Контрольная работа: Определение производительности и тяговый расчет бульдозера Т-330

Название: Определение производительности и тяговый расчет бульдозера Т-330
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: контрольная работа

Федеральное агентство по образованию РФ

Пермский государственный технический университет

Кафедра подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования

Контрольная работа

Выполнил:

Проверил:

ПЕРМЬ

Задание 1. Тема: "Определение производительности и тяговый расчет бульдозера Т - 330"

Исходные данные:

Масса бульдозера 25000 кг;

Масса отвала 7700кг

Мощность двигателя Nдв =240 кВт.;

Скорость передвижения вперед Vвп =2,5 км/ч;

Скорость передвижения назад Vназ =5 км/ч;

Ширина отвала В=4730 мм;

Высота отвала H=1750 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 = 0,8, U - скорость перемещения машины, м/с

TN =, кН;

2. Определение силы тяги по сцеплению:

Тсц =Gсц , кН;

где: Gсц -сцепной вес бульдозера

jсц -коэффициент сцепления jсц =0,9

Gсц =Gб.м +Gр.о = (7700+25000) *9,8=320,5 кН;

Тсц =320,50,9=288,45 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=150кПа

В - ширина отвала.

h - толщина срезаемого пласта

h=0,09hотв =0,091750=157,5 (мм) =0,1575 (м)

W1 =1504,730,1575=111,7 кН.

б) Сопротивление призмы волочения.

W2 =0,5ggm2 sina;

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

- угол естественного откоса грунта =45°.

W2 =0,516009,80,60.81=55,2 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 =0,51.752 4,731600cos2 550,99,8=33,7 кН.

г) Сопротивление трения ножа отвала о грунт.

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

W4 = Pзат B,

W4 =1000*4,73=4,7 кН

д) W5 =Gбул f

f - Коэффициент сопротивления качения, f=0,06

W5 = 156,80,06=19,2

=111,7+55,2+33,7+4,7+19,2= кН

Тсц > TN >

288,45 >246,8>224,5 кН

Условие тягового расчета выполняется.

4. Определение запаса тягового усилия по сцепному весу

Т сцсц - (W2 +W3 +W4 +W5 )

Т сц =288,45 - (55,2+33,7+4,7+19,2) =175,6кН

5. Запас тягового усилия по мощности двигателя:

Т машN - (W2 +W3 +W4 +W5 )

Т маш =246,8- (55,2+33,7+4,7+19,2) =112,8кН

6. Определение толщины стружки:

а) в начале набора грунта

h1 м /В*К=112,8/4,73*150=0,15м

б) в конце набора грунта

h2’’ /В*К, Т’’ = ТN - (W4 +W5 ) = 246,8- (4,7+19,2) =222,9кН

h2 =222,9/4,73*150=0,31 м

7. Определение фактического объема грунта призмы:

Vпр =0,5*Н2 *В / tgφ=l1 *В*hср

l1 - длина участка набора грунта

l1 =0,5*Н2 / tgφ* hср =0,5*1,752 /1*0,23=3,8м

Vпр =3,8*4,73*0,23=4,2 м3

5. Выбираем скорости движения на участках:

Vн = 2.5 км/ч - при наборе, Vтр =4,5 км/ч - при транспортировании

Vзад = 7 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*3,8 /2.5=5,4 с

б) время транспортировки

t2 =3,6*lтр / Vтр =3,6*70 /4.5=56 с

в) время движения задним ходом

t3 =3,6* (l1 +lтр ) / Vзад =3,6* (3,8+70) /7=38 с

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

t4 =30…40 с, принимаем t4 =30 с

tц =5,4+56+38+30=129,4 с

7. Определение числа циклов за час работы:

n=3600 / tн = 3600 / 129,4=27,8 ≈28 цикла

8. Определение технической производительности бульдозера:

ПТ = (0,5*Н2 *В / tgφ) *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*1.752 *4.73/1) *0,75*28*0.9* (1/1,3) =105,3 м3

9. Эксплутационная производительность:

ПЭ = ПТВКВ

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

ККВ - коэффициент учитывающий квалификацию, ККВ =0,9

ПЭ =105,3*0,85*0,9=80,5 м3

Задание 2. Тема: "Определение усилия и производительности рыхлителя"

