Лабораторная работа №2
При строительстве и ремонте дорог основными работами являются перемещение грунта при устройстве выемок и насыпей, подвозка песка, гравия и других материалов для строительства полотна дорог, планировка и уплотнение грунта и строительных материалов. Для выполнения этих работ широко применяются бульдозеры.
Бульдозеры предназначены для разработки и перемещения грунта на расстояние до 100 м при возведении насыпей, устройстве выемок, для штабелирования или разравнивания грунта, гравия, щебня и других строительных материалов, засыпки траншей, оврагов, каналов, расчистки снега, освобождения площадей от кустарника, мелколесья, мелких пней и других работ. Бульдозер представляет собой отвал с ножом, установленный спереди трактора на толкающей раме. Подъем и опускание бульдозера осуществляется гидроцилиндрами. Различают неповоротные и поворотные (универсальные) бульдозеры. В лесном хозяйстве применяют бульдозер Б-10М на базе трактора Т-180, бульдозер ДЗ-110 на базе трактора Т-130М, бульдозер Д-606 на базе трактора ДТ-75М и другие. Все эти бульдозеры имеют сходную конструкцию и отличаются габаритами отвалов, тяговой мощностью тракторов и производительностью.
Процесс взаимодействия рабочего органа бульдозера с почвой показан на рис. 2.7.
Расчетная схема работы бульдозера:
G т – сила тяжести бульдозера; d – угол наклона пути;
– скорость движения
Для успешной работы бульдозера необходимо соблюдать следующее условие:
Р т > PR,
где Р т – толкающее усилие трактора, Н; PR – сумма всех сил сопротивления движению, Н:
PR = Pf ± Pw ± Pi ± Pa + P коп,
где Pf – сила сопротивления качению, Н; Pw – лобовое сопротивление движению, Н; Pa – динамическая сила, Н; Pi – составляющая от силы тяжести трактора G т, Н; P коп – силы сопротивления копанию грунта, Н.
Сила Pw имеет весьма малое значение и ее, как правило, не учитывают. Сила Pa при установившемся движении ( = const) равна нулю. Сила Pi на горизонтальном участке равна нулю. Тогда силы сопротивления движению будут выражаться зависимостью
PR = Pf + P коп.
Сила сопротивления качению определяется по формуле
Pf = G т × f к,
где G т – сила тяжести трактора, Н; f к – коэффициент трения качения (f к = 0,2).
Силы сопротивления копанию грунта P коп определяются по следующей формуле
P коп = Р рез + Р пв + Р по + Р тр + Р дин,
где Р рез – сила сопротивления резанию грунта, Н; Р пв – сила сопротивления перемещению призмы волочения перед отвалом, Н; Р по – сила сопротивления перемещению призмы волочения вверх по отвалу, Н; Р тр – сила трения рабочего органа о почву, Н; Р дин – сила динамическая, возникающая при подрезании пласта, Н.
Р рез = Крез × а × b,
где Крез – удельное сопротивление почвы резанию, Н/м3 (Крез = 8 × 104 –
– 25 × 104 Н/м2); а – глубина резания почвы, м (а » 0,1 – 0,15 м); b – ширина захвата отвала, м (b = b тр + 200 мм, b тр – ширина трактора, м)
Р пв = G пр × f гр,
где G пр – сила тяжести призмы волочения, Н; f гр – коэффициент трения грунта о грунт (f гр = 0,8–1,0).
G пр= d ,
где d – плотность грунта, кг/м3 (d = 1500–2100 кг/м3); b – ширина захвата отвала, м; h – высота призмы волочения, м (h = 0,8 b); g – ускорение свободного падения, м/с2 (g = 9,8 м/с2)
Р по = G пр × cos2go × f т,
где G пр – сила тяжести призмы волочения, Н; go – угол резания, град (go = = 50–55°); f т – коэффициент трения металла о почву (f т = 0,3–0,7).
Р тр = G ро × f т,
где G ро – сила тяжести рабочего органа, Н.
Р дин = d ab .
Мощность, затрачиваемая на процесс резания почвы N оп, определяется по формуле
N оп= , кВт.
Часовой расход топлива G час определяется по формуле
G час= , кг/час,
где q т – удельный расход топлива двигателя трактора, г/кВт × ч.
Сменная производительность бульдозера, Псм (м3/час) определяется по формуле
Псм= , (м3/час),
где V – объем призмы волочения, м3 (); Кв – коэффициент использования времени смены (Кв = 0,8–0,9); Кук – коэффициент влияния уклона (при движении на подъем Кук = 0,6, при движении на спуск Кук = 1,5); t ц – время цикла, сек (180–250 сек)
t ц= ,
где l p – длина пути резания грунта, м; l п – длина пути перемещения грунта, м; l o – длина обратного хода, м; , , – соответствующие скорости, м/с; t c – время, затрачиваемое на переключение передач, с (t c = 3–5 с); t о – время опускания отвала, с (t о = 2–3 с).
Бульдозер Б-10М
Бульдозер Б-10М предназначен для строительства и ремонта дорог, разравнивания грунта, на мелиоративных объектах. Может применяться в лесном хозяйстве и садово-парковом строительстве.
. Бульдозер Б-10М