7. Послідовність виконання роботи.

7.1. Згідно варіанту, номер якого співпадає з порядковим номером в журналі викладача вибрати вихідні дані до розрахунку.

7.2. Провести відповідні розрахунки за методикою та в послідовності, наведеній в розділі 5.

7.3. У відповідності до отриманих результатів підібрати тягач.

7.4. Скласти звіт про виконану роботу.

8. Зміст звіту.

8.1. Накреслити в масштабі схему машини з розстановкою заданих розмірів.

8.2. Представити розрахунки складових тягового балансу машини.

8.4. Зробити висновок за результатами роботи.

9. Питання для самоконтролю.

^{9.1. Для чого призначені кущорізи?}

^{9.2. Які робочі органи кущорізів ви знаєте?}

^{9.3. Як визначається кут встановлення ножів?}

^{9.4. Які складові входять в сумарний тяговий опір кущоріза?}

Лабораторна робота №3 розрахунок кавальєророзрівнювачів

1. Мета роботи. Засвоїти методику вибору основних параметрів кавальєророзрівнювача, визначення тягового опору та потрібної потужності двигуна. Проаналізувати отримані дані та виконати перевірку можливості роботи машини за тяговим зусиллям.

2. Тривалість заняття – 4 академічні години.

3. Обладнання робочого місця: міліметровий папір формату А2, набір креслярського інструменту, калькулятор, комп’ютер з програмним забезпеченням.

4. Місце проведення заняття: лабораторія №30 розрахункового курсу кафедри сільськогосподарських машин.

5. Загальні відомості.

Довжина відвала L.

Мінімально можлива довжина відвала вибирається так, щоб відвал, повернутий на максимальний кут φ в плані, перекривав габарити базового трактора по ширині (з урахуванням виступаючих частин штовхаючої рами) не менш ніж на 100 мм з кожного боку (рис. 3.2).

, (3.1)

де В_г – габаритна ширина трактора (по краях ходового обладнання), м;

Δ – необхідне перекриття габаритів трактора габаритами відвала, м;

t = 0,1...0,3 м – ширина штовхаючого бруса, м (приймаємо конструктивно).

Максимально можлива довжина відвала визначається з умови:

, м, (3.2)

де N – потужність двигуна базового трактора, кВт.

Визначивши граничні розміри довжини відвала можна визначити необхідну довжину відвала L:

. (3.3)

Робоча висота відвала Н (м), визначається із залежності від номінального тягового зусилля базового трактора при русі на першій передачі:

, (3.4)

де Т_н – номінальне тягове зусилля на першій передачі, кН.

Висота козирка відвала Н_к, дорівнює, м:

. (3.5)

Основні кути відвала кавальєророзрівнювача треба вибирати, виходячи з умов найменшого опору руху ґрунту по відвалу (рис. 3.1):

Рис. 3.1. Схема профілю відвала.

а) кут різання δ = 60 ... 70°. Нижню границю треба приймати для мінеральних грунтів, верхню – для торф’яних;

б) кут загострення β = 30 ... 35°;

в) кут захвату (кут установки відвала в плані) φ – заданий;

г) задній кут α = δ - β, град.;

д) кут перекидання ψ = 70 ... 75°.

Радіус кривизни відвала R, м:

, (3.6)

де а = 0,15 ... 0,20 м – ширина ножів відвала.

Розрахунок тягового опору.

Визначимо загальний тяговий опір, який виникає при роботі кавальєророзрівнювача W за наступною формулою, кН:

, (3.7)

де W₁ – опір різанню грунту дорівнює, кН:

, (3.8)

де k₁ – питомий опір різанню ґрунту, кПа і приймається за таблиці 3.1

Таблиця 3.1

Питомий опір різанню ґрунту

Категорія грунту	І	II	III
k1, кПа	70	110	170

h₁ – глибина різання, яка визначається з залежності, м:

, (3.9)

де k_в – коефіцієнт втрат ґрунту, 1/м;

k_в = (0,025...0,032) 1/м – для зв’язних ґрунтів;

k_в = (0,06...0,07) 1/м – для незв’язних ґрунтів;

V_пр – об’єм призми волочіння визначається таким чином, м³:

, (3.10)

де k₂ – коефіцієнт, який залежить від виду грунту та відношення висоти відвала машини Н до його довжини L, приймається згідно табл. 3.2.

Таблиця 3.2

Коефіцієнт k₂, який залежить від виду грунту та відношення Н/L

Н/L		0,15	0,3	0,35	0,4	0,45
Зв'язні ґрунти	k2	0,7	0,8	0,85	0,9	0,95
Незв'язні ґрунти		1,15	1,2	1,25	1,3	1,5

В_з – ширина захвату відвала, м (див. рис. 3.1);

W₂ – опір переміщенню фігури волочіння ґрунту, кН:

, (3.11)

де f₁ = 0,5 … 0,7 – коефіцієнт внутрішнього тертя ґрунту;

γ_гр = 14...17 кН/м³ – питома вага ґрунту.

W₃ – опір від пересування ґрунту вгору по відвалу, кН:

, (3.12)

де f₂ = 0,35 ... 0,8 – коефіцієнт зовнішнього тертя для пари: грунт - матеріал відвала.

W₄ – опір, який виникає при русі ґрунту вздовж відвала, кН:

. (3.13)

W₅ – опір пересуванню кавальєророзрівнювача, кН:

, (3.14)

де G_Т – вага базового тягача, кН;

G₀ – вага начіпного обладнання, кН;

f₀ = 0,08…0,1 – коефіцієнт опору пересуванню ходового обладнання базового тягача;

і = 0,01…0,03 – ухил поверхні місцевості.

Розрахунок потужності, яка необхідна на пересування кавальєророзрівнювача.

Потужність, потрібна на пересування машини, визначаємо за формулою кВт:

, (3.14)

де V_е = (2,5...4,0) км/год – робоча швидкість руху кавальєророзрівнювача;

η = 0,75...0,85 – механічний ККД.

Перевірка можливості роботи машини за тяговим зусиллям.

Для нормальної роботи кавальєророзрівнювача повинні виконуватися наступні умови:

і , (3.15)

де G_зч – зчіпна вага кавальєророзрівнювача, кН;

φ_зч=0,4…1 – коефіцієнт зчеплення ходового обладнання з ґрунтом.