Расчет производительности бульдозера, рыхлителя и скрепера (148008)

Посмотреть архив целиком

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Пермский государственный технический университет"

Кафедра подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования









Расчетная работа





Выполнил: студент гр. СДМ 05-1 Хатмуллин Ф.Ф.

Проверил: Белоногов Л.Б.







ПЕРМЬ 2009


Задание 1. Определение производительности и тяговый расчет бульдозера D7G "CAT"


Исходные данные:

Масса бульдозера m=16000 кг;

Мощность двигателя Nдв=200 л.с.;

Скорость передвижения вперед Vтр=3,7-9,9 км/ч;

Скорость передвижения назад Vназ=4,5-11,9 км/ч;

Ширина отвала В=3650 мм;

Высота отвала H=1270 мм;

Длина перемещения Lпер=70 м;

Грунт-глина;

Плотность грунта =1600 кг/м3;

Коэффициент разрыхленности Кразр=1,3;

1. Определение тягового усилия по мощности двигателя:


ТсцТN


TN-тяговое усилие при заданной скорости:


TN=, кН;


где: = КПД машины = 0,83

Nдв =200л.с.=148кВт мощность двигателя

U- скорость перемещения машины


TN=, кН;


2. Определение силы тяги по сцеплению:


Тсц=Gсц, кН;


где: Gсц-сцепной вес бульдозера

сц-коэффициент сцепления сц=0,9


Gб.м= mg=160009,8=156.8 кН;

Gсц=1,22 Gб.м=1,22156,8=191,3 кН;

Тсц=191,30,9=172,2 кН;

Тсц> TN >


3. Определение суммарного сопротивления:


=W1+W2+W3+W4+W5;


а) Сопротивление резанию.


W1=kВh;


где: k-коэффициент удельного сопротивления грунта резанию k=120кПа

В- ширина отвала.

h- толщина срезаемого пласта


h=0,09hотв=0,091270=114.3 (мм) =0.1143 (м)

W1=1203.650,1143=50,06 кН.



б) Сопротивление призмы волочения.


W2=0,5g2sin;


где: 2- сопротивление грунта по грунту. 2=0,6

- угол естественного откоса грунта =45°.


W2=0,518009,80,60.81=25,23 кН;


в) Сопротивление перемещения призмы вверх по отвалу


W3=0,5ВН2gcos2р1;


где: 1- сопротивление грунта по отвалу 1=0,9

р-угол резания р=55о


W3=0,51.2723.651800cos2550,99,8=15,36 кН.


г) Сопротивление трения ножа отвала о грунт.

Pзат – удельное сопротивление от затупления, зависящее от ширины площадки и категории грунта


W4= PзатB,

W4=10003,65=3,65кН


д) Сопротивление призмы волочения грунта движению



W5=Gпрf


f – коэффициент сопротивления качения, f=0,06


W5= 0,5ВН2gf=0,53,651,271,2718009,80,06=3,1 кН

=50,06+25,23+15,36+3,65+3,11=97,41 кН

Тсц> TN > 172,2 >107,4>97,41 кН


Условие тягового расчета выполняется.

4. Определение запаса тягового усилия по сцепному весу


Тсцсц-( W2+W3+W4+W5)

Тсц=172,2 -(25,23+15,36+3,65+3,11)= 124,85кН


5. Запас тягового усилия по мощности двигателя:


ТмашN-( W2+W3+W4+W5)

Тмаш=107,4-(25,23+15,36+3,65+3,11)= 60,05 кН


6. Определение толщины стружки:

а) в начале набора грунта


h1м /В*К=60,05/3,65*120=0,14 м


б) в конце набора грунта


h2’’ /В*К

Т’’= ТN-( W4+W5)= 107,4-(3,11+3,65)=100,64 кН

h2=100,64/3,65*150=0,23 м


7. Определение фактического объема грунта призмы:


Vпр=0,5*Н*×В / tg φ=l1*В*hср


l1 – длина участка набора грунта


l1 =0,5*Н2/ tg φ* hср=0,5*1,272/1*0,185=4,36м

Vпр=4,36*3,65*0,185=2,94 м3


5. Выбираем скорости движения на участках:

Vн = 4 км/ч - при наборе

Vтр =6 км/ч - при транспортировании

Vзад=10 км/ч - при движении задним ходом

6. Определение продолжительности цикла:


Tц=t1+ t2+ t3+ t4


а) продолжительность набора грунта


t1=3,6*l1 / Vн=3,6*4,36 /4=3,9 с


б) время транспортировки


t2=3,6*lтр / Vтр=3,6*70 /6=42 с


в) время движения задним ходом


t3=3,6*lтр / Vзад=3,6*70 /10=25,2 с


г) время дополнительное ( переключение скоростей, поворот и т.д.)

t4=30…40 с , принимаем t4=30 сб tц=3,9+42+25,2+30=101,1с

7. Определение числа циклов за час работы:


n=3600 / tн= 3600 / 101,1=35,6 ≈ 36 цикла


8. Определение технической производительности бульдозера:


ПТ=(0,5*Н2*В / tg φ)*ψ*n* Ккв* (1/Кр)


