Тяговый расчет бульдозера.

Расчет основных рабочих параметров бульдозера

Тяговый расчет бульдозера

I. Расчет основных рабочих параметров бульдозера

Для производства подготовительных работ выбираем гусеничный бульдозер Komatsu D275A-5 Galeo ( рис.3)со следующими техническими параметрами (табл. 3):

Рис.3. Бульдозер Komatsu D275A-5 Galeo

Таблица 3. Технические характеристики бульдозера

Мощность, л.с. (кВт)	410 (306 кВт)
Эксплуатационная масса, т	40,8
Масса бульдозерного оборудования, т
Тип отвала	полусферический с регулируемым углом перекоса
Объем отвала, м^3	13,7
Ширина отвала, мм
Высота отвала, мм
Угол резания, град	55,6
Тип кабины	ROPS
Рыхлитель	поворотный однозубый
Транспортная длина, мм
Габаритная высота, мм
Габаритная ширина (без отвала), мм
Давление на грунт, кг/см^3	1,2
Опорная длина гусеницы, мм
Ширина гусеницы, мм

Максимальное сопротивление перемещению бульдозера в момент окончания набора грунта отвалом:

где

Р_Р – сопротивление грунта резанию;

Р_пр – сопротивление перемещению призмы грунта (призмы волочения) перед отвалом;

Р_1с – сопротивление от скольжения грунта вверх по отвалу;

Р_н – сопротивление трению ножа отвала бульдозера по грунту;

Р_m –сопротивление перемещению тягача.

· Сопротивление грунта резанию:

(2.3.2)

где

К_рез – удельное сопротивление грунта резанию, кПа, принимаем К_рез=1000 Кпа (см. табл. 3.6);

В=4,3 м - ширина отвала, м;

φ=63˚ - угол поворота отвала в плане, град;

h=0,1H=0,196 м – средняя толщина стружки;

Н – высота отвала.

· Сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом:

(2.3.3)

где

ρ – плотность грунта (табл. 1.2);

µ₁ - коэффициент трения грунта о грунт, принимаем µ₁=0,75;

i – уклон местности, i=tg β, где β=8˚ (табл. 1).

Объем призмы волочения:

(2.3.4)

где

φ₀ – угол естественного откоса грунта, φ₀=30˚;

К_р – коэффициент разрыхления грунта (табл.1.2).

· Сопротивление от скольжения грунта вверх по отвалу:

(2.3.5)

(2.3.6)

где

α – угол резания, град, α=55,6˚ (табл. 4.2);

µ₂ – коэффициент трения грунта о сталь, принимаем µ₂=1.

· Сопротивление трению ножа отвала бульдозера по грунту:

(2.3.7)

К₁ – коэффициент несущей способности грунта, К₁=50кН/м²;

х – ширина нижней площадки ножа, трущейся о грунт, х=0,01 м;

µ₂ – коэффициент трения грунта о металл, µ₂=1;

m₀ – масса отвала и толкающих брусьев, т (табл. 4.2)

· Сопротивление перемещению тягача:

(2.3.8)

где

М – масса бульдозера (табл. 4.2), т;

f=0,01 – коэффициент удельного сопротивления перемещению бульдозера.

2. Мощность бульдозера (двигателя):

Расходуемая двигателем мощность:

(2.3.9)

где

V_р – скорость резания, 2 км/ч;

η=0,75 – КПД.

Полученная необходимая мощность не превышает мощности выбранного бульдозера, то есть бульдозер с данными техническими характеристиками целесообразно использовать для разработки заданной категории грунта.

3. Производительность бульдозера:

Найдем объем призмы волочения по формуле:

(2.3.10)

где

К_пот – определяется по формуле К_пот=1-0,005L_n;

L_п = 24 м – расстояние, на которое перемещается грунтовая призма;

Найдем длину пути резания грунта:

(2.3.11)

Продолжительность работы машины t за один цикл слагается из следующих отрезков времени:

(2.3.12)

где

t_nn – время переключения передач (6 с);

t₀ – время опускания отвала (2 с);

t_пов – время поворота бульдозера (15 с);

(2.3.13)

где:

V_р = 2¸6 км/ч - скорость движения при резании бульдозера, принимаем 2 км/ч;

V_п = 4¸8 км/ч - скорость движения при перемещении бульдозера, принимаем 4 км/ч;

V_о.x. = 5¸10 км/ч - скорость движения при обратном ходе бульдозера, принимаем 5 км/ч.

принимаем 90 с.

Производительность бульдозера при резании и перемещении грунта:

(2.3.14)

где

К_и – коэффициент использования бульдозера по времени, К_и=0,9;

K_y – коэффициент, учитывающий влияние уклона местности на производительность бульдозера, K_y=1,33.

Производительность бульдозера при планировочных работах (разравнивании грунта):

(2.3.15)

где

L – длина планируемого участка (50 км);

b₁ – величина перекрытия прохода (0,5 м);

n – число проходов по одному месту (1);

V_р – рабочая скорость движения бульдозера (0,556 м/с);

t_пов – время поворота бульдозера (15 с).

4. Расчет количества бульдозеров:

Нормативная скорость выполнения работ по строительству трубопровода составляет 800 км/год, 50% времени (6 месяцев) отводится на проведение подготовительных работ.

· Время, требуемое для выполнения земляных работ на участке длиной 50 км, определяется из соотношения:

800 км – 6 мес

50 км – х мес

Принимаем 12 дней.

· Площадь участка, на которм производятся планировочные работы:

(2.3.16)

где

L – длина планируемого участка, L=50000 м (табл. 1.1);

L_n- ширина полосы земель несельскохозяйственного назначения, отводимых для одного подземного трубопровода, принимаем L_n=24 м.

· Объем грунта, снимаемого при резании:

(2.3.17)

где

h – тощина срезаемого слоя грунта, h=0,196.

· Принимаем, что планировочные работы выпоняются в одну смену по 12 часов. Необходимое время для выполнения работ составит:

· Необходимая производительность при выполнении планировочных работ:

(2.3.18)

· Работы по резанию и перемещению грунта выполняются в 2 смены по 12 часов.

Необходимое время для выпролнения работ составит:

· Необходимая производительность при резании и перемещении грунта:

· Необходимое количество бульдозеров:

- при планировочных работах:

следовательно, принимаем количество бульдозеров, равное 2;

- при резании и перемещении грунта:

следовательно, принимаем количество бульдозеров, равное 10.

Вывод: значительную часть строительных работ при строительстве и
ремонте магистральных трубопроводов занимают земляные работы.
Значительный объем этих работ выполняется бульдозерами.

В ходе выполнения контрольной работы было осуществлено ознакомление с основными конструктивными элементами бульдозеров и произведен расчет их производительности с целью установления необходимых параметров бульдозера, а также их количества на строительной площадке.

Для проведения планировочных работ и резки и перемещения грунта необходимо 10 бульдозеров марки Komatsu D275A-5 Galeo.

Дата добавления: 2017-02-01