Расчёт оборудования для механизации вспомогательных работ.
РАСЧЕТ БУЛЬДОЗЕРОВ.
Характерной особенностью бульдозера является отсутствие вмещающего органа - ковша. Бульдозер перемещает грунт в так называемой призме волочения (рис. 1). Рисунок 1. Схема призмы волочения.
Определяем геометрический объем призмы волочения грунта впереди отвала.
где, В, Н - соответственно длина и высота отвала, м; φ - угол естественного откоса грунта в движении (φ=35÷45 град); kп - коэффициент, учитывающий потери грунта при транспортировке (kп=1-0,005·ln); kр - коэффициент разрыхления грунта.
Определяем максимальную глубину резания исходя из силы тяги базового трактора.
где, F т - силы тяги базового трактора, кН; kрез - коэффициент сопротивления грунта резанию, кПа.
При перемещении грунта, часть его теряется в боковые валики. Для восполнения этих потерь, с целью сохранения постоянного объема призмы волочения, бульдозер на всем пути транспортировки ln продолжает срезать стружку грунта толщиной hg. Рисунок 2. Схема призмы волочения с боковыми валиками.
Определяем толщину стружки грунта срезаемую бульдозером для поддерживания постоянного объема призмы волочения.
где, kп - коэффициент, учитывающий потери грунта при транспортировке (см. выше) lп - длина участка перемещения грунта, м; kпр - коэффициент призмы волочения, [ табл.3 ]. Таблица 3 Коэффициент призмы волочения Кпр.
Определяем среднюю толщину срезаемого слоя.
Определяем длину участка резания. где, А=В·h - площадь срезаемого слоя грунта, м2; Определяем продолжительность цикла работы бульдозера.
где, lр - длина участка резания, м; lо - длина участка обратного хода бульдозера,(lо=lр+lп), м; vр - скорость транспортировки при резании, м/с; vп - скорость при перемещении грунта, м/с; vо - скорость при обратном ходе, м/с. tп - время на переключение передач в течение цикла (tп=15÷20 c). Резание, перемещение, транспортировка грунта и обратный ход производится на скорости 2,5 ÷ 4,5 км/ч. Эксплуатационная среднечасовая производительность бульдозера определяется объемом разработанного и перемещенного грунта в плотном теле.
где, kу - коэффициент, учитывающий влияние уклона местности на производительность (при работе на подъемах от 5% до 15% kу уменьшается от 0,67 до 0,4, при работе на уклонах от 5 до 15% kу увеличивается с 1,35 до 2,25); kн - коэффициент наполнения геометрического объема призмы волочения грунтом (kн=0,85÷1,05); kв - коэффициент использования бульдозера во времени (kв=0,8÷0,9);
Необходимое количество бульдозеров.
где, kТТ – коеффициент технической готовности бульдозеров (0,85÷0,95); Qгод.Б – годовой объём работ бульдозеров.
Расчётное числовое значение округляем до ближайшего большего целого числа, и окончательно принимаем необходимое количество бульдозеров.
РАСЧЕТ СКРЕПЕРОВ.
Для нормальной работы скрепера должно выполняться условие:
где,
Определяем тяговое усилие при заданной скорости.
где, V – скорость движения при погрузке ковша (2,6 км/ч =0,72 м/с); ηТ - к.п.д. базового трактора; ( Nдв – мощность двигателя базовой машины, л.с..
Определяем сцепной вес скрепера.
Gсц= Gб.м. сц+Gскр сц; кН где, Gб.м. сц- сцепной вес базовой машины; кН Gскр сц- сцепной вес прицепной части скрепера, кН.
Gскр сц = m · g; кН где, m - масса прицепной части скрепера, тонн; g - сила притяжения земли.
Определяем сила тяги скрепера по условию сцепления с грунтом.
где, jсц - коэффициент сцепления с грунтом (0,9).
Определяем сопротивление резанию.
W1 = k · b · h, кН где: k - коэффициент удельного сопротивления грунта резанию, кН/м2 b - ширина срезаемого слоя, м; h - толщина срезаемого слоя (0,3), м.
Определяем сопротивление перемещению призмы волочения перед скрепером
W2 = y ·b ·H2· где: m2 - сопротивление грунта по грунту, (m2=0,5, y=0,5;
H - высота слоя грунта в ковше (1,5), м;
Определяем сопротивление от веса срезаемого слоя грунта, движущегося в ковше.
W3 = b ·h ·H ·
Определяем сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше
W4=b ·H2 · где, X - коэффициент, учитывающий влияние рода грунта, (0,3). Определяем сопротивление движению скрепера
W5= (Gскр+Gгр)·(f где, f - коэффициент сопротивления качения, (0,2); Gскр- вес скрепера, кН; Gгр- вес грунта в ковше, кН; Кр - коэффициент разрыхления грунта в ковше скрепера (1,3). Gгр = Определяем суммарное сопротивление движению скрепера.
Проверяем выполнение условия
Если условие не выполняется, то необходимо выбрать более мощный скрепер или применить выбранный ранее скрепер в паре с толкачом.
Определяем длину пути, заполнения ковша скрепера
l1 = где, КП- коэффициент, учитывающий потери грунта при образовании призмы волочения и боковых валиков (1,3); q – геометрическая ёмкость ковша скрепера, м3.
Определяем продолжительность рабочего цикла скрепера.
где, V1- скорость движения при заполнении ковша (0,72), м/с; l2 - длина пути транспортирования грунта (500), м; V2 - скорость движения груженого скрепера (2,5), м/с; l3 - длина пути разгрузки равна (12), м; V3 - скорость движения скрепера при разгрузке (2), м/с; l4 - длина пути порожнего скрепера равна (525), м; V4 - скорость движения порожнего скрепера (2,75), м/с; tдоп - время на подъем и опускание ковша, переключение скоростей (30), с.
Определяем производительность скрепера.
где, КВ - коэффициент использования рабочего времени (0,85);
КР - коэффициент разрыхления породы; КН - коэффициент наполнения ковша;
Необходимое количество скреперов.
где, kТТ – коэффициент технической готовности скреперов (0,85÷0,95).
Расчётное числовое значение округляем до ближайшего большего целого числа, и окончательно принимаем необходимое количество бульдозеров.
Раздел 3. Специальная часть.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|