ЗМІСТ
1. Опис застосування машини
2. Вихідні параметри
3. Визначення основних навантажень
4. Визначення параметрів розрахункового перерізу
5. Визначення показників низькочастотного навантаження
6. Визначення показників високочастотного навантаження
7. Визначення довговічності металоконструкції
8. Визначення ресурсу металоконструкції
Список літератури
1. ОПИС ЗАСТОСУВАННЯ МАШИНИ
Бульдозер – машина циклічної дії, призначена для копання, переміщення та укладання ґрунту на відстань 10 – 150 м, іноді - до 200 м. Також він може виконувати планувальні роботи і застосовуватися в якості штовхачів у скреперних загонах при проведенні інших допоміжних робіт.
Бульдозер складається з базового трактора (колісного або гусеничного), який агрегується робочим обладнанням у вигляді відвалу (поворотного чи неповоротного, прямого чи U-подібного) або причіпним обладнанням (корчувальником, кущорізом).
При виконанні об’ємних земельних робіт робочий цикл бульдозера складається з зарізу та набору ґрунту, переміщення призми волочіння, розвантаження ґрунту та холостого ходу.
2. ВИХІДНІ ПАРАМЕТРИ
Таблиця 1.1
Вихідні параметри бульдозера Dressta TP-20H STD з SU-відвалом
Параметри Позначення Значення параметрів 1 2 3 Марка машини Dressta TD-20H STD (SU-відвал) Тип бульдозера - Неповоротний
Параметри відвалу, м:
- довжина
- висота
В
Н
3,5
1,49
Кут різання, град б 55 Кут установки у плані, град г 90 Максимальне заглиблення, м
hз
0,439 Система керування робочим органом - Гідравлічна Швидкість підйому відвалу, м/с
vп
0,25 Маса бульдозерного обладнання, кг
mбо
3324 Марка базового трактора На власному шасі Тяговий клас трактора, кН
Тт
150 Потужність двигуна, кВт (к.с.)
Nдв
245 (333) Тип ходового обладнання - Гусеничний
Швидкість руху, м/с
- робоча (I передача)
- транспортна
- заднього ходу
vр
vтр
vзх
1,11
1,4
3,33
Маса машини, кг
mб
23740 Довжина машини, м
Lб
6,870 Ширина гусениці, м
lг
0,559
Таблиця 2.1
Характеристика розроблюваних ґрунтів
Параметр, одиниця вимірювання Позначення Значення параметрів по категоріях ґрунтів II III IV 1 2 3 4 5 Тип ґрунту - суглинок глина м’яка
глина
важка
Кількість ударів щільноміром ДорНДІ n 6 12 20
Щільність ґрунту у природному стані, кг/м3
д 1750 1950 2000 Кут внутрішнього тертя, град с 37 40 42 Кут природного уклону, град - - - - Кут зовнішнього тертя ґрунту по сталі, град ц 30 32 35
Питомий опір ґрунту різанню, кН/м2
k 90 122 180 Коефіцієнт розпушення
Кp
1,2 1,25 1,3 Коефіцієнт опору пересуванню f 0,1 0,09 0,08 Коефіцієнт зчеплення
цcц
0,9 1 1,1
Таблиця 3.1
Характеристика матеріалу робочого обладнання
Параметр Позначення Значення параметру 1 2 3 Марка сталі - 30 Тимчасовий опір, МПа
ув
500 Границя текучості, МПа
ут
260 Границя витривалості, МПа
у-1
165 Допустиме напруження при розтягненні, МПа [у] 176
3 ВИЗНАЧЕННЯ ОСНОВНИХ НАВАНТАЖЕНЬ
3.1 Визначення номінального тягового зусилля
, (3.1)
де - швидкість машини на I-й передачі, м/с;
- ККД трансмісії,
кН
Вага бульдозера
, (3.2)
де м/с2 – прискорення вільного падіння
кН
3.2 Визначення максимальної та мінімальної глибини різання
Максимальна глибина різання
, (3.3)
де ,
- коефіцієнт опору руху,
- коефіцієнт, що враховує вплив кута різання на питомий опір копанню ґрунту, для кута 55°
м;
м;
м.
Обсяг призми волочіння
, (3.4)
м3;
м3;
м3.
Мінімальна глибина різання
, (3.5)
м;
м;
м.
Середня глибина різання
,
м;
м;
м.
3.3 Визначення складових загального опору копанню
, (3.6)
де - опір переміщенню машини з врахуванням уклону;
- опір ґрунту різанню;
- опір переміщення ґрунту;
- опір переміщення стружки ґрунту по відвалу.
кН;
кН;
кН.
3.4 Визначення динамічного навантаження
Зведена жорсткість
, (3.7)
де - інтенсивність зростання опорів копанню, Н/м;
, (3.8)
де - інтенсивність зростання опору різанню, Н/м;
- складова інтенсивності зростання опорів копанню, що характеризує нагромадження ґрунту перед відвалом, Н/м.
Для процесу примусового заглиблення ножа інтенсивність зростання опору різанню
, (3.9)
де - поправковий коефіцієнт, який враховує вплив роду ґрунту та конструкції ходових частин бульдозера на нахил траєкторії заглиблення робочого органу;
- ширина ножа, м;
- швидкість проникнення ножу у ґрунт, для машин з гідравлічним керуванням робочим органом дорівнює швидкості підйому відвалу , м/с;
- швидкість бульдозера в момент зустрічі з перешкодою, що дорівнює швидкості руху машини в процесі копання ґрунту (I робоча передача) , м/с.
кН/м;
кН/м;
кН/м.
Складова інтенсивності зростання опорів для випадку заглиблення ножа
, (3.10)
кН/м;
кН/м;
кН/м.
Тоді інтенсивність зростання опорів копанню для ґрунтів II – IV категорії дорівнює
кН/м;
кН/м;
кН/м.
Жорсткість металоконструкції машини:
, (3.11)
бульдозер навантаження довговічність ресурс
де - коефіцієнт жорсткості причіпного обладнання бульдозера на 1 кг маси трактора, кН/(м·кг);
- маса базової машини:
кг,
Н/м.
Тоді зведена жорсткість дорівнюватиме:
Н/м
Н/м;
Н/м.
Динамічне зусилля:
, (3.12)
Н;
Н;
Н.
3.5 Визначення горизонтального зусилля
Горизонтальне зусилля
, (3.13)
Н;
Н;
Н.
4. ............
