Тяговые расчеты строительных машин. Понятие о сцепной массе. Коэффициент сцепления движителя с дорогой. Общая характеристика сопротивлений передвижения машины. Уравнение движения

Для определения сопротивлений передвижению машины необходимо знать её тяговые возможности. Сопротивление передвижению W выражается следующим уравнением (в этом уравнении сохраняются только те сопротивления, которые имеют место в конкретном транспортном режиме работы машины):

Где W_p – сопротивление на рабочем органе машины, кН; W_p зависит от назначения и типа машины, характера выполняемых работ, конструкции рабочего органа и иных факторов. Его расчет ведут для конкретных типов технологических машин.

W_пер – сопротивление передвижению движителей по горизонтальному пути, кН;

Где f – коэффициент сопротивления передвижению движителя; G – вертикальная составляющая внешней нагрузки на движители, кг, т.

Wпов – сопротивление повороту машины. Его не учитывают для колесных машин по твердому основанию (асфальтобетону, бетону и.т.п). В зависимости от типа покрытия сопротивление может быть разным и выражаться следующими зависимостями:

1. Для колесных машин езда по рыхлому грунту:

2. Для гусеничных машин езда по вязкому рыхлому грунту:

3. Для гусеничных машин езда по твёрдому грунту:

С уменьшением радиуса поворота (R_пов) – Wпов возрастает.

W_y – сопротивление движению на уклоне местности, кН. Оно определяется из выражения: , где m – масса машины, кг, т; g = 9,81 м/с²; α – угол наклона поверхности земли, °.

W_п – сопротивление инерции при разгоне и торможении, кН. Оно определяется из выражения: , где V – скорость в конце разгона или начале торможения м/с; t_p(T) – время (продолжительность) разгона (торможения). «+» - при разгоне и «-» - при торможении.

W_в – сопротивление ветрового давления, кН. Оно определяется из выражения: , где S – площадь воспринимающая давление ветра, м²; q_в – распределенная ветровая нагрузка на 1 м2 поверхности (Па) (от географической зоны работы машины).

Таблица коэффициентов сопротивления передвижению f и коэффициенты сцепления φ2

Вид опорной поверхности	Тип движителя
Шины низкого давления	Шины высокого давления	Гусеничный движитель
f	φ	f	φ	f	φ
Асфальт сухой	0,015…0,02	0,70…0,80	0,02	0,70…0,80	-	-
Грунтовая дорога - сухая укатанная - грязная влажная	0,02…0,06 0,13…0,25	0,60…0,70 0,10…0,30	0,025…0,035 0,15…0,20	0,40…0,60 0,15…0,25	0,60…0,70 0,12…0,15	0,8…1,0 0,5…0,6
Грунт - рыхлый свежеотсыпанный - слежавшийся уплотнённый	0,20…0,30   0,10…0,20	0,30…0,40   0,40…0,60	0,10…0,20   0,10…0,15	0,40…0,60   0,50…0,70	0,07…0,10   0,08	0,60…0,70   0,80…1,0
Песок - влажный - сухой	0,10…0,40 0,40…0,50	0,30…0,60 0,25…0,30	0,06…0,15 0,20…0,30	0,40…0,50 0,20…0,40	0,05…0,10 0,15…0,20	0,60…0,70 0,40…0,50
Снег - рыхлый - укатанный	0,40…0,50 0,05…0,10	0,15…0,20 0,25…0,30	0,10…0,30 0,03…0,05	0,20…0,40 0,30…0,50	0,1…0,2 0,04…0,	0,25…0, 0,40…0,60
Болото	-	-	0,25	0,10	0,30	0,15
Бетон	0,015…0,02	0,70…0,80	0,02	0,70…0,80	0,06	0,50…0,60

 

Снег и болото – учитывают только для шинноколесных, для гусеничных машин пренебрегают.

Движение машины возможно, если выполняется условие (условие движения) T_max > W, т.е максимальное тяговое усилие Т_max должно быть не меньше суммарного сопротивления движению W.

Усилие Т_max ограничено двумя факторами: мощностью привода; условиями сцепления движителями с опорным основанием, с которыми оно связано следующими зависимостями:

 

где Px – суммарная мощность двигателей, Вт;

ηx – общий КПД;

V – скорость передвижения, м/с;

φ – коэффициент сцепления движителя с основанием.

Если условие не выполняется по Тmax(Рx):

1) не хватает мощности, машина не может двигаться;

Если условие не выполняется по Тmax (φ):

2) нет движения из-за буксования движителей (подкладывают материал с большим φ).

Комплексная механизация земляных работ осуществляется различными комплектами машин, состав которых зависит от технологических факторов и от типа ведущей машины.

Технологические факторы: характер земляного сооружения; виды работ; объем выполняемых работ.

В зависимости от технологических факторов выбирается ведущая машина, а затем – комплектующие вспомогательные машины.

Ведущая машина выполняет основной технологический процесс – отрывка грунта.

Перемещение (транспортировка) грунта осуществляется либо ведущей машиной (экскаватор при работе в отвал, бульдозеры, скреперы, одноковшовые погрузчики), либо специальными транспортными средствами, включаемые в состав комплекта.

Ведущая машина может также выполнять и другие процессы: подготовительные и вспомогательные, планировку, рыхление, уплотнение, разравнивание грунта, зачистка, водопонижение, водоотлив. Эти процессы могут выполнять и специальные машины (катки, трамбовки).

Наиболее распространенным является экскаваторный способ комплексной механизации земляных работ, т.к. технологическая универсальность одинаковых экскаваторов и возможность их работы с различными видами ТС позволяет применять экскаваторные комплексы почти для всех видов земляных работ при грунтах различных групп.

Экскаваторы непрерывного действия используются преимущественно для отрывки траншей в отвал или в транспорт. Некоторые модели ЭТР позволяют рыть мерзлые грунты в плотном теле.

Скреперы используются преимущественно для устройства насыпей, выемок и планировки площадей в грунтах до III-й группы (грунты IV группы рыхлят предварительно). Рациональная дальность перевозки грунта зависит от типа скрепера:

прицепные – до 0,5…1 км;

полуприцепные – до 2…5 км (с пневмоколесными тягачами).

Бульдозер, как ведущая машина, используется для устройства насыпей и выемок, планировки площадей в грунтах до 3 категорий (а в комплексе с рыхлителями – в более плотных грунтах) при небольшой дальности перемещения грунта (до 100-150 м).

При разработке мерзлых грунтов и грунтов IV группы и выше в технологические комплекты включают машины, которые могут разрабатывать эти грунты в плотном теле, или обеспечивают возможность последующего использования экскаваторов, скреперов или бульдозеров: цепные; рыхлители; гидропневмомолоты.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: