 |
Общая методика выполнения тяговых расчетов
|
|
|
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МАШИНЫ ДЛЯ МЕЛИОРАЦИИ» НА ТЕМУ «ТЯГОВЫЙ РАСЧЁТ МЕЛИОРАТИВНЫХ МАШИН»
для студентов, обучающихся по направлению подготовки
23.03.02 Наземные транспортно-технологические комплексы
Донецк – 2016
Министерство образования и науки Донецкой народной республики
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Донецкий национальный технический университет»
Матвиенко С.А.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МАШИНЫ ДЛЯ МЕЛИОРАЦИИ» НА ТЕМУ «ТЯГОВЫЙ РАСЧЁТ МЕЛИОРАТИВНЫХ МАШИН»
Рассмотрено
на заседании кафедры горнозаводского транспорта и логистики,
протокол № __ от ___________ г
Утверждено на заседании учебно-издательского совета ДонНТУ, протокол № __ от ___________ г
Донецк – 2016
УДК 372.147.88
Методические указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине «Машины для мелиорации» на тему «Тяговый расчёт мелиоративных машин» для студентов, обучающихся по направлению подготовки 23.03.02 Наземные транспортно-технологические комплексы
ã С.А. Матвиенко, 2016
ãГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет», 2016
| Составители: | С.А. Матвиенко, ст. преподаватель |
| Ответственный за выпуск | В.П. Кондрахин, зав. кафедрой |
| Рецензент |
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВЕДЕНИЕ.................................................................….…….4
1. ТЯГОВЫЕ РАСЧЁТЫ МЕЛИОРАТИВНЫХ МАШИН..............…..4
1.1. Задачи тяговых расчётов......................................…….....4
1.2. Общая методика выполнения тяговых расчётов..……..6
|
|
|
1.3. Последовательность определения суммарного
тягового сопротивления......................................………..8
1.4. Тяговые расчёты при транспортном передвижении.....16
ПРИЛОЖЕНИЯ...............................................………..................
ВВЕДЕНИЕ
При выполнении статических расчетов студенты встречаются с большими трудностями, так как в учебной литературе отсутствует систематизированное изложение методики, которая учитывала бы схему агрегатирования мелиоративных и строительных машин, не отражены особенности расчетов при транспортном передвижении для машин с прицепным и полунавесным рабочим оборудованием, методически несовершенно изложена последовательность расчета параметров противовеса, а также определения устойчивости машины при транспортном передвижении.
С целью устранения перечисленных недостатков и составлены данные методические указания. Изложение методики сопровождается необходимыми схемами, рисунками.
ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ МЕЛИОРАТИВНЫХ МАШИН
Задачи тяговых расчетов
Тяговые расчеты мелиоративных и строительных машин выполняются для двух расчетных вариантов: рабочего и транспортного.
Расчет при рабочем передвижении выполняется чаще всего для такого случая, когда оборудование машины находится в рабочем положении и испытывает максимальные сопротивления. При выполнении тяговых расчетов при рабочем передвижении обычно решается одна из двух задач:
1. По заданным параметрам рабочего оборудования и показателям, которые должна обеспечить машина, производится выбор серийного базового тягача (базовой машины) или выясняется необходимость его модернизации или разработки специального базового тягача. При этом основными показателями, определяющими тип и марку базового тягача, являются мощность двигателя, развиваемые тягачом усилия и скорости, возможность обеспечения привода рабочего оборудования, т. е. возможность отбора мощности.
|
|
|
2. По техническим данным базовой машины, указанной в задании на проектирование, производится расчет параметров рабочего оборудования к этой машине.
Подобные расчеты выполняются и в других случаях. Например, при модернизации базового тягача, связанной с изменением мощности двигателя, возникает необходимость в определение усилий, действующих на рабочее оборудование, рабочих скоростей, ширины захвата, глубины копания и т.д. Аналогичные расчеты выполняются и при модернизация существующей мелиоративной машины, если данная модернизация связана с повышением тяговых сопротивлений или затрат мощности на выполнение рабочего процесса, например, установка дополнительных приспособлений — бермообразователей, профилировщиков, катков, бульдозеров и т.д.
При выполнении расчетов при транспортном передвижении определяют максимальную транспортную скорость, которую может развить машина, двигаясь по горизонтальному участку пути в заданных дорожных условиях, и максимальный угол подъема, который может преодолеть машина, двигаясь в гору на первой передаче, в заданных дорожных условиях. При определении этих показателей считается, что рабочее оборудование находится в транспортном положении.
