Произведение тягового расчета и определение сменной производительности дорожно-строительных машин

Тягово-эксплуатационный расчет корчевателя

Определяем сопротивление, возникающее при рыхлении грунта и разрушении корневой системы в растительном слое:

, Н (1).

где k — удельное сопротивление грунта резанию, Н/м² (таблица 1);

b — ширина захвата, м — техническая характеристика;

h — глубина рыхления, м — техническая характеристика;

ц — коэффициент неполноты рыхления (ц=0,4 — при I и II группах грунта; ц=0,75 — при III, IV и V).

Таблица 1. Коэффициенты удельного сопротивления грунта резанию.

Определяем сопротивление, возникающее при корчевании пней. Величину W₂ принимаем по таблице 2 в зависимости от породы дерева и диаметра корчуемого пня.

Таблица 2. Сопротивление при корчевке пней.

Определяем сопротивление перемещению трактора с корчевателем по грунту:

W₃=(m_тр+m_к)*g*(щ₀±i), Н (2).

где m_тр и m_к — масса трактора и оборудования, кг — техническая характеристика;

щ₀ — коэффициент сопротивления движению, (таблица 3);

i — подъем участка, выраженный в ⁰/₀₀;

g — ускорение силы тяжести, м/с².

Таблица 3 — Коэффициенты сопротивления движению машины.

Определяем сопротивление волочению камней, деревьев m_пр (масса перед отвалом) по грунту:

W₄=k₀*f₁*m_пр*g, Н (3).

где mпр — масса призмы волочения, кг;

f₁ — коэффициент сопротивления перемещению массы перед отвалом по грунту, 0,5−0,7;

k₀ — коэффициент, учитывающий одновременную корчевку кустарника, равный 1,3−1,5.

Определяем общее сопротивление, преодолеваемое корчевателем при его перемещении в конце рабочей операции по формуле:

W=W₁+ W₂+ W₃+ W₄, H (4).

Работа корчевателя возможна, если.

Т_Н?W, Н (5).

где Т_Н — номинальное тяговое усилие трактора, которое определяем по условию сцепления гусениц с растительным слоем (грунтом) по формуле:

Т_Н=m*g* ц_cц, Н (6).

Максимальное тяговое усилие корчевателя Т_Нmax может определено с учетом коэффициента динамичности Кq по формуле:

Т_Нmax = Кq*Т_H, Н (7).

где Кq — 1,5−2,0.

m — масса трактора и корчевательного оборудования, кг — техническая характеристика;

ц_cц — коэффициент сцепления ходового устройства машины с грунтом (гусеничное 0,7−1,0, пневмоколесное 0,65−0,85).

Если мощности двигателя недостаточно, чтобы преодолеть суммарное сопротивление, то корчевание пня рассматривается как отдельная операция и сопротивление рассчитывается для нее. В этом случае общее сопротивление будет равно:

W=W₁+ W₃+ W₄, H (8).

Исходя из заданных условий определяется потребная мощность двигателя для базового трактора:

N_П=WU/1000з, кВт (9).

где W — общее сопротивление, преодолеваемое корчевателем при работе, кН;

U — скорость движения корчевателя на 1ой передаче, м/с — приложение;

зКПД силовой передачи, 0,85.

Определяем коэффициент использования мощности двигателя из выражения:

К_Н=(N_П/N_Б)*100%, кВт (10).

где N_Б — мощность двигателя машины — техническая характеристика.

Расчет сменной производительности корчевателя определяется по формуле:

Псм=[(Т*К_в-n₁*t_n)*u*B]/n, м² (11).

где Т — продолжительность смены, с;

К_в — коэффициент использования рабочего времени, 0,75−0,85;

n₁ — число поворотов машины на конце участка;

t_n — время, необходимое на один поворот, с (90−120 с);

u — скорость движения машины, м/с — приложение;

В — ширина захвата, м — техническая характеристика;

n — число проходов машины по одному месту, (1−3).