Расчет машин для ведения аварийно-спасательных работ. 1 вариант

Чебан.cdw

Силы сопротивления движению автомобиля АПП-0
на максимальном уклоне дороги
действующие на автомобиль при экстренном торможении
действующие на автомобиль при движении на выбеге
Схема к определению сопротивления копанию
грунта бульдозером ДЗ-82
График изменения сопротивлений от
График зависимости тормозного пути
от скорости движения автомобиля
График зависимости потребной мощности
двигателя автосамосвала от скорости движения
от коэффициента сцепления колес с дорогой
Расчет машин для ведения
аварийно-спасательных работ
Силы сопротивления движению автомобиля ГАЗ-САЗ-53Б
Применение спасательной техники

титульник на А3.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Тихоокеанский государственный университет»
РАСЧЕТ МАШИН ДЛЯ ВЕДЕНИЯ АВАРИЙНО – СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине
«Спасательная техника и базовые машины»
ЗЧС – 71 Юферев Е.В.

02 реферат.doc

Курсовая работа содержит 1 лист чертежа формата А1 пояснительную записку на 40 листах включающую 2 таблицы 13 рисунков 5 литературных источников.
ПОЖАРНЫЙ АВТОМОБИЛЬ СИЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ТОРМОЗНОЙ ПУТЬ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОПАНИЮ ГРУНТА БУЛЬДОЗЕР ЭКСКАВАТОР АВТОСАМОСВАЛ.
Целью курсовой работы является расчет машин для ведения аварийно-спасательных работ.
Для расчета машин были выбраны пожарный автомобиль бульдозер и комплект машин экскаватор-автосамосвал. При выборе машин были решены вопросы рациональности их использования при ведении аварийно-спасательных работ.
В результате работы были определены силы сопротивления движения пожарного автомобиля мощности затрачиваемые на их преодоление и тормозные свойства сопротивления копанию грунта бульдозером а также расчет комплекта машин экскаватор-автосамосвал.

39 Заключение.doc

При работе над курсовой работой были приобретены навыки принятия самостоятельных конструктивных решений усвоена последовательность расчета сил сопротивления движению пожарного автомобиля и мощности затрачиваемую на их преодоление.
В ходе работы был рассчитан комплект машин экскаватор-автосамосвал привлекаемый для разбора завала. Были изучены тормозные свойства пожарных автомобилей определение сопротивление копанию грунта а также закреплен учебный материал по расчету некоторых характеристик.
В процессе курсовой работы был произведен расчет машин для ведения аварийно-спасательных работ.

40 литература.doc

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Теребнев В.В. Ульянов Н.И. Грачев В.А. Пожарные машины. Устройство и применение. М.: Центр пропаганды 2007 328 с. ил.
Пожарная техника: Учебник для пожарно-технических училищ. В 2 ч. Ч.2. Пожарные автомобили А.Ф. Иванов П.П. Алексеев М.Д. Безбородько и др.; Под ред. А.Ф. Иванова.- М.: Стройиздат 1988. 286 с. ил.
Подъемно-транспортные строительные и дорожные машины и оборудование: Учеб. Пособие. – М.: Мастерство 2002.- 320с.
Техника автомобильного транспорта: Подвижной состав и эксплуатационные свойства: Учеб. Пособие для студ. высш. учеб. заведений В.К. Вахламов. – М.: Издательский центр «Академия» 2004. – 528 с.
Расчет машин для ведения аварийно-спасательных работ: Практикум: учебное пособие сост. А.Ю. Чебан С.А. Шемякин Г.Г. Воскресенский. – Хабаровск: Изд-во. Тихоокеан. гос. ун-та. 2010. – 39с

