1 Общая часть

1.1 Тяговый расчет

При движении трактора ( тягача) с бульдозерным оборудованием возникают следующие сопротивления:

W_общ = W₁ + W₂ + W₃ + W₄ , кН (1)

где W₁ - сопротивление грунта резанию, кН;

W₂ - сопротивление волочению призмы грунта перед отвалом, кН;

W₃ - сопротивление трению грунта по отвалу, кН;

W₄ - сопротивление движению бульдозера, кН;

Определяем сопротивление грунта резанию по формуле:

W₁ = В∙С∙К₀, (2)

где В - длина отвала, м;

С - толщина срезаемого слоя грунта, м;

К₀ - коэффициент сопротивления грунта резанию.

W₁ =5,5∙0,65∙0,06∙10⁶ = 214500 Н = 214,5 кН

Определяем сопротивление волочению призмы грунта перед отвалом по формуле:

W₂ = 0,5∙Н∙ (Н/tgφ) ∙В∙γ₀∙g∙µ₂, (3)

где φ - угол естественного откоса грунта (φ = 40-45⁰);

γ₀ - объёмная плотность грунта, кг/м³ ;

g - ускорение свободного падения, м/с² ;

µ₂ - коэффициент трения грунта по грунту ( µ₂ = 0,4-0,8);

Н - высота отвала, м;

W₂ = 0,5∙1,4∙ (1,4/1) ∙5,5∙1500∙9,81∙0,5 = 39657 Н = 39,657 кН

Определяем сопротивление трению грунта по отвалу по формуле:

W₃ = 0,5∙В∙Н²∙γ₀∙g∙Соs²δ∙µ₁, (4)

где δ - угол резания (δ = 50-55⁰), (Соs55⁰ = 0,5736);

µ₁ - коэффициент трения грунта по стали (µ₁ = 0,7-0,8 для глины, µ₁=0,5-0,6 - для суглинка и супеси, µ₁ = 0,35-0,5 - для песка);

W₃ = 0,5∙5,5∙1,4²∙1500∙9,81∙ (0,5736)²∙0,6 = 15650 Н = 15,65 кН

Определяем сопротивление движению бульдозера по формуле:

W₄ = G∙ (ƒ±I), (5)

где G - общий вес бульдозерного оборудования и трактора, кН;

ƒ - коэффициент сопротивления передвижению, (ƒ=0,12);

G = G_Т + G_Р.О. (6)

где G_Т - вес базовой машины, кН;

G_Р.О. - вес рабочего оборудования бульдозера, по справочным данным принимаем G_Р.О = 68,67 кН;

G = 40,120∙9,81 + 68,67 = 462,247 кН

W₄ = 462,247∙ (0,12±0) = 55,47 кН

Общее сопротивление:

W_общ = 214,5+39,657+15,65+55,47 = 325,277 кН

Тяговое усилие, развиваемое трактором на первой передаче, определяем по формуле:

Т_N = 0,9∙Р = 0,9∙ (1000∙N_ДВ∙η_м)/v, (7)

где Р - окружная сила, приложенная к ведущей звездочки, кН;

N_ДВ - мощность базового двигателя, кВт;

η_м = 0,8 – КПД трансмиссии;

v - скорость движения бульдозера, м/с.

Т_N = 0,9∙ (1000∙353∙0,8)/0,78 = 325,846 Н = 325,846 кН

Сила тяги по сцеплению определяется по формуле:

Т_СЦ = G_сц∙φ_сц (8)

где G_сц - сцепной вес бульдозера, кН;

φ_сц = 0,9 - коэффициент сцепления по плотному грунту. (Обычно φ_сц=0,7-0,9 для гусеничных тягачей).

Т_СЦ = 47120∙9,81∙0,9 = 416022 Н = 416,022 кН

Условие движения бульдозера без буксования (тяговый баланс):

Т_СЦ > Т_N > W_общ (9)

416,022 > 325,846 > 325,277 (кН)

Условие выполнено и бульдозер осуществляет резание грунта и его перемещение.