Referat.me

Название: Расчет производительности бульдозера, рыхлителя и скрепера

Вид работы: курсовая работа

Рубрика: Транспорт

Размер файла: 81,92 Kb

Скачать файл: referat.me-337259.docx

Краткое описание работы: Определение производительности бульдозера D7G "CAT" и скрепера. Выполнение их тягового расчета. Практическая оценка транспортной и эксплуатационной выработки рыхлителя. Проведение перерасчета показателей землеройной машины согласно формуле Зеленина.

Расчет производительности бульдозера, рыхлителя и скрепера

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 D 7 G " 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:

Тсц ТN

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

jсц -коэффициент сцепления jсц =0,9

Gб.м = mg=160009,8=156.8 кН;

Gсц =1,22Gб.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 резаниюk=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 =0,5ggm2 sina;

где: m2 - сопротивление грунта по грунту. m2 =0,6

- угол естественного откоса грунта =45°.

W2 =0,518009,80,60.81=25,23 кН;

в) Сопротивление перемещения призмы вверх по отвалу

W3 =0,5ВН2 ggcos2 aр m1 ;

где: m1 - сопротивление грунта по отвалу m1 =0,9

aр -угол резания aр =55о

W3 =0,51.272 3.651800cos2 550,99,8=15,36 кН.

г) Сопротивление трения ножа отвала о грунт.

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

W4 = Pзат B,

W4 =10003,65=3,65кН

д) Сопротивление призмы волочения грунта движению


W5 =Gпр f

f– коэффициент сопротивления качения, f=0,06

W5 = 0,5ВН2 ggf=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>97,41кН

Условие тягового расчета выполняется.

4. Определение запаса тягового усилия по сцепному весу

Т сцсц -( W2 +W3 +W4 +W5 )

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

5. Запас тягового усилия по мощности двигателя:

Т машN -( W2 +W3 +W4 +W5 )

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

6. Определение толщины стружки:

а) в начале набора грунта

h1 м /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 Lперем =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

jсц - коэффициент сцепления jсц =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 =ybH2 g кН

где: m2 - сопротивление грунта по грунту. m2 =0,5, y=0,5;

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

плотность грунта равна 2000 кг/м3

W2 =0,53,041,52 20009,8(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 =bH2 XgкН

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

W4 =3,041,52 20000,39,8=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

U1 - скорость движения при заполнении ковша равна 0,72 м/с

L2 - длина пути транспортирования грунта равна 500 м

U2 - скорость движения груженого скрепера равна 2,5 м/с

L3 - длина пути разгрузки равна 12 м

U3 - скорость движения скрепера при разгрузке равна 2 м/с

l4 - длина пути порожнего скрепера равна 525 м

U4 - скорость движения порожнего скрепера равна 2.75 м/с

tдоп -время на подъем и опускание ковша, переключение скоростей

tдоп = 30 с.

Определим длину пути, заполнения ковша скрепера

l1 = м

где: КП - коэффициент, учитывающий потери грунта при образовании призмы волочения и боковых валиков КП =1,3


l1 = м

с

м3

Задание 4. Перерасчет показателей бульдозера по формуле Зеленина

Исходные данные:

Натуральные размеры: ВН =3,65 м; HН =1,27м;

Размеры модели: ВМ =0,8 м; HМ =0,4 м; hМ =5 см; СМ =1; =55о ; 1600 кг/м3 ; 0.7;

1. Определим масштаб:

КС = - по высоте

КС = - по ширине

Средний масштаб КС =4

2. Перерасчет натуральных параметров:

HН = КС HМ =40,4=1,6 м

ВН = КС ВМ =40,8=3,2 м

С= КС СМ =41=4

hстр = КС hМ =45=20 см = 0,2 м

hМ - толщина стружки создаваемая отвалом модели

Суммарное усилие

а) в пересчете

В-ширина отвала равна 3,65 м

угол резания равен 55о

КСЖ - коэффициент сжатия равен 0,02156 н/м2

VПР - объем призмы

VПР = м3

КПР - коэффициент зависящий от характера грунта равен 0,85

пригрузочный коэффициент, зависящий от высоты бульдозерного отвала равен 2

3. Определим max погрешность:

