Федеральне агентство з освіти РФ
Пермський державний технічний університет
Кафедра підйомно-транспортних, будівельних, дорожніх машин і устаткування
Контрольна робота
Виконав:
Перевірив:
ПЕРМ
Завдання 1. Тема: "Визначення продуктивності і тяговий розрахунок бульдозера Т - 330"
Вихідні дані:
Маса бульдозера 25000 кг;
Маса відвалу 7700кг
Потужність двигуна N дв = 240 кВт.;
Швидкість пересування вперед V вп = 2,5 км / год;
Швидкість пересування тому V зв = 5 км / год;
Ширина відвалу В = 4730 мм;
Висота відвалу H = 1750 мм;
Довжина переміщення L пер = 70 м;
Грунт-глина;
Щільність грунту = 1600 кг / м 3;
Коефіцієнт розпушення До розр = 1, 3;
1. Визначення тягового зусилля по потужності двигуна:
Т сц Т N
T N-тягове зусилля при заданій швидкості:
T N = , КН;
де: = ККД = 0,8, U - швидкість переміщення машини, м / с
T N = , КН;
2. Визначення сили тяги по зчепленню:
Т сц = G сц , КН;
де: G сц - зчіпний вага бульдозера
j сц-коефіцієнт зчеплення j сц = 0,9
G сц = G Б.М + G р.о = (7700 +25000) * 9,8 = 320,5 кН;
Т сц = 320,5 0,9 = 288,45 кН;
Т сц> T N>
3. Визначення сумарного опору:
= W 1 + W 2 + W 3 + W 4 + W 5;
а) Опір різанню.
W 1 = k У
h;
де: k - коефіцієнт питомого опору грунту різанню
k = 150 кПа
В - ширина відвалу.
h - товщина зрізується пласта
h = 0,09 h отв = 0,09
1750 = 157,5 (мм) = 0,1575 (м)
W 1 = 150 4,73
0,1575 = 111,7 кН.
б) Опір призми волочіння.
W 2 = 0,5
g
g
m 2
sin a;
де: m 2 - опір грунту по грунту. m 2 = 0,6
- Кут природного укосу грунту
= 45 °.
W 2 = 0,5
1600
9,8
0,6
0.81 = 55,2 кН;
в) Опір переміщення призми вгору по відвалу
W 3 = 0,5 У
Н 2
g
g
cos 2 a р
m 1;
де: m 1 - опір грунту по відвалу m 1 = 0,9
a р-кут різання a р = 55 про
W 3 = 0,5 1.75 2
4,73
1600
cos лютого 1955
0,9
9,8 = 33,7 кН.
г) Опір тертя ножа відвалу про грунт.
P зат - питомий опір від затуплення, залежне від ширини майданчика і категорії грунту
W 4 = P зат B,
W 4 = 1000 * 4,73 = 4,7 кН
д) W 5 = G бул f
f - коефіцієнт опору кочення, f = 0,06
W 5 = 156,8 0,06 = 19,2
= 111,7 +55,2 +33,7 +4,7 +19,2 = кН
Т сц> T N>
288,45> 246,8> 224,5 кН
Умова тягового розрахунку виконується.
4. Визначення запасу тягового зусилля по зчіпному вазі
Т 'сц = Т сц - (W 2 + W 3 + W 4 + W 5)
Т 'сц = 288,45 - (55,2 +33,7 +4,7 +19,2) = 175,6 кН
5. Запас тягового зусилля по потужності двигуна:
Т 'маш = Т N - (W 2 + W 3 + W 4 + W 5)
Т 'маш = 246,8 - (55,2 +33,7 +4,7 +19,2) = 112,8 кН
6. Визначення товщини стружки:
а) на початку набору грунту
h 1 = Т х м / В * К = 112,8 / 4,73 * 150 = 0,15 м
б) у кінці набору грунту
h 2 = Т'' / В * К, Т''= Т N - (W 4 + W 5) = 246,8 - (4,7 +19,2) = 222,9 кН
h 2 = 222,9 / 4,73 * 150 = 0,31 м
7. Визначення фактичного обсягу грунту призми:
V пр = 0,5 * Н 2 * В / tg φ = l 1 * У * h ср
l 1 - довжина ділянки набору грунту
l 1 = 0,5 * Н 2 / tg φ * h сер = 0,5 * 1,75 2 / 1 * 0,23 = 3,8 м
V пр = 3,8 * 4,73 * 0,23 = 4,2 м 3
5. Вибираємо швидкості руху на ділянках:
V н = 2.5 км / год - при наборі, V тр = 4,5 км / год - при транспортуванні
V зад = 7 км / год - при русі заднім ходом
6. Визначення тривалості циклу:
T ц = t 1 + t 2 + t 3 + t 4
а) тривалість набору грунту
t 1 = 3,6 * l 1 / V н = 3,6 * 3,8 / 2.5 = 5,4 з
б) час транспортування
t 2 = 3,6 * l тр / V тр = 3,6 * 70 / 4.5 = 56 з
в) час руху заднім ходом
t 3 = 3,6 * (l 1 + l тр) / V зад = 3,6 * (3,8 +70) / 7 = 38 с
г) час додаткове (перемикання швидкостей, поворот і т.д.)
