Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Пермский государственный технический университет"
Кафедра подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и оборудования
Расчетная работа
Выполнил: студент гр. СДМ 05-1 Хатмуллин Ф.Ф.
Проверил: Белоногов Л.Б.
ПЕРМЬ 2009
Задание 1. Определение производительности и тяговый расчет бульдозера D7G "CAT"
Исходные данные:
Масса бульдозера m=16000 кг;
Мощность двигателя Nдв=200 л.с.;
Скорость передвижения вперед Vтр=3,7-9,9 км/ч;
Скорость передвижения назад Vназ=4,5-11,9 км/ч;
Ширина отвала В=3650 мм;
Высота отвала H=1270 мм;
Длина перемещения Lпер=70 м;
Грунт-глина;
Плотность грунта =1600 кг/м3;
Коэффициент разрыхленности Кразр=1,3;
1. Определение тягового усилия по мощности двигателя:
ТсцТN
TN-тяговое усилие при заданной скорости:
TN=, кН;
где: = КПД машины = 0,83
Nдв =200л.с.=148кВт мощность двигателя
U- скорость перемещения машины
TN=, кН;
2. Определение силы тяги по сцеплению:
Тсц=Gсц, кН;
где: Gсц-сцепной вес бульдозера
jсц-коэффициент сцепления jсц=0,9
Gб.м= mg=160009,8=156.8 кН;
Gсц=1,22 Gб.м=1,22156,8=191,3 кН;
Тсц=191,30,9=172,2 кН;
Тсц> TN >
3. Определение суммарного сопротивления:
=W1+W2+W3+W4+W5;
а) Сопротивление резанию.
W1=kВh;
где: k-коэффициент удельного сопротивления грунта резанию k=120кПа
В- ширина отвала.
h- толщина срезаемого пласта
h=0,09hотв=0,091270=114.3 (мм) =0.1143 (м)
W1=1203.650,1143=50,06 кН.
б) Сопротивление призмы волочения.
W2=0,5ggm2sina;
где: m2- сопротивление грунта по грунту. m2=0,6
- угол естественного откоса грунта =45°.
W2=0,518009,80,60.81=25,23 кН;
в) Сопротивление перемещения призмы вверх по отвалу
W3=0,5ВН2ggcos2aрm1;
где: m1- сопротивление грунта по отвалу m1=0,9
aр-угол резания aр=55о
W3=0,51.2723.651800cos2550,99,8=15,36 кН.
г) Сопротивление трения ножа отвала о грунт.
Pзат – удельное сопротивление от затупления, зависящее от ширины площадки и категории грунта
W4= PзатB,
W4=10003,65=3,65кН
д) Сопротивление призмы волочения грунта движению
W5=Gпрf
f – коэффициент сопротивления качения, f=0,06
W5= 0,5ВН2ggf=0,53,651,271,2718009,80,06=3,1 кН
=50,06+25,23+15,36+3,65+3,11=97,41 кН
Тсц> TN > 172,2 >107,4>97,41 кН
Условие тягового расчета выполняется.
4. Определение запаса тягового усилия по сцепному весу
Т’сц=Тсц-( W2+W3+W4+W5)
Т’сц=172,2 -(25,23+15,36+3,65+3,11)= 124,85кН
5. Запас тягового усилия по мощности двигателя:
Т’маш=ТN-( W2+W3+W4+W5)
Т’маш=107,4-(25,23+15,36+3,65+3,11)= 60,05 кН
6. Определение толщины стружки:
а) в начале набора грунта
h1=Т’м /В*К=60,05/3,65*120=0,14 м
б) в конце набора грунта
h2=Т’’ /В*К
Т’’= ТN-( W4+W5)= 107,4-(3,11+3,65)=100,64 кН
h2=100,64/3,65*150=0,23 м
7. Определение фактического объема грунта призмы:
Vпр=0,5*Н*×В / tg φ=l1*В*hср
l1 – длина участка набора грунта
l1 =0,5*Н2/ tg φ* hср=0,5*1,272/1*0,185=4,36м
Vпр=4,36*3,65*0,185=2,94 м3
5. Выбираем скорости движения на участках:
Vн = 4 км/ч - при наборе
Vтр =6 км/ч - при транспортировании
Vзад=10 км/ч - при движении задним ходом
6. Определение продолжительности цикла:
Tц=t1+ t2+ t3+ t4
а) продолжительность набора грунта
t1=3,6*l1 / Vн=3,6*4,36 /4=3,9 с
б) время транспортировки
t2=3,6*lтр / Vтр=3,6*70 /6=42 с
в) время движения задним ходом
t3=3,6*lтр / Vзад=3,6*70 /10=25,2 с
г) время дополнительное ( переключение скоростей, поворот и т.д.)
t4=30…40 с , принимаем t4=30 сб tц=3,9+42+25,2+30=101,1с
7. ............
