰) для первого расчетного положения и для положения, когда h=0. На основании расчетов устанавливают возможность использования той или иной передачи при копании и перемещении грунта.

Наиболее вероятными условиями работы машин общего назначения, которые необходимо класть в основу расчетов, можно считать разработку характерного грунта категории ІІ (плотность 1850 кг/м³, коэффициент разрыхления 1,3, угол внутреннего трения 40⁰, угол внешнего трения о сталь 35⁰, удельное сопротивление резанию грунта 130 КПа).