Systems. Methods. Technologies 2 (38) 2018

Системы Методы Технологии. М.В. Коломинова. Исследование удельных … 2018 № 2 (38) с. 105-110 107 Р Т. >Р R , (5) где Р Т. — толкающее усилие трактора, кН ; Р R — сумма всех сопротивлений движению, кН : . к a i f R P PP P P P + + ± ± = ω , (6) где P f — сила сопротивления качению, кН ; Р ω — лобо- вое сопротивление движению, кН ; Р а — динамическая сила, кН ; Р i — составляющая от силы тяжести бульдо- зера G б. , кН ; Р к. — сила сопротивления копанию грун- та, кН . Сила Р ω имеет небольшое значение, и ее обычно не учитывают. Сила Р а при установившемся движении равна нулю. Сила Р i на горизонтальном участке также равна нулю. Тогда силы сопротивления будут: Р R = Р f + Р к. . (7) Сила сопротивления качению бульдозера, кН , опре- деляется по формуле: . . к б f f G Р ⋅ = , (8) где G б. — сила тяжести бульдозера, кН ; f к. — коэффи- циент трения качения. Сила сопротивления копанию грунта, кН , определя- ется по выражению: . . .. .. . . д тр оп вп р к Р Р Р Р Р Р + + + + = , (9) где Р р. — сила сопротивления резанию грунта, кН ; Р п.в. — сила сопротивления перемещению призмы волоче- ния перед отвалом, кН ; Р п.о. — сила сопротивления пе- ремещению призмы волочения вверх по отвалу, кН ; Р тр. — сила трения рабочего органа о почву, кН ; Р д. — динамическая сила, возникающая при подрезании пла- ста, кН . Характерной особенностью работы машины являет- ся тот факт, что ковш бульдозера перемещает грунт в так называемой форме волочения. Объем призмы воло- чения, м 3 , определяется по формуле: 2 2 . hb V пр ⋅ = , (10) где b — ширина захвата отвала бульдозера, м ; h — вы- сота призмы волочения, м . В общем виде сила сопротивления копанию грунта, кН , определяется по выражению: ( ) . . . .. . 2 0 . . . . . дин тр бор тр пр гр пр р к Р f G f Cos G f Gba К Р + ⋅ + ⋅ γ ⋅ ⋅ + ⋅ +⋅ ⋅ = , (11) где К р. — удельное сопротивление почвы резанию, кН/м 2 ; а — глубина резания почвы, м ; G пр. — сила тя- жести призмы волочения, кН ; f гр. — коэффициент тре- ния грунта о грунт; G пр. — сила тяжести призмы воло- чения, кН ; γ 0 — угол резания, град ; f тр. — коэффициент трения металла о почву; G р.о.б. — сила тяжести рабочих органов бульдозера, кН . . . пр пр Vg G ⋅ ⋅δ= , (12) где δ — плотность грунта, т/м 3 ; g — ускорение сво- бодного падения, м/с 2 . В общем виде удельные энергозатраты при работе бульдозера, кВт·час/м 3 , определяются как: ( ( ) ) . . . .. . . .. . 2 0 . . . . . .. . тр б пр хх тр бор тр пр гр пр р пр хр б f G V lС f G f Cos G f Gba К V lС g ⋅ ⋅ η⋅ ν⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ γ ⋅ ⋅ + ⋅ +⋅ ⋅ ⋅η ν⋅ ⋅ = , (13) где l р.х. — длина рабочего хода бульдозера (длина пути перемещения грунта), м ; l х.х. — длина холостого (об- ратного) хода бульдозера, м ; q от. — объем грунта, пе- ремещаемого отвалом, м 3 [20]. Экскаватор — это самоходная землеройная машина на гусеничном, колесном или шагающем ходу, имеющая верхнюю часть, способную поворачиваться на 360 о . Экскаватор ЭО-2621А применяется для земляных работ в грунтах до III категории. Агрегатируется с ко- лесным трактором МТЗ-82. Экскаватор-погрузчик ТО-49 применяется при транспортировке сыпучих материалов и штучных гру- зов, эксплуатируется при относительно небольших объемах земляных и погрузочных работ. Экскаватор ЭП-2620-01 предназначен для механи- зации земляных работ в грунтах I–IV категорий и вы- полнения погрузочно-разгрузочных работ. Удельные энергозатраты при работе экскаватора, кВт·час/м 3 , определяются по формуле: ( ( ) ) . . . . тр. . .. . 2 0 . . . . . . . тр экс ковша хх экс ор тр пр гр пр р хр экс f G q lС f G f Cos G f Gba К q lС g ⋅ ⋅ ⋅η ν⋅ ⋅ + + ⋅ + ⋅ γ ⋅ + + ⋅ + ⋅ ⋅ ⋅η ν⋅ ⋅ = , (14) где q ковша — емкость ковша экскаватора, м 3 ; G гр. — сила тяжести перемещаемого экскаватором грунта, кН ; G р.о.экс. — сила тяжести рабочих органов экскаватора, кН . Результаты расчетов удельных затрат энергии при работе корчевателей типа КМ-1А сведем в табл. 1, кус- торезов типа КОГ-2,3 — в табл. 2, бульдозеров — в табл. 3, экскаваторов — в табл. 4. По полученным данным строим графики удельных затрат энергии при работе корчевателей, кусторезов, бульдозеров, экскаваторов. Таблица 1 Удельные затраты энергии при работе корчевателей типа КМ-1А, кВт·час/га Порода Диаметр выдергиваемого пня, м 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 Сосна 3,72 2,99 2,60 2,36 2,19 Береза и пихта 3,66 2,94 2,55 2,31 2,15 Осина 3,60 2,89 2,50 2,27 2,11