06-22 1и2.docx

1 РАСЧЕТ СИЛ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ПОЖАРНОГО АВТОМОБИЛЯ И МОЩНОСТИ ЗАТРАЧИВАЕМЫЕ НА ИХ ПРЕОДОЛЕНИЕ
Согласно варианту задания исходными данными для определения сил сопротивления движению автомобиля и мощностей на их преодоление являются:
тип пожарного автомобиля – автомобиль первой помощи;
марка пожарного автомобиля – АПП-05-02;
базовое шасси – ГАЗ-33023;
колесная формула – 4х2;
масса автомобиля – М=3500 кг;
номинальная мощность двигателя – =74 кВт;
ширина автомобиля – В=21 м;
высота автомобиля – Н=22 м;
скорость движения автомобиля на первой передаче - =12 кмч;
максимальная скорость движения – =100 кмч;
тип покрытия дороги – асфальтобетон;
угол подъема (уклона дороги) - =05° ;
ускорение автомобиля – а=02 мс2;
скорость движения автомобиля – v=50 кмч.
1 Определение мощности двигателя автомобиля затрачиваемую на преодоление сопротивлений движению
Сила тяжести автомобиля (рис 1.1) определяется по формуле
где М=3500 кг – масса автомобиля;
= 981мс2 – ускорение силы тяжести.
Сила сопротивления качению автомобиля равна
где G=34335 Н – сила тяжести автомобиля с грузом;
f=0019 – коэффициент сопротивления качению для дороги с асфальтобетонным покрытием;
α=05° - угол уклона дороги.
= 34335 · 0019 · соs 05°= 65234 Н.
Рис.1.1 Силы сопротивления движению автомобиля на наклонном участке дороги
Силу сопротивления уклону определяем по формуле
где G=34335 Н – сила тяжести автомобиля;
= 34335 · sin 25° = 299625 Н.
Сила сопротивления дороги равна
где - =65234 Н – сила сопротивления качению автомобиля;
=299625 Н – сила сопротивления уклону.
=65234+299625= 951965 Н.
Приближенное значение лобовой площади автомобиля может быть определено по формуле
где – В=21 м – ширина автомобиля;
Н=22 м – высота автомобиля.
F=08·21·22= 3696 м2.
При движении автомобиля возникает сила сопротивления воздуха которая обусловлена перемещением частиц воздуха и их трением о поверхность машины и определяется по формуле
где =05 – коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости) зависит от формы и качества поверхности автомобиля;
F=3696 м2 – приближенное значение лобовой площади автомобиля;
v=50 кмч – скорость движения автомобиля;
=0 – скорость ветра.
Сила сопротивления разгону возникает в результате затраты энергии на раскручивание вращающихся частей двигателя и трансмиссии а также колес при разгоне автомобиля и может быть определена по формуле
= 981мс2 – ускорение силы тяжести;
- коэффициент учета вращающихся масс автомобиля (для высшей передачи можно ориентировочно принять равным =11)
а=02 мс2 – ускорение автомобиля.
Мощности на преодоление сил сопротивления движения равны
== 906 кВт; == 4161 кВт;
== 4936 кВт; == 10694 кВт.
Мощность двигателя автомобиля затрачиваемую на преодоление сопротивлений движению определяем по формуле
где =085 – коэффициент полезного действия трансмиссии.
2 Определение максимального преодолеваемого автомобилем уклона
Максимальный уклон дороги автомобиль преодолевает на первой передачи без ускорения (). Поскольку скорость машины невелика для упрощения расчетов можем принять (рис.1.2). Максимальный угол преодолеваемого уклона из условия тяги по мощности определяется по формуле
где =74 кВт – номинальная мощность двигателя автомобиля;
=085 – коэффициент полезного действия трансмиссии;
=12 кмч – скорость движения автомобиля на первой передаче;
G=34335 Н – сила тяжести автомобиля;
=0019 – коэффициент сопротивления качению для сухой асфальтированной дороги;
=0022 – коэффициент сопротивления качению для влажной асфальтированной дороги.
Для сухой асфальтированной дороги
Для влажной асфальтированной дороги
Рис.1.2 Максимальный уклон дороги
Однако в случае когда сцепление колес автомобиля с дорогой невелико (мокрая грязная заснеженная обледенелая дорога) автомобиль не может развить максимальную тягу (колеса буксуют) и угол преодолеваемого уклона будет меньше чем на сухой дороге поэтому угол преодолеваемого уклона находится также из условия силы тяги автомобиля. Сцепной вес (вес машины приходящийся на ведущие колеса) для грузовиков с полной нагрузкой при колесной формуле 4х2 будет равен
где G=34335 Н – сила тяжести автомобиля.
=065·34335= 2231775 Н.
Максимальный преодолеваемый автомобилем уклон из условия силы тяжести по сцеплению определяется по зависимости
где =2231775 Н – сцепной вес машины;
