2.1. Исходные данные.
Таблица 1 - Исходные данные для расчета
| № варианта | Длина участка l 2, м | Уклон i | Марка трактора |
| 0,050 | Т-100МЗГП |
Таблица 2 - Характеристика бульдозеров
| Параметры | Базовый трактор | Класс трактора | Сила веса бульдозера с трактором G, кН | Длина отвала b, м | Высота отвала h, м |
| ДЗ-54 | Т-100М | 137,1 | 3,22 | 1,1 |
Таблица 3 – Технические характеристики тракторов
| Марка трактора | Параметры | Передача | |||||||
| Т-100МЗ Т-100МЗГП | Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН | 0,66 95,0 | 1,05 56,0 | 1,25 45,5 | 1,76 29,0 | 2,04 15,0 | - - | - - | - - |
Таблица 4 – Характеристика грунтов
| № варианта | Грунт | r, кг/м3 | k, Н/м2 | c | f | j | k p | с |
| Сухой песок | 12х104 | 0.48 | 0.15 | 0.50 | 1,1 | 0,10 |
2.2. Расчет общего усилия сопротивлению при работе бульдозера
Определяем общее усилие сопротивления при работе бульдозера по формуле
(2.1)
где Р р – сопротивление грунта резанию, Н;
Р п – сопротивление волочению призмы грунта, Н;
Р т – сопротивление внутреннему трению, Н;
Р пт – сопротивление передвижению базового трактора, Н.
Сопротивление грунта резанию
Р р = bck, Н (2.2)
где b – длина отвала, м; b = 3,22 м;
c – толщина срезаемого слоя, м; c = 0,1 м;
k – коэффициент сопротивления грунта резанию, Н/м2; k = 12 × 104 Н/м2;
Р р = 3,22×0,1×12×104 = 38640 Н
Сопротивление волочению призмы грунта впереди отвала
, Н (2.1)
где g – ускорение свободного падения, м/с2; g = 9,81 м/с2;
h – высота отвала, м; h = 1,1 м;
jr – угол естественного откоса грунта; jr = 0,40;
r – плотность грунта, кг/м3; r = 1500 кг/м3;
m – коэффициент трения грунта по грунту; m = 0,4;
i – уклон пути; i = 0,050.
Р п = 
= 30746Н
|
|
Сопротивление внутреннему трению
, Н (2.3)
где c – коэффициент, учитывающий влияние вида грунта; c = 0,31;
Р т = 9,81×3,22×1,1^2×1500×0,48 = 27520 Н.
Сопротивление движению трактора
, Н (2.4)
где G – сила веса бульдозера с трактором, Н; G = 101500 Н;
f – удельное сопротивление движению; f = 0,15;
Р пт = 137100 × (0,15 + 0,005) = 27240 Н,
Р’= 38640+30746+27520+27240=116252Н.
2.3. Проверка отсутствия буксования движения трактора
Н, (2.5)
где j – коэффициент сцепления с поверхностью пути; j = 0,85;
Р – тяговое усилие трактора, Н; Р = 95000 Н;
F сц = 68550 Н ≥ 95000 Н ≥ 116252 Н
Условие не выполняется, значит бульдозер будет буксовать. Срезать необходимый слой придется в несколько заходов.
2.4. Расчет продолжительности цикла работы бульдозера
Вычисляем продолжительность цикла работы бульдозера по формуле
с (2.6)
где t р; t пг; t ох; t дв – время соответственно резания, перемещения грунта, обратного хода и дополнительное, с.
Время резания подсчитывается по формуле
, с (2.7)
где u р – скорость движения бульдозера при резании грунта, м/с; u р = 0,66 м/с;
l 1 – длина пути резания, определяемая по формуле
= 
= 15,125 м; (2.8)
t р = 
= 22,93 с.
Время перемещения грунта определим по формуле
, с (2.9)
где l 2– длина пути перемещения грунта, м; l 2 = 600 м;
u пг – скорость движения бульдозера при перемещении грунта, м/с; u пг = 1,05 м/с;
t пг = 
= 667 с
Время обратного хода бульдозера определим по формуле
, с (2.10)
где u ох – скорость движения бульдозера при обратном ходе, м/с; u ох = 1,76 м/с;
t ох = 
= 407 с.
t дв – дополнительное время;
|
|
В дополнительное время входит время на переключение скорости (до 5 с), подъем и опускание отвала (до 4 с) и разворот трактора (до 10 с).
t дв = 4×5+3×4+2×10 = 52 с;
t ц = 15,125+667+407+52 = 1149 с
2.5. Расчет производительности бульдозера
Определяем производительность бульдозера при разработке и транспортировке грунта
, м3/ч (2.11)
где k р = 1,3 – коэффициент разрыхления грунта;
a – ширина призмы грунта впереди отвала, м;
= 
= 1,31 м; (2.12)
y - коэффициент потери грунта;
= 1-0,0005×800 = 0,6; (2.13)
n – число циклов за один час работы;
= 3,13 ~ 3 цикла; (2.14)
П = 0,5×1,31×3,22×1,1×3×(1-,0005×700)×1/1,25 = 4,11 м3/ч