t 4 = 30 ... 40 с, приймаємо t 4 = 30 с
t ц = 5,4 +56 +38 +30 = 129,4 з
7. Визначення числа циклів за годину роботи:
n = 3600 / t н = 3600 / 129,4 = 27,8 ≈ 28 циклу
8. Визначення технічної продуктивності бульдозера:
П Т = (0,5 * Н 2 * В / tg φ) * ψ * n * До кв * (1 / К р)
Ψ - коефіцієнт втрат грунту на бічні валки, Ψ = 0,75
К р - коефіцієнт розпушення грунту, К р = 1,3
П Т = (0,5 * 1.75 2 * 4.73 / 1) * 0,75 * 28 * 0.9 * (1 / 1, 3) = 105,3 м 3 / год
9. Експлуатаційна продуктивність:
П Е = П Т * К В * До КВ
До В - коефіцієнт використання машини за часом, К В = 0,85
До КВ - коефіцієнт враховує кваліфікацію, До КВ = 0,9
П Е = 105,3 * 0,85 * 0,9 = 80,5 м 3 / год
Завдання 2. Тема: "Визначення зусилля і продуктивності рихлителя"
Вихідні дані:
Заглиблення h р = 0,8 м;
Глибина промерзання h пром = 1,5 м;
Ширина наконечника S = 12 см;
Кут розпушування
Кількість зубів z = 1; Довжина шляху забору грунту l 1 = 12 м;
1. Визначення зусилля розпушувача:
, КН
де: З уд-кількість ударів ударника Дорна з уд = 100, коефіцієнт характеризує вільне різання
,
коефіцієнт характеризує заточку
кН
2. Визначення продуктивності розпушувача:
а) Визначення транспортної продуктивності.
м 3 / год
Де: V - швидкість V = 2 км / год = 0,55 м / с, h р - глибина розпушування h р = 0, 8 м, в р - ширина розпушування в р = zh р = 1 0.7 = 0.7 м, Z - кількість зубів Z = 1, К 1 - коефіцієнт зниження робочої швидкості дорівнює 0,7, К 2 - коефіцієнт зменшення товщини розпушування грунту дорівнює 0,6, К 3 - число проходів по одному місцю До 3 = 3 , К 4 - число проходів у поперечному напрямку До 4 = 3
Час набору грунту
з
м 3 / год
а) Визначення експлуатаційної продуктивності.
м 3 / змін
Де: К в - коефіцієнт використання техніки дорівнює 0,85
м 3 / змін
При товщині розроблюваного шару грунту H = 1.5 м
Визначимо площу розроблюваної ділянки
м 2 L =
м
Визначимо час циклу
;
c;
с;
додатковий час для підготовки, перемикання
швидкостей, природні потреби t 4 = 30 с.
з
Визначимо число циклів за годину роботи
Визначимо коефіцієнт втрат грунту при транспортуванні:
Визначимо продуктивність бульдозера
м 3 / год
К р - коефіцієнт розпушення дорівнює 1,45
м 3 / год
Визначимо час виштовхування
години.
Завдання 3. Тема: "Тяговий розрахунок і визначення продуктивності скрепера"
Вихідні дані:
Ширина ковша В = 3,04 м;
Висота стружки h стр = 0,35 м;
Маса скрепера m = 17000 кг;
Місткість ковша q = 15 м 3;
Відстань переміщення грунту L перем = 500 м;
i = 0,04; 1960 кг / м 3;
грунт-щільний суглинок;
Відстань розвантаження L розванта = 10м
Потужність двигуна N дв = 240 кВт.;
1. Тяговий розрахунок.
Повинно виконуватися умова:
тягове зусилля при заданій швидкості визначається за формулою:
,
;
V = 2,5 км / год = 0,7 м / с
кН
сила тяги по зчепленню, визначається за формулою:
, Кн
j сц - коефіцієнт зчеплення j сц = 0,9
G сц - зчіпний вага
G сц = G б.м. сц + G скр сц
G б.м. сц - зчіпний вага базової машини дорівнює 173,1 кН
G скр сц - зчіпний вага скрепера
G скр сц = m g = 17000
9.8 = 166,6 кН
G сц = 166,6 +320,5 = 487,1 кН
кН
сумарний опір
= W 1 + W 2 + W 3 + W 4 + W 5, кН
а) Опір різанню.