=075 (=040) – коэффициент сцепления колес с сухой (влажной) асфальтированной дорогой;
=0019 (=0022) – коэффициент сопротивления качению для сухой (влажной) асфальтированной дороги.
На сухой асфальтированной дороге
На влажной асфальтированной дороге
Таким образом на влажном покрытии угол преодолеваемого автомобилем подъема снижается для сухой дороги он будет равен 32045° а для влажной 31842°.
3. Определение коэффициента сопротивления качения дороги при котором автомобиль может достичь максимальной скорости движения.
Максимальную скорость движения =100 кмч при полной загрузке автомобиль может достичь при движении по горизонтальной дороге () при дальнейшее ускорение автомобиля невозможно (). Таким образом тяговая сила на ведущих колесах автомобиля тратится на преодоление сопротивления качению и ветровое сопротивление (рис.1.3).
Рис.1.3 Силы сопротивления движения на горизонтальной дороге.
Максимально возможный коэффициент сопротивления дороги при котором автомобиль сможет развить максимальную скорость определяется по формуле
=05 – коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости) зависит от формы и качества поверхности автомобиля;
=100 кмч – максимальная скорость автомобиля;
G=34335 Н – сила тяжести автомобиля.
Таким образом груженный автомобиль сможет развить максимальную скорость на асфальтированной дороге и ровных участках грунтовой и щебеночных дорог.
4 Определение максимальной скорости на выбеге (с выключенным двигателем) при движении под уклон .
При движении автомобиля под уклон при выключенном двигателе (=0) движущей силой будет являться сопротивление уклону направленная в сторону движения. Движущая сила будет тратиться на преодоление сопротивлению качения и сопротивление воздуха (рис.1.4).
Рис.1.4 Силы сопротивления при движении под уклон.
Максимальная скорость движения автомобиля на спуске определяется по зависимости
=2° - угол уклона дороги.
5 Определение сопротивления движению автомобиля при его движении без ускорения по горизонтальному участку дороги для скорости 30 60 и кмч.
Во время движения автомобиля по горизонтальному участку дороги без ускорения силы и . При этом сопротивление движению будет равно
где = 65234 Н – сопротивление качению.
Сопротивление воздуха при движении со скоростью 30 60 и 100 кмч будет равно
Тогда сопротивление движению автомобиля равно
Графики зависимостей сопротивлений от скорости движения автомобиля представлены на рис.1.5.
Рис.1.5. График изменения сопротивлений от скорости движения
Из графиков видно что сопротивление качению автомобиля не зависит от скорости а сопротивление воздуха с изменением скорости изменяется по квадратичной зависимости.
ТОРМОЗНЫЕ СВОЙСТВА ПОЖАРНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
Тормозные свойства автомобиля имеют важное значение так как от них во многом зависит безопасность движения. Измерителями тормозных свойств являются замедление при торможении мс²; время торможения с; тормозной путь м. Экстренным называется торможения при котором тормозные силы на колесах достигают величины максимально возможной по сцеплению. Экстренное торможение вызывает повышенный износ шин и тормозных механизмов.
1 Определение замедления и времени экстренного торможения
При торможении автомобиля движущей силой будет сила инерции а удерживающими силами будут сила сопротивления воздуха (при экстренном торможении скорость автомобиля быстро падает и влияние силы сопротивления воздуха незначительно поэтому ) сила сопротивления уклону (при движении на подъем) и тормозные силы на колесах и (рис.2.1).
Рис.2.1 Силы действующие на автомобиль при экстренном торможении
Для горизонтальной дороги и дорог имеющих небольшие уклоны при экстренном торможении замедление равно
где =075 – коэффициент сцепления колес с сухой асфальтированной дорогой;
Время экстренного торможения равно
где =50 кмч – скорость движения автомобиля;
=075 – коэффициент сцепления колес с сухой асфальтированной дорогой.
2 Определение тормозного пути
Тормозной путь – это расстояние проходимое автомобилем с момента начала торможения до полной остановки в течение которого замедление имеет максимальную величину.
При торможении на горизонтальном участке дороги тормозной путь равен
где =14 – коэффициент эффективности торможения учитывает несоответствие тормозных усилий на колесах и приводящийся на них сцепной вес неравномерность действия тормозных колодок конструктивные параметры тормозных механизмов (=115 – для заснеженной дороге)
