Показатели | Единица измерения | Марка трактора и двигателя Т-100МГП |
Масса | кг | |
Колесная схема | 1х2х3 | |
Габаритные размеры: | ||
длина | м | 8,25 |
ширина | м | 2,4 |
высота | м | 3,2 |
Колея колес, мм: | ||
передних | ||
задних | ||
База колес, мм | ||
Размеры отвала мм: | ||
длина | ||
высота | ||
Номинальная мощность | кВт | 95,5 |
Скорость перемещения машины: | ||
Транспортная | м/с | 1,03-8,45 |
Прирезании перемещении грунта | м/с | |
При заднем ходе | м/с | 0,8 |
На холостом ходе | м/с | - |
Поворот отвала в плане, град | 0-360 | |
Угол резания отвала, град. | 30-70 | |
Максимальная глубина резания отвала, мм |
Задача 2. Определить суммарные сопротивления, возникающие при копании грунта и сравнить с номинальным тяговым усилием. При необеспеченности последнего необходимо определить оптимальную глубину резания.
Необходимую мощность двигателя можно найти по параметрам отвала машины и характеристике ее рабочего процесса.
При работе автогрейдера по вырезанию и одновременному перемещению грунта необходимая сила тяги найдется по формуле:
, кг.
Где: WТ- сопротивление перемещению автогрейдера как тележки, которое может быть найдено по формуле ниже в кг;
wt= Gf,
где: G-вес трактора и бульдозера в кН; f- коэффициент сопротивления перемещению движителей трактора, f =0.1-0.12
G - 9850кг. f=0.1
WT=9850*0.1=9,85 кН
Wj - сопротивление сил инерции при трогании с места, определяемое по формуле ниже в кг;
, кг
Где: G- вес машины, кг.; g- ускорение силы тяжести, см/сек²; v- скорость машины, см/сек.: t- время разгона, сек.; - коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс трансмиссии и двигателя.
кН
W р- сопротивление грунта резанию в кг;
По заданию рассматривается автогрейдер с отвалом с плоским ножом. Для расчета применяется формула Зеленина для землеройных машин с рабочим органом в виде плоского ножа отвала:
WP = 10Сh1.35*(1+2.6L)*(1+0.01δ)* sinα
h - толщина срезаемой стружки, см.; С - число ударов стандартного ударника - плотномера, соответствующее заданной категории грунта, H/см2.
Категория грунта по числу С.
Категория грунта | I | II | III | IV |
Число ударов С | 1-4 | 5-8 | 9-16 | 16-34 |
Принимаем по заданию число ударов С= 9, соответствующее II категории
грунта; L - длина режущей кромки ножа, м.; δ — угол резания, градус.
Для автогрейдера по заданию:
h=18 С=9 L=3,04м. δ = 55°; α=50º
Wp= 10*9*181.35*(1+2,6*3,04)*(1+0.01*55)*0.766=91,65 кН
- сопротивление перемещению призмы волочения, которое находится по формуле ниже в кг;
Wnp = Vnp*γ2 * μ2*q= Gnp * μ2,
Где: Gnp -вес грунта призмы волочения кН; Y2 - плотность грунта в плотном теле в кг/м3; μ2 - коэффициент трения грунта по грунту (для связных грунтов равно 0,5, для несвязных грунтов -0,7; максимальное значение равно 1,0); q - ускорение свободного падения.
Где: - коэффициент, имеющий значение:
H/L | ||
Связных | Несвязных | |
0,15 0,3 0,45 | 1,3 1,3 1,2 | 0,9 0,8 0,7 |
м3;
μ2 = 0,5; Y2=1,6; q=9,81мс2=10.
Wnp =0,494*1,6*0,5*10=3,95кН.
Wв - сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу, которое рассчитывается по формуле ниже в кг;
WB= Gnp*cos2*δ*μ1,
Где: δ- угол резания; μ1- коэффициент трения грунта по металлу; Песок и супесь μ1 -0,35; Средний суглинок μ1 -0,50; Тяжелый суглинок μ1 -0,80
Vnp=0,494 м3; μ1= 0, 50 (средний суглинок); δ =50°;
Gnp=Vпр*γ2*q= 0,494*1,6*10=7,9.
WB=7,9 *cos2 50°*0,50 =7,9*0,6432 * 0,50 = 16,3 кH
Wo - сопротивление от перемещения грунта вдоль отвала (в сторону), которое может быть найдено по формуле ниже в кг.
,
Где: Gnp -вес грунта призмы волочения, кН; f1 – коэффициент трения грунта о сталь, равный 0,5-0,6; f2 – коэффициент трения грунта о грунт, равный 0,8-1.
кН
Сумма сил сопротивления копанию ∑ W (H) составила:
кН
Сравниваем её с номинальным тяговым усилием машины и определяем необходимую мощность тягача.
Расчет требуемой мощности тягача выполняем по формуле:
(кВт),
Где: v- рабочая скорость движения машины, м/с; ή -коэффициент полезного действия машины (0,85... 0,95).
Для бульдозера по заданию:
Номинальная мощность Дизеля А-01М=95,5кВт
v-4,8 м/c. ή =0,9
кВт
Полученное значение требуемой мощности 90,9 кВт, по сравнению с мощностью базовой машины, составляющей 95,5 кВт.
Вывод по тяговому расчету. Расчет и сравнение по тяговому усилию автогрейдера показывает, что при минимальной ширине отвала 3,04м. мощность используется на 95%.