Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Практическая работа №6
Определение производительности и тяговый расчёт скрепера Вариант 6
Исходные данные:
Разрабатываемый грунт: Глина Базовая машина: ДЭТ-250 Объём ковша: 15 м
3
Дальность транспортирования: 0,6 км Ширина ножа: 2,8 м
Толщина срезаемого слоя: 0,2 м Уклон местности: -0,04 рад Масса скрепера: 16,5 т
Скрепер – самоходная или прицепная (к гусеничному или колесному трактору, колесному тягачу) землеройно-транспортная машина, рабочим органом которой служит ковш на пневмоколесах, снабженный в нижней части ножами для срезания слоя грунта (рис. 6.1). Скреперы предназначены для послойного копания, транспортирования, послойной отсыпки, разравнивания и частичного уплотнения грунтов I–IV категорий при подготовке территорий под застройку, планировании кварталов, возведении насыпей, разработке широких траншей и выемок.
Проверяем условие движения прицепного скрепера в процессе загрузки ковша при условии движения без буксования
где
Рт – тяговое усилие, развиваемое двигателем трактора, Н;
Рi – сумма сопротивлений передвижению скрепера, возникающих в случае лобового резания и заполнения ковша грунтом, Н.S
Рсц – сила тяги по сцеплению трактора, Н;
где
φ — коэффициент сопротивления передвижению движителя,
GТ — сила тяжести трактора;
Сила тяги, развиваемая базовым трактором во время срезания грунта и загрузки ковша при движении трактора на первой передаче, Н,
Р = 3600
N h = 3600 220 0,8 = 275478
Н
где
N – эффективная мощность двигателя трактора, кВт;
v – скорость машины на низшей (первой) передаче,
h – КПД привода машины ,км/ч,
h= (0,75…0,85).
Наибольшее усилие, необходимое для перемещения скрепера, возникает в период завершения копания, Н,
å
Рi =
P1 +
P2 +
P3 +
P4 +
P5
где
Р1 – сопротивление грунта резанию, Н;
Р2 – сопротивление движению призмы волочения грунта впереди скрепера, Н;
Р3 – сопротивление от массы грунта, движущегося внутри ковша, Н;
Р4 – сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше, Н;
Р5 – сопротивление передвижению скрепера, Н.
Сопротивление грунта резанию, Н:
P1 =
B ×
h ×
k ур
×10
6 = 2,8 × 0,1× 0,1×10
6 = 28000
Н
где
В – ширина ножа скрепера, м;
h – толщина срезаемого слоя, м;
kур – удельное сопротивление грунта резанию, МПа.
Сопротивление движению призмы волочения грунта впереди скрепера, Н
P2 = 9.81×
k0
×
B ×
h 2 ×
g × (
m
±
i) = 9,81× 0,13 × 2,8 ×1,5 ×1500 × (0,5 — 0,04) = 6754
Н
где
k0 – коэффициент объема призмы волочения грунта,
hк – высота слоя грунта в ковше;
g – плотность грунта, кг/м3;
m1 – коэффициент трения грунта о грунт; (
m1 = 0,3…0,5);
i – уклон местности, рад.
Сопротивление от массы грунта, движущегося внутри ковша, Н
P3 = 9.81×
B ×
h ×
hк ×
g = 9,81× 2,8 × 0,1×1,5 ×1500 = 5234
Н
Сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше, Н
P4 = 9.81×
B ×
hк ×
g ×
c = 9,81× 2,8 ×1,5 ×1500 × 0,4 = 21640
Н
c – коэффициент, учитывающий влияние рода грунта; для суглинка
c = 0,37…0,44
Сопротивление передвижению скрепера, Н,
Р5 = 9,81× (
mc +
mгр +
mТ )(
f к ±
i) = 9,81× (25 + 16500 + 16,5) × (0,15 — 0,07) = 12981
Н
где
mc – масса скрепера без тягача, кг;
mгр – масса грунта в ковше, кг;
fк – удельное сопротивление колес скрепера качению (для плотных грунтов
fк = 0,15…0,2; для песков f
к = 0,25…0,3);
i – уклон местности, рад.
Масса грунта в ковше, кг,
м гр=
q ×
g ×
kн k p= 15 ×1500 ×1,1 = 16500
кг 1,5
где
q – геометрический объем ковша, м3 ;
kн – коэффициент наполнения ковша;
kр – коэффициент разрыхления грунта.
Эксплуатационная сменная производительность скрепера, м
3/смен, определяется из следующего выражения:
П = 3600
q kн k ×
n = 3600 15 1,1 0,8 × 8 = 2523
м3 /
смен
где
kэ – коэффициент эксплуатационных потерь времени (
kэ = 0,75…0,8);
nч.
р – количество часов работы скрепера в смену (8 ч).
ТЦ =
t1 +
t2 +
t3 +
t4 +
t5 = 226
с
где
t1,
t2,
t3, t
4 – соответственно время операции наполнения ковша (копание), перевозки грунта (транспортирование), разгрузки ковша и холостого (обратного) хода, с;
t5 – продолжительность разворота, переключения скоростей и другие затраты времени на один цикл, с.
Время каждой операции цикла (
t1,
t2,
t3), с, определяется:
где
li – длина соответствующего участка, м;
vi – скорость передвижения скрепера на этом участке, м/с.
l =
q ×
k Н
1 B ×
h
= 15 ×1,1
2,8 × 0,1
= 58,92
м
где
В – ширина ножа скрепера, м;
h – глубина копания, м Время холостого хода скрепера, с,
t =
l1 +
l2 +
l3
4
v
= 68
с
x.
x
При определении продолжительности отдельных операций принимается, что копание грунта скрепера производится на первой передаче; передвижения с грунтом к месту разгрузки – на IV–V передачах; разгрузка ковша – на II–III передачах, холостой ход скрепера к месту следующей загрузки – на V передаче. Длина пути разгрузки
l3 назначается для скреперов;
t5 – время разворотов и переключения передач.
Ссылка на первоисточник:
http://uib.kz