=40 =60 =100 кмч – расчетные скорости движения автомобиля;
=075 =040 =0225 – коэффициенты сцепления соответственно для сухого и влажного асфальтированного покрытия и накатанной заснеженной дороги.
Тормозной путь автомобиля на сухой асфальтированной дороге
Тормозной путь автомобиля на влажной асфальтированной дороге
Тормозной путь автомобиля на укатанной заснеженной дороге
Результаты расчетов значений длины тормозного пути занесены в таблицу 1.
Длина тормозного пути АПП-05-02 м.
Коэффициент сцепления
Скорость движения автомобиля кмч
3 Построение графиков зависимости =f(v) и =f()
По данным таблицы 1 построены графики =f(v) и =f() (рис.2.2).
Рис.2.2 Графики зависимости тормозного пути АПП-05-02 от:
а) скорости движения автомобиля б) коэффициента сцепления колес с дорогой.
Из графиков видно что с увеличением скорости движения и снижения коэффициента сцепления колеса и дороги тормозной путь автомобиля возрастает.
4 Определение тормозного пути на наклонном участке дороги
Тормозной путь автомобиля движущегося по наклонному участку дороги можно определить по формуле
где =14 – коэффициент эффективности торможения учитывает несоответствие тормозных усилий на колесах и приводящийся на них сцепной вес неравномерность действия тормозных колодок конструктивные параметры тормозных механизмов;
=60 кмч –скорость движения автомобиля;
=075 – коэффициент сцепления для сухого асфальтированного покрытия дороги;
- уклон дороги знак "-" ставится если машина движется под уклон знак "+" если машина движется на подъем.
Длина тормозного пути при движении автомобиля по асфальтированной дороге на подъем в 2° и 4° со скоростью 60 кмч равна
Длина тормозного пути при движении автомобиля по асфальтированной дороге под уклон в 2° и 4° со скоростью 60 кмч равна
По результатам расчета построен график зависимости длины тормозного пути от уклона дороги (рис.2.3)
Рис.2.3 Зависимость длины тормозного пути автомобиля от уклона дороги
Таким образом при движении автомобиля на подъем тормозной путь уменьшается а при движении под уклон – увеличивается.
5 Определение остановочного пути
Остановочный путь – это расстояние проходимое автомобилем от момента когда водитель заметил препятствие до полной остановки автомобиля. Остановочный путь больше чем тормозной так как он кроме тормозного пути дополнительно еще включает путь проходимый машиной за время реакции водителя время срабатывания тормозного привода и увеличения замедления
где = 10с – время реакции водителя зависящее от его возроста квалификации утомленности;
= 4с – время срабатывания тормозного привода от момента нажатия на тормозную педаль до начала действия тормозных механизмов;
= 4с – время увлечения замедления от нуля до максимального значения;
=50 кмч – скорость движения автомобиля;
= 34449м – тормозной путь автомобиля на влажной асфальтированной дороге при =50 кмч.
6 Определение пути движения автомобиля на выбеге
При движении автомобиля на выбеге движущей силой будет сила инерции а удерживающими сила сопротивления воздуха (поскольку сила сопротивления воздуха при торможении изменяется от первоначального значения до нуля в расчетах можно принять это сопротивление равным ) сила сопротивления уклону (при движении на подъем) и сила сопротивления качению (рис.2.4).
Рис.2.4 Силы действующие на автомобиль при движении на выбеге
Путь пройденный автомобилем на выбеге на горизонтальном участке дороге равен
=50 кмч –скорость движения автомобиля;
– коэффициент учета вращающихся масс;
=0019 – коэффициент сопротивления качению для сухой асфальтированной дороге;
=21м – ширина автомобиля;
=22м – высота автомобиля;
=05 – коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости) зависит от формы и качества поверхности автомобиля.
7 Определение уклона дороги при котором автомобиль начнет движение
При стоянке автомобиля на дороге с уклоном удерживающей силой будет сопротивление качению а движущей силой сопротивление уклону (рис.1.4). В случае если удерживающая сила будет меньше движущей силы а тормоза будут выключены автомобиль начнет движение. Уклон дороги при котором автомобиль может начать движение определяется по формуле
где =0019 – коэффициент сопротивления качению для сухой асфальтированной дороги.

