Определение производительности скрепера

Определение производительности скрепера.

Со держан ие: определить эксплуатационную производительность скрепера.

Исходные данные: приведены в табл. 19.1

Методика расчета.

 

Эксплуатационная  производительность скрепера, м³/ч;

 

П_экспл = 3600qk_Hk_вр/t_цk_p

№ варианта	Разрабатываемый грунт	Базовая машина	Вместимос	ть ковша q,	Дальность h, км	Ширина  Ь, м	Толщина с, м	Уклон, /	Масса скрепера
13	Влажный песок	Т-ЮОМЗ	6		0,5	2,6	0,3	0,04	6,7

Где q - вместимость ковша, м³;    k_H и k_p - соответственно коэффициенты наполнения и разрыхления (табл 19.2)

Таблица 19.1

 

 

 

Таблица 19.2

 

Грунт	Группа грунта	Плотность /, кг/м3	Коэффициент разрыхления  кР	Удельное сопротивление  грунта резанию К /у
Песок влажный, супесь, суглинок разрыхленный	I	1400- 1800	1,1 - 1,2	0,05-0,1

 

 

коэффициент использования скрепера по времени; t_u — время рабочего цикла, с:

t_u=t₁+t₂+ t₃₊ t₄₊ t₅

здесь t₁,t₂,t_3,t₄— соответственно время набора грунта, груженого хода, разгрузки, холостого хода; t₅ — продолжительность поворота, переключения передач скоростей и другие затраты времени.

Продолжительность каждого элемента цикла

t_i=l_i/

где l_i — длина соответствующего участка, м; ; — скорость движения скрепера на этом участке, м/с.

Длина участка набора грунта

l₁ = qk_H/ {k_pbc)

Значение коэффициента наполнения    ковшей скреперов: сухой песчаный грунт (W =

12—15 %) — 0,7 0,9: сухая глина—1,0...1,1; супесь, суглинок (W=> =4—6 %) -—

1.1—1,2; чернозем (W= 12—15 %) — 1,1... 1,25.

Время разбора грунта t₁ определяется по найденной длине участка l₁ и скорости (на I передаче), время груженого хода t₂ на участке t₂— при скорости на IV — VI передачах; время разгрузки ковша t₃ находится при движении скрепера на II—III передачах.

Время холостого хода скрепера на V передаче, с;

 

 

t₄₌( l₁+ l₂+ l₃)/

 

Таблица 19.3 Длина пути  разгрузки скрепера, м

группа грунта	Вместимость ковша  скрепера, м3
	до 6	6—10	свыше 10
I	6—7	6—10	8

 

Время, затрачиваемое на два поворота скрепера ts, указано в табл. 19.4

Скрепер	Вместимость ковша скрепера q, м3
	доЗ		6-8	10	свыше 10
Прицепной	28		45	60	60

 

 

 

 

 

 

 

Скрепер находится в движении без  буксования при условии, что сцепная  сила тяги больше тягового усилия трактора по развиваемой мощности и больше общего сопротивления передвижению;

Рсц>Рт>∑Р_i

Силу тяги, развиваемую трактором  на I передаче, определить из упр. 7, п.1. Данные для расчета тягового усилия выбрать из табл. 18.3. Скорость движения скрепера зависит от возникающих  сопротивлений грунтов и мощности трактора. Скорости движения скрепера на отдельных участках пути определить также из табл. 18.3.

Наибольшее усилие, необходимое  для перемещения скрепера, возникает  во время набора грунта:

∑Р_i = Р₁+Р₂ + Р₃+Р₄ + Р₅,

где Pi— сопротивление грунта резанию, Н, Для расчета P₁=bсК * 10⁶,

где b —ширина ножа скрепера, м (см. табл. 19.1) с — толщина срезаемого слоя грунта, м (см. табл. 19.1); К— удельное сопротивление грунта резанию, МПа (см. табл. 19.2).

Сопротивление движению призмы волочения  впереди скрепера, Н:

P₂ = 9,81k₀bh²_c(± 1),

где kо — коэффициент объема призмы волочения (табл. 19.5); h_c— высота слоя грунта в ковше, м (табл. 19.5); I— плотность грунта, кг/м³ (см. табл. 19.2); . — коэффициент трения грунта по грунту ( = 0,3...0,5 — большее значение для песчаных грунтов).

группа  грунта	Вместимость ковша скрепера, м3
	до 6	6—10	свыше 10
I	6—7	6—10	8

 Таблица 19.5. Коэффициент объема призмы волочения к₀ч высота слоя грунта в ковше h_c

Сопротивление от массы срезаемого слоя грунта, движущегося в ковше, Н:

P₃ = 9,81bchcI.

Сопротивление от внутреннего  трения грунта в ковше, Н:

Р₄ =9,81bchcIx

где х — коэффициент, учитывающий  влияние рода грунта (для глины  — х = 0,24...0,31; суглинка — х = 0,37...0,44; песка — х - 0,46...0,5).

 

 Сопротивление движению скрепера, Н: Р₅ = 9,81 (m_c + m_т+ m_гр) (f_k ± i),

где т_с — масса скрепера без тягача (см. табл. 19.1); m_т — масса трактора (см. табл. 18.3); m_гр = _qkHI—масса грунта в ковше; f_k — удельное сопротивление колес.

скрепера качению (0,15...0,2 — для плотных грунтов; 0,25...0,3—  для песков); i - уклон.

При невыполнении требований условия движения необходимо изменить толщину срезаемого слоя грунта и  скорость движения или применить  толкач для эффективного набора грунта ковшом скрепера.