Қайырмасы бұрылмайтын бульдозердің тарту есебі

Тапсырма. Бульдозердің негізгі өлшемдерін қабылдау, тарту есебін жүргізу және өнімділігін анықтау. Есептеуге арналған мәліметтер 3 кестеде келтірілген.

Есепті орындау тәртібі.

1. Бульдозердің номиналды тарту күшін анықтаймыз.

T= 17.613*9.81*0.9=155.5

мұндағы - бульдозер массасы, т;

g – еркін түсу үдеуі, м/с²;

- қозғағыштың топырақпен үйкеліс коэффициенті (оның мәндері 1-ші кестеде келтірілген [1], 148 бет).

Бульдозердің массасы базалық машина (трактордың) мен бульдозерлік жабдықмассаларының қосындысы ретінде анықталады

= +=(1,17...1,23), т.

m=14.32*1.23=17.6136т

2. Тарту есебі орындау үшін қайырманың геометриялық өлшемдерін анықтаймыз.

Қайырма биіктігі

, мм.

H= 500*2,51-79,25=1176,72мм

Қайырма ені

,мм.

В=3*1176,72=3530,16мм

Тракторларға асылған бульдозерлер үшін, сәйкесіеше тең, м: ДТ-75 – 0,15; Т-4 – 0,2; Т-130 и Т-180 – 0,25; Т-330 – 0,3.

Қайырма профилінің геометриясынан бетінің қисықтық радиусын табамыз

, м.

R=1176.72-0.25*0.81/0.5+0.34=1,16м

3. Ысыру призмасының көлемін анықтаймыз

, м³,

V=3,05м³

мұндағы - топырақ сипаты мен қатынасына тәуелді ысыру призмасының коэффициенті. =0,8

Ол коэффициент байланысқан топырақтар үшін 0,8 ге, байланыспағандары үшін 1,2 ге тең деп қабылданады ([2], 236 бет).

3. Көлденең жазықтықтағы бульдозердің жалпы қозғалыс кедергісін анықтаймыз

, кН

W=63.57+25.43+20.73+2.19= 111,92кН

мұндағы - топырақты қайырма пышағымен кесу кедергісі;

- кесілген топырақтың қайырма бойымен көтерілу кедергісі;

- ысыру призмасының жылжу кедергісі;

- бульдозердің өзінің жүру кедергісі.

= k B h₁, кН

W_p=70*3.53*0.0089=2,19кН

мұндағы k – топырақты кесудің меншікті кедергісі, кН/м²;

h₁ – ысыру призмасын жылжыту кезіндегі кесу тереңдігі, м.

Кесу бұрышының γ = 45...60^о аралығында k орташа мәндері топырақтың 1 тобы үшін 70, 2 - үшін 110 және 3 - үшін 170 кН/м² құрайды.

Ысыру призмасын жылжытқанда оның біраз бөлігі бүйір біліктерге шығады, сондықтан ол шығынды қайта толықтыру үшін бульдозер пышағы белгілі мөлшерге h₁ тереңдетілуі керек. Бүйір біліктің 1 м жолындағы топырақ шығыны k_п коэффициентімен бағаланады:

k_п = V_в/V,

мұндағы V_в – бүйір біліктердегі топырақ көлемі. Коэффициент k_п байланысқан топырақтар үшін 0,025...0,032, байланыспағандары үшін 0,06...0,07 тең.

Тереңдету мөлшері

h₁ = k_п V/B.

h₁=0.0104*3.05/3.53=0,0089

=V ρ g cos²γ μ₁, кН

W_в=3.05*1.7*9.81*1.25=63,57 кН

мұндағы μ₁ – топырақтың металмен үйкеліс коэффициенті: құм мен құмдақ үшін 0,35, орташа сазлақ үшін 0,5 тең.

= V ρ g μ₂, кН

W_n=3.05*1.7*9.81*0.5=25,43кН

мұндағы μ₂ – топырақтың топырақпен үйкеліс коэффициенті: байланысқан топырақтар үшін 0,5, байланыспағаны үшін 0,7 тең.