03-04содержание.doc

РАСЧЕТ СИЛ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ПОЖАРНОГО АВТОМОБИЛЯ И МОЩНОСТИ ЗАТРАЧИВАЕМЫЕ НА ИХ ПРЕОДОЛЕНИЕ ..6
1 Определение мощности двигателя автомобиля затрачиваемую на преодоление сопротивлений движению .. ..6
2 Определение максимального преодолеваемого автомобилем уклона 9
3. Определение коэффициента сопротивления качения дороги при котором автомобиль может достичь максимальной скорости движения 11
4 Определение максимальной скорости на выбеге (с выключенным двигателем) при движении под уклон =2° .12
5 Определение сопротивления движению автомобиля при его движении без ускорения по горизонтальному участку дороги для скорости 30 60 и кмч .. 13
ТОРМОЗНЫЕ СВОЙСТВА ПОЖАРНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ 15
1 Определение замедления и времени экстренного торможения 15
2 Определение тормозного пути .16
3 Построение графиков зависимости =f(v) и =f() 18
4 Определение тормозного пути на наклонном участке дороги 18
5 Определение остановочного пути 20
6 Определение пути движения автомобиля на выбеге .20
7 Определение уклона дороги при котором автомобиль начнет движение 22
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОПАНИЮ ГРУНТА БУЛЬДОЗЕРОМ 23
1 Расчет сопротивления копанию грунта бульдозером 23
2 Составление уравнения силового баланса ..27
3 Определение производительности бульдозера .. 27
РАСЧЕТ КОМПЛЕКТА МАШИН ЭКСКАВАТОР-АВТОСАМОСВАЛ 29
1 Подбор рационального типоразмера автосамосвалов для имеющегося экскаватора ..29
2 Определение потребной мощности двигателя 30
3 Определение скорости движение автомобиля с грузом и без груза (холостой ход). Вычисление время цикла автомобиля ..36
4 Определение производительности. Расчет количества автосамосвалов обслуживаемых одним экскаватором ..37
5 Время за которое будет произведен разбор завала 38
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ .40

