Возведение земляного полотна
4.1 Производительность бульдозера при копании клиновой стружкой
4.1.1 Определение длины участка копания
Ширина призмы волочения, м, определяется по следующей формуле:
, (29)
где - ширина отвала, м; . /1/
м
Объём призмы волочения, , определяется по следующей формуле:
, (30)
где - ширина призмы волочения, м; ;
- высота отвала, м; ;
.
Поскольку осуществляется копание грунта I категории, принимает максимальную глубину копания.
Рисунок 1. Клиновая стружка
Длина пути копания, м, определяется по следующей формуле:
, (31)
где - объём призмы волочения, , ;
- максимальная глубина копания, м; ; /1/
- ширина отвала, м; . /1/
м
4.1.2 Определение сопротивлений копанию грунта
Сопротивление грунта резанию на каждом участке копания, Н, определяется по следующей формуле:
, (32)
где - удельное сопротивление грунта резанию; ; /2/
- ширина отвала бульдозера, м; ; /1/
- толщина срезаемой стружки, м; ; ; .
Н
Н
Н
Вес призмы волочения, Н, на каждом участке копания определяется по следующей формуле:
, (33)
где - объём призмы волочения, ; ; ; ;
- объёмный вес грунта в плотном теле, ; ; /2/
- коэффициент разрыхления; ; /2/
- ускорение свободного падения, ; .
Н
Н
Н
Сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу, Н, определяется по следующей формуле:
, (34)
где - вес призмы волочения, Н; ; ; ;
- коэффициент трения грунта по металлу; ; /2/
- угол резания.
Н
Н
Н
Сопротивление перемещению призмы волочения, Н, определяется по следующей формуле:
, (35)
где - вес призмы волочения, Н; ; ; ;
- коэффициент трения грунта по грунту; . /1/
Н
Н
Н
Сопротивление перемещению бульдозера, Н, определяется по следующей формуле:
, (36)
где - вес трактора и бульдозера, Н; ; /1/
- коэффициент сопротивления перемещению движителей трактора; . /2/
Н
Суммарное сопротивление при копании и транспортировании грунта, Н, определяется по следующей формуле:
, (37)
где - сопротивление резанию, Н; ; ; ;
- сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу, Н; ; ; ;
- сопротивление перемещению призмы волочения, Н; ; ; ;
- сопротивление перемещению бульдозера, Н; .
Н
Н
Н
Сила тяги по сцеплению, Н, определяется по следующей формуле:
, (38)
где - вес бульдозера, Н; ;
- коэффициент сцепления с поверхностью движения; .
Н
Из этого условия следует, что пробуксовки нет и копание стружкой данной толщины разрешено.
4.1.3 Определение эксплуатационной производительности
Время копания, сек, определяется по следующей формуле:
, (39)
где - длина участка копания, м; ;
- скорость копания, м/с; . /1/
сек
Время транспортирования, сек, определяется по следующей формуле:
, (40)
где - дальность транспортирования, м; ; ; ; ;
- скорость транспортирования, м/с; . /2/
сек
сек
сек
сек
Время холостого хода, сек, определяется по следующей формуле:
, (41)
где - длина участка копания, м; ;
- дальность транспортирования, м; ; ; ; ;
- скорость холостого хода, м/с; . /2/
сек
сек
сек
сек
Время цикла, сек, определяется по следующей формуле:
, (42)
где - время копания, сек; ;
- время транспортирования, сек; ; ; ; ;
- время холостого хода, сек; ; ; ; ;
- время, необходимое на разворот, сек; ; /2/
- время на опускание отвала, сек; ; /2/
- время на переключение передач, сек; . /2/
сек
сек
сек
сек
Коэффициент потерь грунта при транспортировании определяется по следующей формуле:
, (43)
где - дальность транспортирования, м; ; ; ; .
Эксплуатационная производительность, ; определяется по следующей формуле:
, (44)
где - продолжительность смены, ч; ;
- объём призмы волочения, ; ;
- коэффициент использования машины по времени в течение смены; ; /1/
- коэффициент потерь грунта при транспортировании; ; ; ; ;
- время рабочего цикла, сек; ; ; ; ;
- коэффициент разрыхления; . /2/