Исходные данные:

Заглубление hр =0,8 м;

Глубина промерзания hпром =1,5 м;

Ширина наконечника S=12 см;

Угол рыхления

Количество зубьев z=1; Длина пути забора грунта l1 =12 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 км/ч =0,55 м/с, hр - глубина рыхления hр =0,8м, вр - ширина рыхления вр = zhр =10.7=0.7 м, Z - количество зубьев Z=1, К1 - коэффициент снижения рабочей скорости равен 0,7, К2 - коэффициент уменьшения толщины рыхления грунта равен 0,6, К3 - число проходов по одному месту К3 =3, 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=1.5 м

Определим площадь разрабатываемого участка

м2 L=м

Определим время цикла

;

c; с;

дополнительное время для подготовки, переключение

скоростей, естественные нужды t4 = 30 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. Тема: "Тяговый расчет и определение производительности скрепера"

Исходные данные:

Ширина ковша В=3,04 м;

Высота стружки hстр =0,35 м;

Масса скрепера m=17000 кг;

Вместимость ковша q=15 м3 ;

Расстояние перемещения грунта Lперем =500 м;

i=0,04; 1960 кг/м3 ;

грунт-плотный суглинок;

Расстояние разгрузки Lразгр = 10м

Мощность двигателя Nдв =240 кВт.;

1. Тяговый расчет.

Должно выполняться условие:

тяговое усилие при заданной скорости определяется по формуле:

, ;

V=2,5 км/ч =0,7 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=170009.8=166,6 кН

Gсц =166,6+320,5=487,1 кН

кН

суммарное сопротивление

=W1 +W2 +W3 +W4 +W5, кН

а) Сопротивление резанию.

W1 =kbh, кН

где: k-коэффициент удельного сопротивления грунта резанию, k=130 кН/м2 , b - ширина срезаемого слоя в=3,04 м, h - толщина срезаемого слоя h=0,35 м

W1 =130003,040,35=138,3 кН

б) Сопротивление перемещению призмы волочения перед скрепером

W2 =ybH2 gкН

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 =0,53,042,42 19609,8 (0,5-0,04) =77,4 кН

в) Сопротивление от веса срезаемого слоя грунта, движущегося

в ковше, кН

W3 =bhHg=3,040,352,419609,8=49 кН

г) Сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше

W4 =bH2 XgкН

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

W4 =3,042,42 19600,39,8=100,9 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 = (166,6+221,6) (0,2-0,03) =66 кН

=138,3+77,4+49+100,9+66=431,6 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 15 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 16,6 м

U1 - скорость движения при заполнении ковша равна 0,7 м/с

L2 - длина пути транспортирования грунта равна 500 м

U2 - скорость движения груженого скрепера равна 1,25 м/с

L3 - длина пути разгрузки равна 10 м

U3 - скорость движения скрепера при разгрузке равна 1 м/с

l4 - длина пути порожнего скрепера равна 526,6 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. Тема: "Перерасчет показателей бульдозера по формуле Зеленина"

Исходные данные:

Натуральные размеры:

ВН =4.73м; HН =1,75м;

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 =5

2. Перерасчет натуральных параметров:

3.

HН = КС HМ =50,4=2м

ВН = КС ВМ =50,8=4м

С= КС СМ =51=5

hстр = КС hМ =55=25 см = 0,25 м

hМ - толщина стружки создаваемая отвалом модели

Суммарное усилие

а) в пересчете

В-ширина отвала равна 4 м, угол резания равен 55о , КСЖ - коэффициент сжатия равен 0,02303 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

4. Определим max погрешность:

- суммарное сопротивление, возникающие при лобовом резании и транспортировании грунта по горизонтальной поверхности, из

первого расчетного задания =224.5кН

4. Определение сопротивления перемещения:

GСЦ - сцепной вес, GСЦ =GБМ 1,22=2450001,22=298.9 кН

f - коэффициент сопротивления качению равен 0,06

кН

5. Определение мощности на процесс копания:

кВт

NДВ - мощность двигателя, Nдв =240кВт

Мощность по сцеплению

коэффициент сцепления равен 0,9

кВт

NСЦ > NДВ > N

330> 240> 122