Плотность грунтов

Выполнение задания

При расчётах необходимые значения b (ширина срезаемого слоя), вес скреперов и скоростные режимы их работы следует принимать, выбрав аналог, в соответствии с заданной ёмкостью ковша по табл. 1 и 2 (в приведённом тяговом расчёте единицей измерения скорости является м/с). Расчёт потребных мощностей двигателя необходимо провести для трёх типов грунтов – супеси, суглинка и глины.

Варианты заданий представлены в табл.6. Величины уклона даны в тысячных.

Варианты заданий

По проведённым расчётам необходимо построить следующие графики:

Самоходный скрепер: 1). N_c=α (i) ;

2). При фиксированном минимальном

уклоне i : N_c=β (тип грунта).

Прицепной скрепер: 1). Для каждого типа грунта (супесь,

суглинок, глина) N_n=Ɣ (g);

2). Для фиксированного максимально

го значения g : N_n=Ψ (тип грун-

та).

Все построенные графики должны быть снабжены выводами.

Библиографический список

1. Колбас, Н.С. Дорожные и гидромелиоративные машины: учеб. пособие для студентов специальности 0519 [Текст] / Н. С. Колбас. – Л.: ЛТА, 1985. – 72 с.

2. Дороги и транспорт лесной промышленности: [Текст] / под ред. И. И. Леоновича. – Мн.: Высшая школа, 1979. – 416 с.

3. Мелиоративные и строительные машины: [Текст] / под ред. Б. А. Васильева. – М.: Агропромиздат, 1986. – 431 с.

3.5. Практична робота №11: „Тяговий розраху-

нок і продуктивність бульдозера”.

Постановка завдання.

Виконати тяговий розрахунок бульдозера з перевіркою на можливість руху без буксування й визначити його експлуатаційну продуктивність. Вихідні дані для розрахунку ухвалюються згідно з варіантом по табл. 66.7.

Послідовність виконання вправи.

1. Визначити сумарний опір ґрунту копанню відвалом бульдо-

зера.

2. Перевірити умови руху бульдозера без буксування.

3. Обчислити тривалість робочого циклу бульдозера.

4. Визначити експлуатаційну змінну продуктивність бульдозе-

ра.

Методика розрахунку.

У процесі копання ґрунту бульдозером тягове зусилля, що розвивається трактором, повинне бути достатнім для подолання виникаючих опорів при різанні й транспортуванні ґрунту відвалом бульдозера. Умова руху бульдозера без буксування

Р_сц ≥ Р_т > ΣР , (1)

де Р_сц=G_сц·φ_с – сила тяги по зчепленню, Н;

G_сц= G_б=9,81·т_б – зчіпна вага бульдозера,Н;

φ_с – коефіцієнт зчеплення (табл.1);

Р_т – тягове зусилля, що розвивається трактором, Н;

Р_т=3600· ·η , Н (2)

N – ефективна потужність двигуна, кВт (табл.4);

v- швидкість машини на першій або на другій передачах, км/год

(табл.4);

η = 0,8 – КПД машини;

ΣР – сума опорів, що виникають у випадку лобового різання й тра-

нспортування ґрунту відвалом бульдозера, Н.

ΣР=Р₁+ Р₂+ Р₃+ Р₄+ Р₅ ,Н (3)

де Р₁ - опір ґрунту різанню, Н;

Р₂ - опір переміщенню призми ґрунту перед відвалом, Н;

Р₃ – опір переміщенню ґрунту нагору по відвалу, Н;

Р₄ – опір переміщенню бульдозера, Н;

Р₅ – опір, що виникає на майданчику затуплення, Н.

Р₁=К·F·10⁶ , Н (4)

де К – питомий опір ґрунту різанню, МПа,

для бульдозерів: К=0,06 – І група ґрунтів;

К=0,09 – ІІ група ґрунтів;

К=0,12 - ІІІ група ґрунтів;

F=L·h – площа поперечного преріза стружки, що вирізьблюєть-

ся, ґрунтом, м²;

L – довжина відвалу бульдозера, м (табл.4);

h – глибина різання, м (табл.4).

