Определить производительность бульдозера при разработке грунта
2 Силу тяги по сцеплению
3 Проверить условие движения без буксования
4 Определить сопротивления, возникающие при разработке грунта отвалом бульдозера W1,W2,W3,W4
5 Вычислить запас тягового усилия по сцепному весу и по мощности
6 Рассчитать минимальную и максимальную глубины резания и производительность бульдозера
Из приложений к задаче по варианту № 8известно:
Бульдозер ДЗ-59С — на базе трактора Т-330 (базовая машина);
Суглинок со щебнем — вид разрабатываемого грунта;
= 2000 кг/м3 — насыпная плотность грунта;
L = 70 м — дальность транспортирования грунта;
= 900 — угол поворота отвала в плане относительно продольной оси трактора.

Рис. 4. Схема сил действующих при работе бульдозера:

Исходные данные из таблиц:
Масса бульдозера m=43650кг;
Мощность двигателя Nдв=250 кВт.;
Скорость передвижения вперед Vтр=2,5 км/ч;
Скорость передвижения назад Vназ=1,5-10,8 км/ч;
Ширина отвала В=4730 мм;
Высота отвала H=3450 мм;
Длина перемещения Lпер=70 м;
Грунт- суглинок со щебнем;
Насыпная плотность грунта = 2000 кг/м3 ;
Коэффициент разрыхленности Кразр=1,3;
1. Определение тягового усилия Тсц по мощности двигателяТN:
TN-тяговое усилие при известной мощности двигателя, в ньютонах:

где: Nдв – мощность двигателя трактора, кВт; = КПД трансмиссии трактора, = 0,83; V1 — скорость движения трактора на 1-й передаче, м/с.
кН
Сила тяги по сцеплению

где Gсц = m 9,8 – сила тяжести трактора с навесным оборудованием, кН;
m – эксплуатационная масса бульдозера,(кг), — коэффициент сцепления (трения)при движении по плотному грунту = 0,9;
Gсц=43650∙9,8 = 427,770 (кН)
Тсц=427770∙0,9=384,993 (кН)
Условие движения без буксования:
Тсц >ТN >W
где W – суммарное сопротивление, возникающее при работе бульдозера.
W=ΣW=W1+W2+W3+W4,
где W1 – сопротивление грунта резанию:
W1=B∙sinα∙c∙k,
где В = 4,730 м. (таб.5) – длина отвала, м; α = 90° (таб.5) – угол поворота отвала в плане относительно оси трактора, град; с – толщина срезаемого слоя, принимаем равной с=0,09hотв= 0,3 м; κ = 200кПа по (таб.8) – удельное сопротивление грунта резанию, Па.
W1=4,73∙1∙0,3∙200000=283,80 кН
W2 – сопротивление волочению призмы грунта перед отвалом;

где Н=3,45м (таб.5) – высота отвала, м; ψ=40° — угол естественного откоса грунта; γ = 2000 кг/м3 (таб.8) – плотность грунта; g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения; μ = 0,7 – коэффициент трения грунта по грунту; i = 0 -уклон пути, участок горизонтальный.
кН

где W3 – сопротивление перемещению стружки грунта вверх по отвалу;
δ=50° — угол резания; μ1 = 0,7 — коэффициент трения грунта по стали;
15,160 кН
Определяем W4 – сопротивление движению бульдозера с трактором:

Где G = 43650∙9,8 = 427770 (Н) — сила тяжести бульдозера, Н; f=0,12 – удельное сопротивление движению бульдозера.
W4= 427770∙0,12=51,332 Н
Свободную силу тяги определяем по формуле
Т = Тсц- (W2+ W3+ W4)
Т =427770 – (46079+15160+51332) = 315,199 кН
Запас тягового усилия по мощности определяем по формуле
Т = ТN — (W2+ W3+ W4)
Т = 298800– (46079+15160+51332) = 186,229 кН
Для дальнейших расчетов принимаем меньшее значение запаса тягового усилия
Тmin= 186,229 кН
Расчетную глубину резания в конце набора грунта определяем по формуле

где W1 – сопротивление грунта резанию
(принимаем равным Тmin= 186,229 кН)
м
В начале копания, когда все тяговое усилие расходуется на резание грунта и перемещение бульдозера, свободная сила тяги определяется как
Т = ТN — W4,при этом условии отвал бульдозера может быть опущен на максимальную глубину Cmax;
Максимальную глубину резания по формуле (5.9)

Cmax = 0,9 м
Определяем среднюю толщину срезаемой стружки
C =
C = 0,535 м
Определяем объем грунта в призме волочения:
Vпр = l1∙B∙C,
где l1 – длина участка набора грунта, м;
l1=
l1 = м
Производительность бульдозера определяется по формуле
Где П – производительность бульдозера, м3/ч; Vпр – объем призмы волочения, м3:
Где В – длина отвала, м; Н – высота отвала, м; — угол естественного откоса грунта в движении (=40…45); k – коэффициент, учитывающий потери грунта, принимается равным l = 0,005L, L – дальность транспортирования грунта, м; Тц – продолжительность цикла, с;
Определяем Тц – продолжительность цикла, с;
Тц = t1 + t2 + t3+ t4
где t1 – время резания грунта, t1 = , с; l1 – длина пути резания, м; Vp – скорость движения бульдозера при резании грунта, Vp = 0,9V1 (V1 – скорость I передачи);
где t2 – время перемещения грунта, t2 = с, L – дальность транспортирования, м; Vтр – скорость передвижения бульдозера при транспортировании грунта, Vтр V1;
где t3 – время обратного хода бульдозера, t3 = с, Vз.х. – скорость обратного хода бульдозера;
где t4 – дополнительное время (в дополнительное время входит время на переключение передач до 5 с, на подъем и опускание отвала до 4 с, на разворот бульдозера до 10 с, на распределение грунта и д.р.);
Кр – коэффициент разрыхление грунта.
t4 = 26 с.
Тц = 146+146+26=317с,
Подставляем значение l1 в формулу
Vпр = 5∙10-6∙4,53∙520751=12,1м3
По формуле определяем производительность бульдозера м3/час
ПТ=(0,5*Н2*В / tg ц)*ш*n* Ккв* (1/Кр)
ПТ=(0,5*1.272*3.65/1) *0,75*36*(1/1,3)=61 м3/ч
Ш — коэффициент потерь грунта на боковые валки , Ш = 0,75
Кр — коэффициент разрыхления грунта , Кр=1,3
Эксплуатационная 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/ч
Производительность бульдозера составляет 46,7м3/час.

Определить производительность бульдозера при разработке грунта 2 Силу тяги по сцеплению 3 Проверить условие движения без буксования 4 Определить сопр