Влияние основных параметров рабочего оборудования на энергоемкость процесса копания бульдозером.
К основным параметрам бульдозера относятся номинальное тяговое усилие, эксплуатационная масса, скорости рабочего и обратного хода, среднее статическое давление, положение центра давления, удельное напорное усилие и вертикальное давление на режущей кромке ножа отвала, параметры отвала.
Номинальное тяговое усилие бульдозера:
; (14.1)
где φсц – коэффициент сцепления базовой машины с оборудованием (для гусеничных сельскохозяйственных тракторов φсц=0,62, для промышленных – 0,90, для колесных сельскохозяйственных тракторов φсц=0,5, для промышленных 0,6); Gсц – сцепной вес бульдозера в рабочем состоянии ( 
), где g – ускорение силы тяжести. При навешивании на базовый трактор только бульдозерного оборудования сцепная масса
mсц=(1,17-1,22)·mбм,
mбм – эксплуатационная масса базовой машины без навесного оборудования.
Если, кроме бульдозерного, навешивается и рыхлительное оборудование, то mсц=(1,35-1,45)·mбм.
При наличии одного ведущего моста у двухосного колесного тягача значение mсц находится из условия статического распределения массы тягача между мостами на горизонтальной поверхности.
Если двигатель базовой машины не обеспечивает получение номинального тягового усилия по сцеплению, то за номинальное тяговое усилие принимается усилие Тнб (кН) по паспортной характеристике трактора или определяется по формуле:
|
|
|
; (14.2)
где N- мощность двигателя базовой машины, кВт; V – низшая рабочая скорость движения базовой машины, км/ч; ηт- КПД трансмиссии: механической – 0,83…0,86, гидромеханической – 0,73…0,76.
Эксплуатационная масса бульдозера 
,
где mбо- эксплуатационная масса бульдозерного оборудования.
Скорость рабочего хода бульдозера зависит от условий работы, мощности и типа тягача и принимается 2,5…6,0 км/ч для гусеничных машин и 3,5…8,0 – для колесных.
Скорость обратного хода бульдозера выбирают с учетом типа ходового оборудования тягача и принимают 5…8 км/ч для гусеничных машин и 8…15 км/ч – для колесных.
Среднее статистическое давление бульдозера:
; (14.3)
где F – опорная площадь движителей, для гусеничного бульдозера.
; (14.4)
а для колесного:
; (14.5)
где Lоп – длина опорной поверхности гусениц; b – ширина гусеницы;
n – число колес; Fк – площадь отпечатка колеса на грунте.
Положение центра давления, т.е. точка приложения равнодействующей всех нормальных реакций грунта на гусеничный движитель, устанавливается для трех основных случаев: а) бульдозер стоит на горизонтальной плоскости (отвал поднят на максимальную высоту); б) режет грунт на горизонтальном участке с оптимальной глубиной резания при максимальном объеме призмы волочения; в) осуществляет транспортировку максимальной призмы волочения в траншее без резания.
|
|
|
Положение центра давления (рис. 14.4) может быть рассчитано по формуле:
; (14.6)
где Хс – расстояние от оси задней звездочки до линии приложения равнодействующей всех нормальных реакций на гусеницу; Rv – вертикальная составляющая сопротивления грунта на отвале; Rн – горизонтальная составляющая этого сопротивления; a – расстояние по горизонтали от центра тяжести бульдозера до оси задней звездочки;
hb – высота точки приложения результирующей, горизонтальной и вертикальной составляющих сопротивлений грунта на отвале.
Экспериментально установлено, что в случае резания связных грунтов hb=0,17 Н, при резании несвязных грунтов и транспортировании грунтов hb=0,27 Н (для отвалов постоянного радиуса кривизны), где Н – высота отвала.
|
|
|
Соотношение между вертикальной и горизонтальной составляющими результирующей оси копания грунта определяется зависимостью:
; (14.7)
где ν – угол наклона результирующей сил сопротивления на отвале.
При копании связного грунта он обычно принимается равным 170, при резании рыхлого грунта и транспортировании призмы волочения в траншее – 00. Смещение центра давления от середины опорной поверхности гусениц не должно превышать 1/6 длины этой опорной поверхности.
Для бульдозера на колесном тягаче для тех же случаев определяют реакции на передние и задние колеса. Во всех случаях не допускается равенство одной из реакций нулю, т.е. отрыв колес бульдозера от грунта.
Удельное напорное усилие на режущей кромке ножа отвала:
; (14.8)
где B – длина ножа отвала.
Вертикальное давление на режущей кромке ножа отвала:
; (14.9)
где R3 – наибольшее вертикальное усилие на режущей кромке ножа отвала по условиям опрокидывания базовой машины относительно задних кромок опорных поверхностей гусениц; F – опорная площадь режущей кромки ножей отвала.
|
|
|
Площадь F и вертикальное давление qв определяют для неизношенных (рис. 14.5, сечение а-а) и изношенных (рис. 14.5, сечение б-б) ножей при основном угле резания δ.
У современных бульдозеров удельное напорное усилие составляет 40-100 кН/м режущей кромки ножей отвала, увеличиваясь с повышением номинального тягового усилия.
Основными параметрами отвала являются его ширина В и высота Н. Ширина В должна быть такой, чтобы при любом рабочем положении отвала она превышала габаритную ширину ходовой части машины не менее, чем на 100 мм с каждой ее стороны.
Ширина неповоротного отвала В(м) может быть установлена по зависимости:
; (14.10)
Высота отвала Н (мм) может быть определена в зависимости от номинального тягового усилия Тнб (кН) бульдозера. При неповоротном отвале ее определяют из выражения:
; (14.11)
Для поворотных отвалов:
; (14.12)
где А=0,5 при Тнδ<400 кН и А=1 при Тнδ>400 кН.
Отвалы бульдозера оснащаются козырьком, высота которого составляет (0,1…0,3) Н.
Параметры профиля отвала задаются углами резания δ (угол между горизонталью и передней плоскостью ножей), наклона ε (угол между горизонталью и линией, соединяющей верхнюю кромку отвальной поверхности с режущей кромкой среднего ножа отвала), и опрокидывания β (угол между горизонталью и касательной к остальной поверхности в верхней кромке отвала) (рис. 14.6). Экспериментально установлена целесообразность создания отвалов с постоянным радиусом кривизны, который выбирается в диапазоне R=(0,8…0,9) Н.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 830; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!