тяговий розрахунок
1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Мета роботи - закріпити теоретичний матеріал по зем-
леройно-транспортних машин, навчитися виробляти тя
датковий розрахунок і визначати продуктивність причіпного скрепера.
Завдання: визначити силу тяги, що розвивається базовим
трактором під час зрізання грунту; визначити зусилля, необ-
ходимое для переміщення скрепера; перевірити умова дви-
вання причіпного скрепера; при необхідності підібрати
штовхає трактор для збільшення тягового зусилля при за-
грузке скрепера; визначити час робочого циклу; розрахувати
експлуатаційну змінну продуктивність.
Скрепер - самохідна або причіпна (до гусеничного або
колісному трактору, колісному тягачу) землерийно-транспортна
машина, робочим органом якої є ківш на пневмоколеса,
забезпечений в нижній частині ножами для зрізання шару грунту.
Скрепери призначені для пошарового копання,
транспортування, пошаровим відсипання, розрівнювання і час-
територій під забудову, планування кварталів, зведення
насипів, розробці широких траншей і виїмок.
Скрепери класифікуються по місткості ковша (ма
шини малої місткості - до 5 м3; середньої місткості - від 5
до 15 м3; великої місткості - понад 15 м3). за способом
завантаження ковша (з пасивної завантаженням рушійним зусиллям сре-
Позика шару; з примусовою завантаженням за допомогою скреб-
кового елеватора). За способом розвантаження ковша (з вільною
або самосвальной розвантаженням перекиданням ковша вперед по
ходу машини; з примусовою розвантаженням при висуненні
стінки ковша вперед). За способом агрегатування з тяговими
засобами (причіпні до гусеничних тракторів та двохосьовим
колісним тягачів; самохідні, що агрегатуються з одноосьовими
і двухоснимі колісними тягачами). За способом управління
робочим обладнанням (з канатно-блоковим або механічним управлінням, з гідравлічним управлінням; з електрогід-
Мал. 1. Причіпний скрепер
1 - трактор; 2 - гідросистема; 3 - дишло; 4 - тягова рама;
5 - важільний механізм управління заслінкою; 6 - заслінка;
7 - ківш; 8 - задня стінка; 9 - пневматичні колеса
Робочий цикл скрепера складається з наступних послідовно
кові виконуваних операцій: різання грунту і наповнення
ковша, транспортування грунту до місця укладання, вивантаження і
укладка грунту, зворотний холостий хід машини в забій.
В самому кінці процесу завантаження ковша скрепера, коли
ківш майже повністю заповнений грунтом, а процес зрізання
шару грунту триває, тягового зусилля базової машини
може бути недостатньо. Для завершення процесу заповнення
ковша грунтом може використовуватися додатковий тол-
розкаювана трактор, який своїм відвалом впирається в буфер
скрепера і передає йому додаткове тягове зусилля, необ-
ходимое для повного завантаження ковша грунтом.
Вихідні дані для розрахунку приймаються по табл. 1 в
Відповідно до варіанту, заданим викладачем.
2. МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ
2.1. Перевіряємо умову руху причіпного скрепера в
процесі завантаження ковша за умови руху без буксування
де Р т - тягове зусилля, що розвивається двигуном трактора, Н;
Р сц - сила тяги по зчепленню трактора, Н; РІ - сума сопро-
тивления пересуванню скрепера, що виникають у разі ло-
бового різання і заповнення ковша грунтом, Н.
2.1.1. Сила тяги, що розвивається базовим трактором під час
зрізання грунту і завантаження ковша при русі трактора на
першій передачі, Н,
де N - ефективна потужність двигуна трактора, кВт (табл. 6);
v - швидкість машини на нижчому (першої) передачі, км / год (табл. 6);
- ККД приводу машини ( = 0,75 ... 0,85).
2.1.2. Найбільше зусилля, необхідне для переміщення
скрепера, виникає в період завершення копання, Н,
де Р 1 - опір грунту різанню, Н; Р 2 - опір
руху призми волочіння грунту попереду скрепера, Н; Р 3 -
опір від маси грунту, що рухається всередині ковша, Н;
Р 4 - опір від внутрішнього тертя грунту в ковші, Н; Р 5
- опір пересуванню скрепера, Н.
2.1.3. Опір грунту різанню, Н,
де В - ширина ножа скрепера, м; h - товщина шару, що зрізається,
м (табл. 1); k р - питомий опір ґрунту різанню, МПа,
2.1.4. Опір руху призми волочіння грунту
попереду скрепера, Н,
де k 0 - коефіцієнт обсягу призми волочіння грунту, (табл. 3);
h до - висота шару грунту в ковші, м (табл. 3); - щільність грунту,
т / м3, (табл. 2); 1 - коефіцієнт тертя грунту об грунт ( = 0,3. 0,5);
i - ухил місцевості в радий (табл. 1).
2.1.5. Опір від маси грунту, що рухається
2.1.6. Опір від внутрішнього тертя грунту в
де - коефіцієнт, що враховує вплив роду грунту (для
глини = 0,24. 0,3; для суглинку = 0,37. 0,44; для піску =
2.1.7. Опір пересуванню скрепера, Н,
де m c - маса скрепера без тягача, кг; m гр - маса ґрунту в ковші,
кг; f к - питомий опір коліс скрепера коченню (для
щільних грунтів f к = 0,15. 0,2; для пісків f к = 0,25. 0,3); i - ухил
У разі, якщо умова (1) не виконується, необхідно для
збільшення тягового зусилля використовувати трактор-штовхач,
забезпечує ефективне наповнення ковша скрепера.
Штовхає трактор можна підібрати по табл. 6 і перевірити.
Правильність підбору трактора оцінюється виконанням ус-
ловия (1). При цьому зчіпний вагу і тягове зусилля збільшуються
з урахуванням технічних характеристик штовхає трактора.
2.2. Експлуатаційна змінна продуктивність скре-
пера, м3 / змін, визначається з наступного виразу:
де q - геометричний об'єм ковша, м3; Т ц - час робочого циклу, с;
k н - коефіцієнт наповнення ковша; k р - коефіцієнт розпушення
грунту; k е - коефіцієнт експлуатаційних втрат часу
(K е = 0,75. 0,8); n ч.р - кількість годин роботи скрепера в зміну.
де t 1, t 2, t 3, t 4 - відповідно час операції наповнення ковша
(Копання), перевезення грунту (транспортування), розвантаження ковша
і холостого ходу, с; t 5 - тривалість повороту, переклю-
чення швидкостей і інші витрати часу на один цикл, с.
Тривалість кожної операції циклу, з визначається
де li - довжина відповідної ділянки, м; vi - швидкість
пересування скрепера на цій ділянці, м / с,
де В - ширина ножа скрепера, м; h - глибина копання, м.
Коефіцієнт наповнення ковша грунтом для піщаних
грунтів і гравію приймається в розмірі k н = 0,7. 0,9; для супісків,
суглинків k н = 1,1. 1,2; для чорнозему і глини k н = 1,1. 1,25.
Час холостого ходу скрепера, з,
При визначенні тривалості окремих операцій
приймається, що копання грунту скрепера проводиться на першій
передачі; пересування з грунтом до місця розвантаження - на IV - V передачах; розвантаження ковша - на II - III передачах, холостий хід
скрепера до місця наступної завантаження - на V передачі.
Довжина шляху розвантаження l 3 призначається для скреперів з-
Час, що витрачається на повороти t 5 (в основному два
повороту), приймати по табл. 5.