23-38 3и4.docx

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОПАНИЮ ГРУНТА БУЛЬДОЗЕРОМ
Согласно варианту задания исходными данными для определения сопротивления копанию грунта бульдозером являются: марка бульдозера - ДЗ-82; базовый трактор - МТЗ-82*; масса бульдозера - М=3990 кг; длина отвала - В=210 м; высота отвала - Н=068 м; мощность двигателя - =55 кВт; тип разрабатываемого грунта – песок; дальность транспортирования грунта - =40 м.
1 Расчет сопротивления копанию грунта бульдозером
Сцепной вес машины определяем по формуле
где = 981мс2 – ускорение силы тяжести;
= М= 3990 кг – сцепная масса колесного бульдозера МТЗ-82*.
= 3990 · 981= 391419 Н.
Сила тяги из условия сцепления движителя с грунтом равна
де = 391419 Н – сцепной вес бульдозера МТЗ-82*;
= 055 – коэффициент сцепления колес с грунтом.
= 391419 · 055 = 21528045 Н.
Объем призмы волочения зависит от геометрических размеров отвала свойств грунта и определяется по формуле
где В= 21 м – длина отвала;
Н= 028 м – высота отвала;
= 122 – коэффициент зависящий от характера грунта и отношения НВ= 068 21= 032.
Глубину резания при перемещении грунта отвалом с целью восполнения потерь грунта из призмы волочения в боковые валики можно определить по формуле
где = 0028 – коэффициент учитывающий потери грунта;
= 0398 м3 – объем призмы волочения грунта;
В= 21 м – длина отвала.
Площадь поперечного сечения вырезаемой отвалом стружки равна
= 00053 м – глубина резания.
F= 21 · 00053= 001113 м2.
Сопротивление резанию определяется по зависимости
где F=001113 м2 – площадь поперечного сечения вырезаемой отвалом стружки;
К=60000 Нм2 – удельное сопротивление резанию песка.
= 60000 001113= 6678 Н.
Сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом равно
где = 0398 м3 – объем призмы волочения грунта;
= 06 – коэффициент трения песка по песку;
=16500 Нм3- объемный вес песка;
=1125 – коэффициент разрыхления песка.
= 0398 · 06 · = 35024 Н.
Вес призмы грунта перед отвалом определяется по формуле
=16500 Нм3- объемный вес песка.
= 0398 · 16500= 6567 Н.
Сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу
где = 6567 Н – вес призмы грунта перед отвалом;
=045 коэффициент трения песка по металлу;
=52° - угол резания грунта.
= 6567 · 045 · сos252° = 1120117 Н.
Горизонтальную составляющую результирующей силы сопротивления копанию можно определить по формуле
где = 6678 Н – сопротивление резанию;
= 35024 Н – сопротивление перемещению призмы грунта перед отвалом;
= 1120117 Н – сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу.
= 6678 + 35024 + 1120117= 5290317 Н.
Сопротивление возникающее от трения ножа бульдозера о грунт равно
где = 045 коэффициент трения песка по металлу;
= 5290317 Н – горизонтальная составляющая результирующей силы сопротивления копанию;
v 17° - угол наклона результирующей силы сопротивления на отвале.
Рис.3.1 Сила сопротивления копанию.
= 045 · 5290317 · tg 17° = 727835 Н.
Сопротивление перемещению бульдозера равно
где М=3990 кг – масса бульдозера;
= 981мс2 – ускорение силы тяжести;
f= 011 – коэффициент сопротивления перемещению движителей трактора.
= 3990 · 981 · 011= 4305609 Н.
При лобовом резании и транспортировании грунта отвалом бульдозера по горизонтальной поверхности возникает сумма сопротивлений (сопротивлений копанию).
W= 6678 + 35024 + 1120117 + 727835 + 4305609= 10323761 Н.
Рис.3.2 Схема к определению сопротивления копанию песка бульдозером ДЗ-82
2 Составление уравнения силового баланса
Мощность двигателя и передаточные числа трансмиссии бульдозера подбираются из того условия чтобы при встречи с непреодолимым препятствием начиналось буксование движителей а силовая установка продолжала бы работать (двигатель не глохнет).
Для нормальной работы бульдозера необходимо соблюдение условия
где – тяговое усилие развиваемое двигателем машины и передаваемое на ее движитель;
= 21528045 Н – максимальная сила тяги развиваемая движителем из условия его сцепления с грунтом;
W=10323761 Н – сумма сопротивлений.
≥ =21528045 ≥ W=10323761
Условие выполняется.
3 Определение производительности бульдозера
Скорость движения бульдозера при перемещении грунта можем найти по зависимости
где =55000 Вт – номинальная мощность двигателя машины;
5 – коэффициент полезного действия трансмиссии;
Длительность цикла определяется выражением
= + ++ tп+ 2to (3.16)
где = 8 м – длина пути резания;
= 40 м – дальность перемещения грунта;