W 1 = k b
h, кН
де: k-коефіцієнт питомого опору грунту різанню, k = 130 кН / м 2, b - ширина шару, що зрізується в = 3,04 м, h - товщина шару, що зрізується h = 0,35 м
W 1 = 13000 3,04
0,35 = 138,3 кН
б) Опір переміщенню призми волочіння перед скрепером
W 2 = y b
H 2
g
кН
де: m 2 - опір грунту по грунту. m 2 = 0,5, y = 0,5; , H-висота шару грунту в ковші дорівнює 1,5 м,
щільність грунту дорівнює 2000 кг / м 3
W 2 = 0,5 3,04
2,4 2
1960
9,8
(0,5-0,04) = 77,4 кН
в) Опір від ваги зрізаного шару грунту, що рухається
в ковші, кН
W 3 = b h
H
g = 3,04
0,35
2,4
1960
9,8 = 49 кН
г) Опір від внутрішнього тертя грунту в ковші
W 4 = b H 2
X
g кН
де: X-коефіцієнт, що враховує вплив роду грунту дорівнює 0,3
W 4 = 3,04 2,4 2
1960
0,3
9,8 = 100,9 кН
д) Опір руху скрепера
W 5 = (G скр + G гр) (F
)
де: f-коефіцієнт опору кочення f = 0,2
G скр - вага скрепера, кН
G гр - вага грунту в ковші, кН
К р = коефіцієнт розпушення грунту в ковші скрепера дорівнює 1,3
G гр = кН
W 5 = (166,6 +221,6) (0,2-0,03) = 66 кН
= 138,3 +77,4 +49 +100,9 +66 = 431,6 кН
Потужності двигуна тягача не достатньо для набору грунту, з цього
даний скрепер може застосовуватися тільки в парі зі штовхачем.
2. Визначення продуктивності скрепера
м 3 / год
де: q - геометрична місткість ковша дорівнює 15 м 3
До В - коефіцієнт використання робочого часу 0,85
До Р - коефіцієнт розпушування 1,3
До Н - коефіцієнт наповнення 0,8
Т Ц - тривалість циклу, з
де: l 1 - довжина шляху заповнення дорівнює 16,6 м
U 1 - швидкість руху при заповненні ковша дорівнює 0,7 м / с
L 2 - довжина шляху транспортування грунту дорівнює 500 м
U 2 - швидкість руху навантаженого скрепера дорівнює 1,25 м / с
L 3 - довжина шляху розвантаження дорівнює 10 м
U 3 - швидкість руху скрепера при розвантаженні дорівнює 1 м / с
l 4 - довжина шляху порожнього скрепера дорівнює 526,6 м
U 4 - швидкість руху порожнього скрепера дорівнює 2.75 м / с
t доп-час на підйом і опускання ковша, перемикання швидкостей
t доп = 30 с.
Визначимо довжину шляху, заповнення ковша скрепера
l 1 = м
де: К П - коефіцієнт, що враховує втрати грунту при утворенні призми волочіння і бічних валиків До П = 1,3
l 1 = м
з
м 3 / год
Завдання 4. Тема: "Перерахунок показників бульдозера за формулою Зеленіна"
Вихідні дані:
Натуральні розміри:
В Н = 4.73 м; H Н = 1, 75 м;
Розміри моделі:
В М = 0,8 м; H М = 0,4 м;
h М = 5 см; З М = 1;
= 55 о;
1600 кг / м 3;
0.7;
1. Визначимо масштаб:
К С = - По висоті
К С = - По ширині
Середній масштаб К С = 5
Перерахунок натуральних параметрів:
H Н = К З H М = 5
0,4 = 2 м
В Н = К З В М = 5
0,8 = 4 м
С = К С З М = 5
1 = 5
h стр = К С h М = 5
5 = 25 см = 0,25 м
h М - товщина стружки створювана відвалом моделі
Сумарна зусилля
а) у перерахунку
По-ширина відвалу дорівнює 4 м, кут різання дорівнює 55 о, До СЖ - коефіцієнт стиснення дорівнює 0,02303 н / м 2
V ПР - обсяг призми V ПР = м 3
До ПР - коефіцієнт залежить від характеру грунту дорівнює 0,85
привантажувальна коефіцієнт, що залежить від висоти бульдозерного відвалу дорівнює 2
Визначимо max похибка:
- Сумарний опір, що виникають при лобовому різанні і транспортуванні грунту по горизонтальній поверхні, з
першого розрахункового завдання = 224. 5 кН
4. Визначення опору переміщення:
G СЦ - зчіпний вага, G СЦ = G БМ 1,22 = 245000
1,22 = 298.9 кН
f - коефіцієнт опору коченню дорівнює 0,06
кН
5. Визначення потужності на процес копання:
кВт
N ДВ - потужність двигуна, N дв = 240кВт
Потужність по зчепленню
коефіцієнт зчеплення дорівнює 0,9
кВт
N СЦ> N ДВ> N
330> 240> 122