= m_б g f, кН

W_{м=17.61*9.81*0.12=}20,73кН

мұндағы f – базалық машина қозғағышы жүру кедергісінің коэффициенті: шынжыртабан қозғағышы үшін f = 0,08...0,12.

5. Машинаның жұмысқа қабілеттілігін ілінісу бойынша тексету:

W<T_н.

111,92<147,92

6. Машинаның жұмысқа қабілеттілігін қуат бойынша тексеру:

W<P, T_н<P, P = N η / v₁,

111,92<188,8; 147,92<188,8;

P=118*0.8/0.5=188,8

мұндағы η – қозғалқыштан қозғағышқа дейінгі берілістің п.ә.к., η=0,75...0,8.

Тексерудің қарсы қортындысында қайырма өлшемдерін кіші жағына өзгертеді және есепті қайталайды.

7. Бульдозердің тарту күшін толық пайдалану жағдайында топырақты кесудің ең көп h_max және ең аз h_min кесу тереңдіктерін анықтаймыз.

Кесудің ең көп тереңдігі топырақты қазу басында мына жағдайда анықталады

W_р= k B h_max = T_н – W_м,

170*5,53*0.21=147,92-20,73

127,19=127.19

осыдан h_max= = (T_н – W_м )/( k B), м.

h_max=147,92-20,73/170*3,53=0.2119м

Кесудің ең аз тереңдігі топырақты қазу аяғында мына жағдайда анықталады

W_р= k B h_min= T_н – (W_в+W_п+ W_м),

127.19=127.19

Осыдан h_min= (T_н – (W_в+W_п+ W_м))/( k B). М

h_min=(147.92-109.73)/600.1=0.06363М

8. Сағаттық пайдалану өнімділігін анықтаймыз

, м³/сағ

мұндағы k_в – бульдозерді уақыт бойынша пайдалану коэффициенті;

k_в = 0,8...0,85 деп қабылдайды ([2], 269 бет).

T_ц- цикл ұзақтығы, с.

T_ц= l_р/v₁ + l_п/v₂ +( l_р+ l_п)/v₃+2t_п+t_о+t_c, с

T_ц=9.64+40+44.8236/2.2+26=96.01

мұндағы l_р- кесу жолының ұзындығы, м :

l_р=2V/(k_рB(h_max+ h_min));

l_p=6.1/4.58*6.1/1.2646=4.8236

l_п- жылжыту жолының ұзындығы, м : 2 кестені қараңыз;

v₁- топырақты қазу кезіндегі бульдозердің қозғалыс жылдамдығы, v₁=0,4…0,5 м/с:

v₂- топырақты жылжыту кезіндегі бульдозердің қозғалыс жылдамдығы,

v₂=0,9…1,0 м/с;

v₃-бульдозердің қайтардағы бос жүріс жылдамдығы, v₃=1,1…2,2 м/с;

t_п- қайта бұрылу ұзақтығы, t_п= 10 с;

t_о- қайырманы түсіру уақыты, t_о= 2 с;

t_c- беріліс өзгерту уақыты, t_c= 4 с.

9. Бульдозер пышағына кедергінің ең көп әсерін (күшін) анықтаймыз (жұмыс жабдығының элементтерін беріктікке есептеулерде пайдалану үшін)

P_max= P_c+P_д, кН

P_max=157.85кН

мұндағы P_c- статикалық күш: P_c = T_н;

P_д- динамикалық күш:

, кН

P_d=9.93кН

мұндағы C_о- кедергінің қосынды қаттылығы, кН/м.

Ол мына формуладан анықталады

1/C_о=1/C₁+1/С₂,

C₀=(0.36*45.96)/)0.96+45.96)=0.35

мұндағы C₁- аспа жабдықтың металлконструкциясы қаттылығы;

С₂- кедергі қаттылығы.

Динамикалық күштің P_д әрекеті динамикалық коэффициентпен бағаланады:

k_д= P_max/ P_c= (P_c+P_д)/ P_c= 2,5

• ол машинаның кірпіштен қаланған қабырғадан тұратын кедергіге тірелгеніне сәйкес келеді ([2], 250 бет).

Онда P_max= k_д P_c.

P_max=232.93