= 0.45 мс – скорость движения бульдозера при резании грунта;
=4528 мс – скорость движения бульдозера при транспортировании грунта;
=17 мс – скорость движения бульдозера при движении задним ходом;
tп=4с – время на переключение передач;
to=3с – время на опускание или подъем отвала.
= + + + 4 + 2·3= 64847с.
Производительность бульдозера при резании и перемещении грунта определяется по формуле
= 082 – коэффициент использования бульдозера по времени;
- коэффициент учитывающий влияние уклона местности на производительность бульдозера (при перемещении грунта под уклон производительность бульдозера возрастает при перемещении грунта в гору производительность снижается) в данном расчете считаем что бульдозер работает на горизонтальном участке и поэтому =1;
=1125 – коэффициент разрыхления песка;
=64847с – время цикла.
РАСЧЕТ КОМПЛЕКТА МАШИН ЭКСКАВАТОР-АВТОСАМОСВАЛ
Согласно варианту задания исходными данными для расчета комплекта машин экскаватор-автосамосвал являются:
объем завала – V=2000 м3;
грунт в завале – песок;
марка экскаватора привлеченного к разбору завала – ЭО-2621;
сложность разработки грунта (условия работы) – легкие;
дальность транспортировки грунта - =1000 м;
тип покрытия дороги – асфальтобетон;
уклон дороги – α= -2°;
максимально допустимая скорость движения - =70 кмч.
1 Подбор рационального типоразмера автосамосвалов для имеющегося экскаватора
С учетом марки экскаватора типа грунта и сложности его разработки определим рациональный типоразмер (грузоподъемность) автосамосвала
где - рекомендуемое число ковшей обеспечивающее полную загрузку кузова автосамосвала;
= 040 м3 – вместимость ковша экскаватора ЭО-2621 для легкой сложности разработки грунта;
=11 – коэффициент учитывающий наполнение ковша экскаватора грунтом;
=16500 Нм3 – объемный вес песка в плотном теле;
= 981мс2 – ускорение силы тяжести.
После подстановки значений получаем интервал необходимой грузоподъемности автосамосвала
По данным таблицы 4.3 1 принимаем автосамосвал ГАЗ-САЗ-53Б с грузоподъемностью =3500 кг; массой М=3750 кг; номинальной мощностью двигателя =85 кВт; шириной В=248 м; высотой Н=241м.
Уточним каким количеством ковшей будет загружаться автосамосвал
где =3500 кг – грузоподъемность автосамосвала ГАЗ-САЗ-53Б ;
= 040 м3 – вместимость ковша экскаватора ЭО-2621 для легкой сложности разработки грунта;
=16500 Нм3 – объемный вес песка в плотном теле.
Окончательно принимаем что автосамосвал ГАЗ-САЗ-53Б будет загружаться пятью ковшами экскаватора ЭО-2621.
2 Определение потребной мощности двигателя
Груженый автосамосвал движется под уклон α=25° а без груза на подъем. Для определения транспортных скоростей автосамосвала определим сопротивления движению самосвала и мощности на их преодоление. Определим мощности необходимые на преодоление сопротивлений качению уклону и ветрового сопротивления (рис.4.1) а также потребную мощность двигателя при движении автомобиля со скоростью 20 40 60 и 80 кмч с грузом и без груза для упрощения расчетов примем что автомобиль движется равномерно().
Рис. 4.1 Силы сопротивления движению автомобиля с грузом
Движение автосамосвала с грузом.
Вес самосвала с грузом определяется по формуле
где М=3750 кг – масса автосамосвала ГАЗ-САЗ-53Б ;
=3500 кг – грузоподъемность автосамосвала ГАЗ-САЗ-53Б ;
= 981 мс2 – ускорение силы тяжести.
= (3750+3500) · 981= 711225 Н.
Сопротивление качению равно
где =711225 Н – вес самосвала с грузом;
f=0019 – коэффициент сопротивления качению для дороги с асфальтобетонным покрытием;
α=25° - уклон дороги.
= 711225 · 0019 · соs 25°= 1350041 Н.
Сопротивление уклону (в данном случае автосамосвал с грузом движется под уклон и данное сопротивление будет помогать движению) равно
= 711225 · sin 25° = 310232 Н.
Сопротивление воздуха будет изменяться вместе со скоростью движения автосамосвала и может быть определено по формуле
где В=248 м – ширина автосамосвала ГАЗ-САЗ-53Б ;
Н=241 м – высота автосамосвала ГАЗ-САЗ-53Б ;
=06 – коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости) зависит от формы и качества поверхности автомобиля;
v=20 кмч v=40 кмч v=60 кмч v=80 кмч – скорость движения автомобиля.
Мощности на преодоление сил сопротивления движению равны
Определим потребные мощности для скоростей 20 40 60 и 80 кмч
Движение автосамосвала без груза (холостой ход)
Вес самосвала определяется по формуле
G=3750·981= 367875 Н