Ψ – коэффициент потерь грунта на боковые валки , Ψ = 0,75

Кр – коэффициент разрыхления грунта , Кр=1,3


ПТ=(0,5*1.272*3.65/1) *0,75*36*(1/1,3)=61 м3


9. Эксплутационная производительность:


ПЭ= ПТ* КВ* ККВ


КВ – коэффициент использования машины по времени , КВ=0,85

ККВ – коэффициент учитывающий квалификацию , ККВ=0,9


ПЭ=61*0,85*0,9=46,7 м3


Задание 2. Определение усилия и производительности рыхлителя


Исходные данные:

Заглубление hр=0,7 м;

Глубина промерзания hпром=1 м;

Ширина наконечника S=10,5 см;

Угол рыхления

Масса рабочего органа mр.о=6,2 т;

Количество зубьев z=1;

Длина пути забора грунта l1=10 м;

1. Определение усилия рыхлителя:


, кН


где: Суд-количество ударов ударника ДОРНИИ Суд=100

коэффициент характеризующий свободное резание

коэффициент характеризующий заточку


кН


2. Определение производительности рыхлителя:

а) Определение транспортной производительности.


м3


Где: V- скорость V=2,6 км/ч =0,72 м/с

hр- глубина рыхления hр=0,7 м

вр- ширина рыхления вр= zhр=10.7=0.7 м

Z- количество зубьев Z=1

К1- коэффициент снижения рабочей скорости равен 0,8

К2- коэффициент уменьшения толщины рыхления грунта равен 0,7

К3- число проходов по одному месту К3=2

К4- число проходов в поперечном направлении К4=3


Время набора грунта


с

м3


а) Определение эксплуатационной производительности.


м3/смен


Где: Кв- коэффициент использования техники равен 0,85


м3/смен


При толщине разрабатываемого слоя грунта H=1 м

Определим площадь разрабатываемого участка


м2

L= м


Определим время цикла


;

c; с;


дополнительное время для подготовки, переключение скоростей,естественные нужды t4= 40 с.


с


Определим число циклов за час работы



Определим коэффициент потерь грунта при транспортировании



Определим производительность бульдозера


м3


Кр- коэффициент разрыхленности равен 1,45


м3


Определим время выталкивания


часа.


Задание 3. Тяговый расчет и определение производительности скрепер


Исходные данные:

Ширина ковша В=3,04 м;

Высота стружки hстр=0,3 м;

Масса скрепера m=11000 кг;

Вместимость ковша q=10 м3;

Расстояние перемещения грунта L перем=500 м; i=0,03; 2000 кг/м3;

грунт-глина;

Расстояние разгрузки Lразгр = 12м

Мощность двигателя Nдв=200 л.с.;

1. Тяговый расчет

Должно выполняться условие:

тяговое усилие при заданной скорости определяется по формуле:


, ;

V=2,6 км/ч =0,72 м/с

кН


сила тяги по сцеплению, определяется по формуле:


, Кн


сц- коэффициент сцепления сц=0,9

Gсц-сцепной вес


Gсц=Gб.м. сц+Gскр сц


Gб.м. сц- сцепной вес базовой машины равен 173,1 кН

Gскр сц- сцепной вес скрепера


Gскр сц=mg=110009.8*1,2=129,36 кН

Gсц=129,36+188,16=317,52 кН

кН


суммарное сопротивление


=W1+W2+W3+W4+W5 , кН


а) Сопротивление резанию.


W1=kbh, кН


где: k-коэффициент удельного сопротивления грунта резанию k=70 кН/м2

b- ширина срезаемого слоя в=3,04 м

h- толщина срезаемого слоя h=0,3 м

W1=700003,040,3=63,8 кН

б) Сопротивление перемещению призмы волочения перед скрепером


W2=ybH2g кН


где: 2- сопротивление грунта по грунту. 2=0,5, y=0,5;

H-высота слоя грунта в ковше равна 1,5 м

плотность грунта равна 2000 кг/м3


W2=0,53,041,5220009,8(0,5-0,03)=31,5 кН


в) Сопротивление от веса срезаемого слоя грунта, движущегося в ковше, кН


W3=bhHg =3,040,31,520009,8=27,7 кН


г) Сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше


W4=bH2Xg кН


где: X-коэффициент, учитывающий влияние рода грунта равен 0,3


W4=3,041,5220000,39,8=40,2 кН


д) Сопротивление движению скрепера


W5= (Gскр+Gгр) (f)


где: f-коэффициент сопротивления качения f=0,2

Gскр- вес скрепера, кН, Gгр- вес грунта в ковше, кН

Кр= коэффициент разрыхления грунта в ковше скрепера равен 1,3


Gгр =кН

W5= (107,8+150,7) (0,2-0,03)=44 кН

=63,8+31,5+27,7+40,2+44=207,2 кН


Мощности двигателя тягача не достаточно для набора грунта, по этому данный скрепер может применяться только в паре с толкачом.

2. Определение производительности скрепера


м3


где: q- геометрическая вместимость ковша равна 10 м3

КВ- коэффициент использования рабочего времени 0,85

КР- коэффициент рыхления 1,3

КН- коэффициент наполнения 0,8

ТЦ- продолжительность цикла, с



где: l1- длина пути заполнения равна 13 м


Случайные файлы

Файл
27591.rtf
задача 55.doc
81048.rtf
94239.rtf
66584.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.