- суммарное сопротивление, возникающие при лобовом резании и транспортировании грунта по горизонтальной поверхности, из первого расчетного задания =111,6 кН


4. Определение сопротивления перемещения:

GСЦ - сцепной вес , GСЦ =GБМ 1,22=156,81,22=191,3 кН

f- коэффициент сопротивления качению равен 0,06

кН

5. Определение мощности на процесс копания:

кВт

NДВ - мощность двигателя , Nдв =147,2кВт

Мощность по сцеплению

коэффициент сцепления равен 0,9

кВт

NСЦ > NДВ > N

205 > 147,2 > 92,5

Похожие работы

  • Гідропривод бульдозерів

    Особливості класифікації бульдозерів по призначенню, номінальному тяговому зусиллю й різним конструктивним ознакам. Окреслення принципу дії гідравлічного приводу, що складається з насоса, виконавчого механізму, гідророзподільника, гідробака, фільтра.

  • Силовое оборудование бульдозера-рыхлителя на базе трактора Т-180Г

    Обозначение Наименование кол. Примеч. А1 КП.270113. МОИС-ПЧ.00.00 Проектный чертёж 2 А4 КП.270113. МОИС-ПЗ.00.00 Пояснительная записка 1 3 КП.270113. МОИС-ПЧ.00.03 Верхняя тяга 1

  • Расчет рамы скрепера

    Расчет рамы скрепера тягача БелАз-531, анализ внешних сил, действующих на машину: сила тяжести и тяги тягача, сопротивления копанию и перекатыванию, толкающее усилие толкача. Подбор сечения рамы скрепера, расчет пальца цапфы и прицепного устройства.

  • Технология механизации железнодорожного строительства

    Содержание 1. Возведение земляного полотна при помощи землеройных и знмлеройно-транспортных машин 1.1. Введение 1.2. Характеристика участка 1.3. Определение местоположения нулевых точек

  • Машины для земляных работ

    Землеройно-транспортные машины. Многоковшовые экскаваторы, их назначение и применение. Использование бульдозеров при строительстве каналов, недвижимости, а также во время проведения строительно-ремонтных дорожных работ. Скреперы, их классификация.

  • Самохідні скрепери

    Загальна будова самохідних скреперів, цикл роботи, будова екскаваторів та машин для ущільнення дорожнього покриття. Гідросистема та технічні характеристики самохідних скреперів. Розрахунок діаметру гідроциліндра механізму підняття і опускання ковша.

  • Проект бульдозера ДЗ-24А на базе тягача Т-180

    Обзор и анализ существующих конструкций бульдозеров. Назначение, устройство и принцип действия бульдозера, производительность при разработке грунта. Организация и технология производства работ бульдозера-рыхлителя, его эксплуатация, обслуживание и ремонт.

  • Разработка бульдозеров

    Назначение и принцип работы бульдозера. Практический расчет основных параметров отвала (ширины, высоты, углов зарезания и захвата), силы тяги, мощности привода базовой машины, производительности при резании и перемещении грунта, прочности оборудования.

  • Ремонт скрепера с ковшом

    Оценка наработки и расчет трудоемкости реализации технического осмотра машины, количества работников и необходимого времени проведения ремонтных работ с целью составление графика планово-предупредительного обслуживания скрепера с ковшом на месяц и год.

  • Технологический расчет эксплуатационного предприятия

    Планирование технического обслуживания и ремонта машин. Корректировка нормативов периодичности, трудоемкости, продолжительности ТО и ремонта машин. Расчет производственной программы по ТО и ремонту машин. Годовой объем работ эксплуатационного предприятия.