где G=367875 Н – вес самосвала;
= 367875 · 0019 · соs 25°= 698297 Н.
Сопротивление уклону (в данном случае автосамосвал без груза движется на подъем и данное сопротивление будет препятствовать движению) равно
где G=367875 Н – вес самосвала с грузом;
= 367875· sin 25° = 1604648 Н.
Сопротивление воздуха при движении без груза будет точно таким же как и при движении самосвала с грузом.
Мощности на преодоление сил сопротивления движения равны
Полученные значения запишем в таблицу 2.
Таблица 2. Мощности на преодоление сопротивлений движению автосамосвала ГАЗ-САЗ-53Б кВт.
Движение автомобиля с грузом
Движение автомобиля без груза
Мощность двигателя автомобиля затрачиваемую на преодоление сопротивлений движению можно определить по формуле
где =085 – коэффициент полезного действия трансмиссии автосамосвала;
=09 – коэффициент использования двигателя по мощности.
Потребляемые мощности двигателя при движении автосамосвала ГАЗ-САЗ-53Б в груженном и порожнем состоянии на скорости 20406080 кмч будут равны
По данным таблицы 2 построим графики =f (v) и =f (v)
Рис.4.2 График зависимости потребной мощности двигателя автосамосвала от скорости движения
3 Определение скорости движение автомобиля с грузом и без груза (холостой ход). Вычисление время цикла автомобиля
Поскольку автосамосвал с грузом движется под уклон то потребная мощность на его передвижение невелика и поэтому скорость движения с грузом ограничивается предельно допустимой скоростью . Во время холостого хода автомобиль движется на подъем и преодолевает значительные сопротивления.
Поэтому мощности двигателя достаточно только на то чтобы разогнать автомобиль до скорости 70 кмч (точка пересечения графика ).
Время цикла экскаватора при загрузке грунта в автосамосвал равно
где =15с – время цикла экскаватора при разгрузке грунта в отвал.
Время цикла автосамосвала складывается из времени загрузки самосвала экскаватором транспортировки и разгрузки грунта и времени холостого хода
где с=5 – число ковшей необходимых для полной загрузке автосамосвала;
=1875с –время цикла экскаватора при разгрузке грунта в отвал;
=1000м –дальность транспортировки грунта;
=60с – время разгрузки автосамосвала.
4 Определение производительности. Расчет количества автосамосвалов обслуживаемых одним экскаватором
Производительность одноковшового экскаватора определяется по формуле
где = 040 м3 – вместимость ковша экскаватора ЭО-2621 для легкой сложности разработки грунта;
=09 – коэффициент использования внутрисменного времени экскаватором учитывает потери времени на маневрирование ожидания при смене автосамосвалов и т.п.;
Производительность автосамосвала равна
=09 – коэффициент использования внутрисменного времени автосамосвалом учитывает потери времени на разгоны и торможения ожидания погрузки и т.п.;
=256607 с – время цикла автосамосвала;
Количество автосамосвалов которые может загружать экскаватор без простоев машин определяется по зависимости
где =67584 м3ч – производительность одноковшового экскаватора;
=24691 м3ч – производительность автосамосвала.
Принимаем =3 округлив полученное значение в большую сторону поскольку предпочтительнее чтобы автомобиль находился в ожидании погрузки (более дешевая машина) чем простаивал экскаватор в ожидании автосамосвала.
5 Время за которое будет произведен разбор завала
Время за которое будет произведен разбор завала определяется по формуле
где V=2000 м3 – объем завала;
5 – коэффициент учитывающий потери времени на организационно-технические мероприятия (заправка топливом обслуживание машин прием и сдача смен и т.п.);
=67584 м3ч – производительность одноковшового экскаватора.

05 Введение.doc

Целью курсовой работы является приобретение навыков принятия самостоятельных конструктивных решений при расчете машин и оборудования предназначенных для механизации строительства а также закрепление учебного материала по дисциплине Спасательная техника и базовые машины.
Задачей работы является расчет машин для ведения аварийно-спасательных работ.
Для выполнения аварийно-спасательных работ могут быть применены пожарные автомобили бульдозера или экскаваторы-автосамосвалы.
В результате работы должны быть определены силы сопротивления движения пожарного автомобиля мощности затрачиваемые на их преодоление и тормозные свойства сопротивления копанию грунта бульдозером а также расчет комплекта машин экскаватор-автосамосвал.