Р= , Н (5)

де V_пр= - обсяг ґрунтової призми перед відвалом бульдозера;

Н – висота відвалу, м (табл.4);

– коефіцієнт, що залежить від співвідношення геометрич-

них параметрів відвалу й виду ґрунту (табл.1);

j - щільність ґрунту, кг/м³;

– коефіцієнт розпушення ґрунту;

- коефіцієнт тертя фрунту о грунт (табл.2).

Р= , (6)

де - коефіцієнт тертя ґрунту о поверхню відвалу (табл.2);

α – кут різання (табл.4).

Р₄=G_Б·(f ± i) , H (7)

де f – коефіцієнт опору переміщенню двигуна (табл.1);

і – ухил місцевості (табл.7).

Р₅=Р_УД·L , Н , (8)

де Р_УД – питомий опір від затуплення, що залежить від ширини

майданчика затуплення й групи ґрунту (табл.3).

Користуючись формулою для умови руху, слід перевірити, чи дотримується умова руху бульдозера без буксування.

Експлуатаційна змінна продуктивність бульдозера визначається по формулі

П_з= , (9)

де Т_см =8,2 год – тривалість зміни;

К_у - коефіцієнт, що враховує вплив ухилу на продуктивність

(табл.6);

К_В=0,7÷0,8 – коефіцієнт використання бульдозера за часом

протягом зміни;

t_ц – час робочого циклу бульдозера, с.

t_ц=3,6· , с (10)

де l_p , l_гр , l_x – довжина шляхів різання, переміщення грунту й холо-

стого ходу, м (табл.7);

v_p , v_гр , v_x – швидкості руху бульдозера при різанні ґрунту, пере-

міщенні й зворотному ході, км/год (табл.4);

t_П=40÷50 с – час перемикання передач;

t_пов=10÷12 с – час на поворот бульдозера;

t₀=1÷2 с – час на опускання відвалу.

Швидкості по операціях робочого циклу становлять, км/год:

● 2,5÷4,0 - при різанні;

● 2,5÷5,0 – при транспортуванні ґрунту;

● 5,8÷8,0 – при холостому ході.

Користуючись вихідними даними табл.7 згідно з варіантом завдання вибираються швидкості для розглянутих складових робочого циклу бульдозера.

Таблиця 1

Вид грунту	f	φc	Кр коли т
			0,15	0,30	0,35	0,40	0,45
Зв’язний	0,06-0,07	0,8-0,9	0,70	0,80	0,85	0,90	0,95
Незв’язний	0,1-0,12	0,5-0,7	1,15	1,20	1,25	1,30	1,50

Таблиця 2

Грунт	Група грунту	Щільність грунту, кг/м^3	Коефіцієнт розпушування Кр	Коефіцієнт тертя о грунт, μ1	Коефіцієнт тертя грунту о метал μ2
Пісок	І	1500	1,1	0,53-0,62	0,27-0,60
Супісок	І	1650	1,2	0,53-0,62	0,27-0,60
Рослинний грунт	І	1200	1,15	0,53-0,70	0,30-0,42
Гравій розм. 80-90 мм	І	1750	1,2	0,70-0,84	0,40-0,65
Легкий суглинок з додаванням щебня	ІІ	1750	1,2	0,84-1,20	0,50-0,70
Важкий суглинок без включень	ІІІ	1900	1,3	0,84-1,20	0,50-0,70
Щебень розміром більш 80 мм	ІІ	1800	1,2	0,84-1,00	0,34-0,70
Легка глина	ІІІ	1950	1,2	0,84	0,50-0,70
Сухий грунт	ІІІ	1300	1,1	0,53-0,70	0,30-0,42

Таблиця 3