Методика выполнения тяговых расчетов зависит от способа агрегатирования рабочего оборудования базовой машиной. По этому признаку мелиоративные машины подразделяются на прицепные, навесные и полунавесные.
Прицепные рабочие органы имеют собственное ходовое устройство, через которое на грунт передаются вертикальные нагрузки. На базовый тягач передаются только горизонтальные усилия. При этом силой тяжести соединительного устройства (дышла, буксирного троса, тяги и т.п.), которая приходится на базовый тягач, пренебрегают.
Навесные рабочие органы не имеют собственного ходового устройства, связь с базовой машиной жесткая и поэтому все нагрузки, действующие на рабочее оборудование, передаются на тягач. Полунавесные рабочие органы имеют собственное ходовое устройство (лыжа, колесо, дополнительная гусеница), через которое на грунт передастся только часть вертикальных нагрузок, а другая часть нагрузок передается на базовую машину.
|
|
|
Следует иметь в виду, что одна и та же машина может работать как по навесной, так и по полунавесной схеме агрегатирования. Простейшим примером такой машины является бульдозер. Если в процессе резания грунта гидроцилиндры управления рабочим органом б ульдозера находятся в запертом положении, то сила тяжести оборудования, сопротивления резанию, сопротивление перемещению призмы волочения, вертикальная составляющая силы резания передаются на базовую машину. При плавающем положении гидроцилиндров – часть силы тяжести оборудования и вертикальной составляющей силы резания воспринимается уже нижней опорной поверхностью отвала бульдозера или специальной лыжей, которой оборудуются бульдозеры отдельных марок, т. е. при плавающем положении гидроцилиндровсхема агрегатирования бульдозера превращается в полунавесную.
Общая методика выполнения тяговых расчетов
При выполнении подбора базового тягача по заданным параметрам рассчитывается мощность Р, необходимая на осуществление рабочего процесса.
Для машины с активным рабочим органом:
, (2.1)
где 
- мощность на привод рабочего органа, кН; 
- мощность на передвижение машины, кН; 
- мощность на привод дополнительных устройств-подогревателей, вентиляторов, стеклоочистителей и др., кН
Мощность на привод рабочего органа рассчитывается для каждого типа рабочего органа по существующим методикам.
, (2.2)
, (2.3)
где 
- суммарное тяговое сопротивление, кН; 
- скорость передвижения машины, м/с; 
- КПД механизмов ходовой части базовой машины, для гусеничных машин 
[1]; 
- КПД учитывающий потери мощности при частичном буксовании.
Определение значений суммарного тягового сопротивления зависит от способа агрегатирования рабочего оборудования с базовой машиной, а также типа рабочего оборудования и будет рассмотрено ниже. Значение выбирается из технических характеристик машин аналогичных конструкций и назначения.
Располагая значением 
, определяют мощность двигателя базовой машины 
по формуле:
, (2.4)
где 
- коэффициент запаса мощности двигателя, 
[1].
|
|
|
По ориентировочно подбирают марку базовой машины (см. прил. табл. 1, 2). Если оказывается, что машины с такими значениями не выпускаются, то решается вопрос об использовании нескольких машин в сцепе или проектировании специального тягача.
Для машин с пассивным рабочим органом вся мощность двигателя расходуется на преодоление сопротивлений передвижению базовой машины и рабочего органа.
Поэтому 
, (2.5)
Мощность затрачиваемая на привод дополнительных устройств определяется по формуле (2.4).
Если проектируется рабочее оборудование к заданной базовой машине, то по ее технической характеристике определяются предварительно параметры рабочего оборудования, а затем выполняют расчет необходимой мощности двигателя и сравнивают его мощность с мощностью двигателя, установленного на базовой машине (прил. табл. 1, 2)
После выполнения данных расчетов переходят к выяснению вопроса о том, способна ли выбранная базовая машина обеспечить тяговое усилие по условиям сцепления движителя с грунтом, т.е. для обеспечения работы машины без буксования должно соблюдаться условие:
, 
, (2.6)
где - суммарное тяговое сопротивление, кН; 
- коэффициент сцепления движителяс грунтом, значения даны в приложении таблица 3.; 
- нормальная составляющая суммарной реакции грунта на движитель базовой машины.
Определение значений , как и , зависит от схемы агрегатирования рабочего оборудования.
Закончив тяговые расчеты при рабочем передвижении машины, переходят к тяговым расчетам при транспортном передвижении. Основное отличие в тяговых расчетах мелиоративных машин при различных схемах агрегатирования заключается в последовательности определения суммарного тягового сопротивления.
|
|
|
