Тяговый расчет и определение производительности бульдозера

1. Тяговый расчет и определение производительности бульдозера

2. Бульдозеры

• Бульдозеры являются универсальными
дорожностроительными машинами
Бульдозеры представляют собой
навесное оборудование на базовом
гусеничном или колесном тракторе,
включающее в себя отвал с ножами,
толкающее устройство в виде брусьев или
рамы и систему управления отвалом.

3.

4.

5.

• самоходная землеройная машина,
представляющая собой гусеничный или
колёсный трактор, тягач и тому подобное с
навесным рабочим органом —
криволинейным в сечении отвалом
(щитом), расположенным вне базы ходовой
части машины.

6.

• Служит для послойного копания, планировки и
перемещения (на расстояние 10 — 200 метров) грунтов,
полезных ископаемых, дорожно-строительных и других
материалов при строительстве и ремонте дорог, каналов,
гидротехнических и тому подобных сооружений. Также
бульдозер применяется при разработке россыпей, на
отвалах, при рекультивации, в качестве вспомогательной
машины на карьерах. Кроме того, бульдозер используют
при строительстве и ремонте дорог, а также как толкач
(например, при заполнении самоходных и прицепных
скреперов) и тому подобное.

7.

• С помощью бульдозеров выполняется до 40
% всех земляных работ на строительном
участке. Они наиболее эффективны при
средней дальности продольной и
поперечной возки от 100 до 150 метров.
При оборудовании машин специальными
отвалами совкого типа эффективная
дальность возки песчаных грунтов
увеличивается до 200 метров.

8.

• Основным параметром, влияющим на
производительность, является тяговый
класс – усилие, с которым может толкать
грунт вперед бульдозер. Технические
характеристики машин влияют на объем
перемещаемого земляного массива,
скорость работ.

9. Бульдозер с поворотным отвалом

10.

• Общий вид бульдозера с неповоротным отвалом
• 1 – упряжной шарнир; 2 – толкающие брусья; 3 – ножи; 4 – отвал;
• 5 – раскосы; 6 – гидравлические цилиндры; 7 – гусеничный трактор

11.

12.

13. Условие движение бульдозера без буксования

1

14. Тяговое усилие, развиваемое трактором

2
• N – эффективная мощность двигателя, кВТ (табл.5.7); v –
скорость машины на низших передачах (первой и
второй), км/ч; η – КПД привода машины (0,75-0,85)

15. Сила тяги по сцеплению, Н

3
где Gсц – сцепной вес бульдозера, Н; φс – коэффициент сцепления
движетелей с грунтом (табл.5.2); g – ускорение свободного
падения, м2/с; mб – масса бульдозера, кг

16.

4

17.

18. Сумма сопротивлений передвижению бульдозера, Н,

5

19. Сопротивление грунта резанию, Н,

6
• где kуд – удельное сопротивление грунта
резанию, МПа (для I группы грунтов kуд =
0,06;
• для II группы грунтов kуд = 0,09; для
• III группы грунтов kуд = 0,12).

20. Площадь поперечного сечения срезаемой стружки, м2

7
• где B и h – соответственно, ширина
отвала и глубина резания, м.

21. Сопротивление перемещению призмы волочения грунта перед отвалом бульдозера, Н,

8
• где Vпр – объем призмы волочения, м3;
• Н – высота отвала, м (табл. 5.1);
• γ– плотность грунта, т/м3 (табл. 5.4);
• μ1 – коэффициент трения грунта о грунт
(табл. 5.4);
• kр – коэффициент разрыхления грунта
(табл. 5.4).

22. Характерной особенностью работы машины является тот факт, что ковш бульдозера перемещает грунт в так называемой форме

волочения. При этом
объем призмы рассчитывает по формуле
9
• где kпр – коэффициент, характеризующий
грунт и геометрические размеры отвала
(табл. 5.2).

23. Сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу, Н,

10
• где μ2 – коэффициент трения грунта о
поверхность отвала (табл. 5.4);
• α– угол резания, град ( 35…50°).

24. Сопротивление передвижению трактора, Н,

11
• где f – коэффициент сопротивления
перемещению движителя (табл. 5.2);
• i – уклон местности, рад (табл. 5.1).

25. Сила тяжести бульдозера, Н,

12

26. Сопротивление, возникающее на площадке затупления, Н,

13
• где Руд – удельное сопротивление от
затупления режущей кромки отвала,
зависящее от ширины площадки
затупления и группы грунта, кПа (табл. 5.5);
Δ – ширина площадки затупления, м (табл.
5.1).

27.

28.

• Эксплуатационная производительность
определяется тем объемом земляного
массива, который спецтехника способна
разработать и переместить за единицу
времени, то есть за один час.

29. Эксплуатационная сменная производительность бульдозера, м3/см,

• где Tц – время цикла работы бульдозера, с;
• kэ – коэффициент эксплуатационных потерь времени
при работе бульдозера (kэ = 0,75...0,8);
• kу – коэффициент, учитывающий влияние величины
уклона на производительность (табл. 5.6), величины
коэффициентов kу для промежуточных значений
уклонов определяются методом интерполяции;
• nч.р – количество часов работы бульдозера в смену
(nч.р = 8,2).

30.

31.

32.

• где lp, lтр, lх.х – соответственно, пути резания,
транспортирования и холостого хода, м (табл. 5.1);
• vp, vТР, vх.х – соответственно, скорости движения бульдозера
при резании, перемещении (транспортировании) грунта и
холостого (обратного) хода, км/ч;
• tп.п – время, затрачиваемое на переключение передач
машинистом бульдозера, с (tп.п = 40...50);
• tпов – время, затрачиваемое на развороты, с (tпов = 10...12);
• tо – время, затрачиваемое на опускание отвала, с (tо = 1...2).

33.

34.

Скорости по операциям рабочего цикла
составляют:
• при резании vp = 2,5...5,0 км/ч;
• при транспортировании vтр = 2,5...5,0 км/ч;
• при холостом ходе vх.х = 5,8...8,0 км/ч.
При расчете производительности скорости
выбираются с учетом вышеизложенных
рекомендаций по табл. 5.7.