2.3 Методики выбора и расчёта технико - эксплуатационных

показателей машин и комплектов машин для выполнения

земляных работ

2.3.1 Методика расчёта основных технико-эксплуатационных

показателей (ТЭП) и выбора рациональной области применения

бульдозеров

К основным ТЭП машин для выполнения земляных работ относятся:

1.Эксплуатационная часовая производительность (П_Э.Ч.), м³ /ч;

2.Удельная энергоёмкость (N_УД), кВт· ч/м³;

3.Удельная металлоёмкость (G_УД) т· ч/м³.

Эксплуатационная часовая производительность (П_Э.Ч.) бульдозера определяется как:

, (2.1)

где 3600 – коэффициент перевода размерности времени;

В и Н – ширина и высота отвала бульдозера, м;

к_в – коэффициент использования машины по времени (коэффициент сменности), показывающий долю времени непосредственной работы машины на объекте в смене. Среднее значение к_в = (0,75…0,85);

к_п.гр. – коэффициент, учитывающий потери грунта при его транспортировке бульдозером,

к_п.гр. = 1 - 0,005∙ℓ_тр,

где ℓ_тр – дальность транспортирования грунта, м;

к_у – коэффициент, учитывающий уклон или подъём местности: к_у при уклоне до 3% - 1; до 6% - 1,2; до10% - 0,7; до15% - 0,6; при подъёме до 2% -1; 6% -0,85; 10% -0,7; 15% -0,6;

к_р – коэффициент разрыхления грунта (отношение объёма разрыхлённого грунта к его объёму в плотном теле); к_р для грунтов I категории – 1,08; II категории -1,15; III категории -1,2;

ρ – угол естественного откоса грунта в движении, ρ=30⁰, tg ρ=0,577;

Т_ц – продолжительность рабочего цикла машины, с.

Продолжительность рабочего цикла бульдозера определяется:

, (2.2)

где t_р – время резания грунта, с;

t_тр – время транспортирования грунта, с;

t_хх – время холостого хода, с;

t_п – время на переключение передач, (с), (t_п=3…4с);

t_п.о – время на подъём и опускание отвала, (с), (t_п.о=1…2с);

t_пов – время на разворот бульдозера , (с), ( t_пов=10с).

С учётом условий работы Т_ц можно записать:

, (2.3)

где ℓ_рез – длина участка резания грунта, м, ( ℓ_рез =5…7м);

ℓ_тр – длина участка транспортирования грунта, м;

ℓ_хх – длина участка холостого хода, м, ( ℓ_хх= ℓ_рез + ℓ_{тр );}

V_рез – скорость резания грунта (на первой передаче), м/с,

V_тр – скорость транспортирования грунта (на второй передаче), м/с;

V_хх – скорость холостого хода, м/с.

Для небольших участков транспортирования (30,60,80 м) рабочий цикл осуществляется без разворота, т.е. холостой ход (V_хх) осуществляется задним ходом машины. Для более протяженных участков (90, 120 и до 150 м) - V_хх осуществляется после разворота и на четвёртой передаче.

Графически рабочий цикл бульдозера можно представить следующей циклограммой (рисунок 2.13).

Рисунок 2.13-Циклограмма работы бульдозера

Примечание: Время на переключение передач, на подъём и опускание отвала, на разворот

машины - принять из рекомендаций вышеприведенной методики.

Удельная энергоёмкость бульдозера ( N_уд ) определяется как:

, (2.4)

где N_дв – мощность двигателя бульдозера, кВт;

П_Э.Ч. -эксплуатационная часовая производительность, м³ /ч;

Удельная металлоёмкость бульдозера (G_уд ) определяется как:

, (2.5)

где m_б – масса бульдозера, т.

П_Э.Ч. -эксплуатационная часовая производительность, м³ /ч

Для выбора графическим методом рациональной области использования бульдозера определяются : П_Э.Ч, N_УД, G_УД и строятся зависимости: П_Э.Ч = f(ℓ_тр), N_УД = f(ℓ_тр), G_УД = f(ℓ_тр) при различных значениях дальности транспортирования грунта (ℓ_тр).

Рисунок 2.14 - Зависимости П_Э.Ч,N_УД,G_УДот дальности перемещения грунта для

определения рациональной области использования бульдозера

(заштрихованная зона ).

Практическая работа №1

Расчёт основных ТЭП и выбор рациональной области использования бульдозеров

Исходные данные :

Согласно вариантов исходных данных (таблицы 2.2 и 2.3) произвести расчёт основных ТЭП бульдозеров по вышеприведенной методике, привести циклограмму работы бульдозера (рисунок 2.13), построить графические зависимости П_Э.Ч = f(ℓ_тр), N_УД = f(ℓ_тр), G_УД = f(ℓ_тр) (рисунок 2.14), определить область рационального использования бульдозера. Дальность транспортирования грунта для всех вариантов принять: ℓ_тр =30, 60,90,120 м.

Таблица 2.2 - Исходные данные и варианты заданий

№ варианта	Категория грунта	Марка бульдозера	Базовый трактор	Ширина отвала, м	Высота отвала, м	Уклон местности	Масса бульдозера, кг
1	I	ДЗ-54	Т-130	3,20	1,30	+0,06	15710
2	I	ДЗ-9	Т-180	3,35	1,38	+0,04	17855
3	II	ДЗ-34	Т-330	4,80	1,37	-0,04	53100
4	II	ДЗ-34	ДЭТ-250	4,50	1,20	-0,02	28535
5	I	ДЗ-53	Т-100МЗ	3,94	1,00	-0,03	14000
6	III	ДЗ-29	Т-74	2,52	0,80	-0,06	6370
7	I	ДЗ-42	ДТ-75	2,60	0,90	+0,06	7000
8	II	ДЗ-54	Т-130	3,20	1,30	+0,02	15710
9	III	ДЗ-34	ДЭТ-250	4,50	1,20	+0,06	28535
10	I	ДЗ-53	Т-100МЗ	3,94	1,00	+0,08	14000

Таблица 2.3-Техническая характеристика базовых тракторов

Показатели	Т-180	Т-74	ДТ-75	Т-100МЗ	Т-130	ДЭТ-250	Т-330
Мощность двигателя, кВт	130	55	100	74	118	220	240
Скорости, (м/с) :
- на первой передаче	0,79	0,82	1,38	0,79	1,02	1,13	0,64
- на второй передаче	1,38	1,12	1,55	1,30	1,22	1,84	1,39
- на четвёртой передаче	2,63	1,71	1,91	2,16	2,44	3,25	4,55
- назад	1,04	0,49	1,36	0,77	0,97	0,97	0,55

Выводы по работе ____________________________________________________________

____________________________________________________________

Контрольные вопросы к практической работе №1

1. Пояснить технологический процесс работы бульдозеров. Привести схемы разработки грунта.

2. Как рассчитать эксплуатационную часовую производительность бульдозера?

3. Как определить продолжительность рабочего цикла бульдозера?

4. Как рассчитать удельные затраты работы бульдозеров?

5. На чём основывается выбор рациональной области использования бульдозера?