otdat_GOS_SDM / госы сдм вопросы и приблизительные ответы / Приблизительные варианты ответов на вопросы к гос. экзамену / 2007 / 76. Определить тяговое сопротивление рабочего оборудования
.docx
-
76. Определить тяговое сопротивление рабочего оборудования корчевателя.
Корчеватели предназначены для корчевки пней диаметром до 50 см, расчистки участков от корней и крупных камней, удаления сваленных деревьев и кустарника. Они могут быть применены также для рыхления плотных фунтов.
Корчеватель является сменным навесным оборудованием к гусеничному трактору, которое сходно с бульдозером. В отличие от него отвал снабжен внизу зубьями. Подобно бульдозеру, отвал установлен на раме, которая шарнирно закреплена на гусеничных тележках трактора.
Подъем и опускание отвала, как правило, производятся силовыми, гидроцилиндрами, что обеспечивает его принудительное заглубление в грунт.
Корчевка пней производится за счет толкающего усилия базового трактора при наезде на пень средними зубьями отвала.
Аналогичное оборудование имеет и корчеватель-собиратель, который производит очистку площади или полосы от выкорчеванного ранее кустарника, пней, камней ит. п. Корчеватель-собиратель может также производить корчевку кустарника и пней диаметром до 30 см. В отличие от корчевателя отвал этой машины снабжен более мелкими зубьями и часто сходен с граблями. У некоторых моделей отвал при помощи гидроцилиндров управления может поворачиваться в вертикальной плоскости, для чего его крепление к толкающей раме делается шарнирным. Такой поворот облегчает разгрузку отвала и при корчевке пней позволяет прикладывать к ним не только горизонтальные, но и вертикальные усилия.
Общее сопротивление перемещению корчевателя в рабочем положении может быть найдено по формуле W=W1+W2+ W3 ,
где W1 — сопротивление грунта рыхлению; W2 — сопротивление, связанное с корчеванием пней; W3 — сопротивление движению трактора с рабочим оборудованием корчевателя.
Сопротивление грунта рыхлению определяется по формуле
W1= k0BН
где В — ширина отвала;
Н — глубина рыхления (погружения зубьев);
k0 — удельное сопротивление грунта рыхлению, которое может быть принято равным (20— 25) кН/м2 для дернового покрова и грунта без корней и (50—100) кН/м2 для грунтов со значительным содержанием корней
Следует отметить, что расположенный между зубьями грунт разрыхляется не полностью, что несколько снижает сопротивление. Поэтому учтен коэффициент неполноты рыхления kн.р. = 0,5 —0,7.
Сопротивление, связанное с корчеванием и волочением пней, кустарника, может быть определено по формуле W2=GKfKkk.
где GK — сила тяжести перемещаемого перед отвалом кустарника:
fK =0,6—0,7 — коэффициент сопротивления перемещению кустарника;
kk=1,3—1,5—коэффициент, учитывающий одновременную корчевку кустарника
Сопротивление перемещению определится во формуле
W3=(Gтp+Gоб)(f+i)
где Gтp и Gоб — сила тяжести трактора и навесного оборудования корчевателя; f— коэффициент сопротивления передвижению, который может быть принят равным 0,1— 0,15; i — уклон
Работа корчевателя возможна лишь при соблюдения следующих неравенств:
T1kД ≥ W и T1 ≤ Gтp φСЦ
где Т1— толкающее тяговое усилие трактора на первой передаче;
kД — коэффициент динамичности;
φСЦ — коэффициент сцепления гусениц трактора с грунтом, который зависит от рода грунта и конструкции гусениц.
При несоблюдении второго неравенства будет иметь место буксование трактора.
Рама и отвал корчевателя рассчитываются на усилие T1kД. На это же усилие рассчитываются и зубья корчевателя. При этом предполагается, что эта сила приложена к концу одного зуба. Зуб отвала должен быть проверен также на прочность при работе по удалению валуна. В этом случае кроме силы T1kД на зуб действует также вертикальное усилие подъема РП , которое может быть определено по массе валуна. Опасным будет сечение зуба в месте его заделки. Общий изгибающий момент определяется как сумма изгибающих моментов от сил T1kД и РП