Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Методика расчета. Практическая работа 9 Расчет скрепера
|
|
Практическая работа 9 Расчет скрепера
Цель занятия: Определить производительность прицепного скрепера.
Данные для расчета приведены в таблице 9.1 - 9.5.
Последовательность выполнения задания
1 Взять из таблицы 30 значения толщины срезаемого слоя, плотности грунта, коэффициентов наполнения ковша грунтом в разрыхленном состоянии, разрыхления грунта в ковше и коэффициента волочения.
2 Подсчитать длину пути набора ковша скрепера и длину пути отсыпки грунта.
3 Определить требуемые тяговые усилия на крюке трактора-тягача при транспортировке и разгрузке скрепера.
4 Определить время рабочего цикла скрепера.
5 вычислить производительность скрепера в смену.
6 Подсчитать количество скреперов на один толкач.
Методика расчета
1. Согласно заданного варианта берем из таблицы 8.1 толщину срезаемого слоя С, коэффициент k н наполнения ковша грунтом в разрыхленном состоянии, коэффициент разрыхления грунта в ковше k р, плотность грунта и коэффициент, учитывающий призму волочения m. Коэффициент m есть отношение объема призмы волочения, накапливающейся перед ковшом, к его емкости.
2. Вычисляем длину пути набора грунта ковшом скрепера
м, (9.1)
где: q – емкость ковша скрепера, м3 (таблица 8.2);
b – ширина захвата режущими ножами, м (таблица 8.2).
2.2 Вычисляем длину пути отсыпки грунта
м (9.2)
где: C 1 – средняя толщина отсыпаемого слоя, м (таблица 9.2);
k нг – коэффициент неравномерности осыпаемого грунта, равный 0, 8.
Направление движения Разгрузка
 |
l з
i l 2
Загрузка
Рисунок 9.1- Схема движения скрепера
3 Определяем требуемое тяговое усилие трактора-тягача для основных операций.
3.1 Определяем требуемое тяговое усилие при загрузке по формуле
Н, (9.3)
где: Р д – сила сопротивлению движению, Н;
Р р – сила сопротивлению грунта резанию, Н;
Р п – сила сопротивления призмы волочения, Н;
Р т – сила сопротивления тяжести грунта, Н;
Р тр – сила сопротивления внутреннего трения грунта в ковше, Н
Сопротивление скрепера движению запишется уравнением
Н, (9.4)
где: G к – сила тяжести ковша, Н (таблица 9.2);
f – общий коэффициент сопротивления качению колес скрепера (таблица 9.3);
G г – сила тяжести грунта в ковше, Н;
Н, (9.5)
где: q – ускорение свободного падения, 9, 81 м/с;
r - плотность грунта, кг/м3.
Сопротивление грунта резанию
Н, (9.6)
где: k – общий коэффициент удельного сопротивления грунта резанию, Н/м2 (таблица 9.3).
Сопротивление призмы волочения
Н, (9.7)
где: y – коэффициент высоты призмы, y = 0, 5¸ 0, 6;
h – высота грунта в ковше, м (таблица 9.2);
m - коэффициент трения грунта призмы по грунту поверхности забоя, равный 0, 3¸ 0, 5
Р тяг Р тол
 |
Р д Р р Р тр Р т
Рисунок 9.2 - Силы, действующие на скрепер в момент загрузки
ковша
Сопротивление силы тяжести грунта
, Н, (9.8)
Сопротивление внутреннего трения грунта в ковше
Н, (9.9)
где: c - коэффициент, определяемый по формуле
(9.10)
где: j - угол внутреннего трения грунта, рад (таблица 9.1).
При загрузке скрепера необходимо проверить условие, обеспечивающее возможность работы
Н, (9.11)
где: Р тяг – тяговое усилие буксирующего скрепера, Н (таблица 9.4)
Если условие (5.11) не выполняется, то подобрать из таблицы 9.4 толкач по формуле
Н, (9.12)
где: Р тол – тяговое усилие толкача, Н (таблица 8.5)
По таблице 9.4 подобрать рабочие скорости (передачи) тягача и толкача.
3.2 Определяем тяговое усилие тягача при транспортировке груженого скрепера по формуле
Н, (9.13)
где: i – уклон пути (таблица 9.1)
3.3 Определяем тяговое усилие трактора-тягача во время разгрузки скрепера. В этой операции на скрепер действует только сила сопротивления движению, поэтому
Н, (9.14)
3.4 Определяем тяговое усилие тягача при транспортировке порожнего скрепера по формуле
Н, (9.15)
4 Определяем время рабочего цикла скрепера по формуле
(9.16)
где: t з; t тп; t раз; t тр – время, соответственно загрузки, транспортирования груженного, разгрузки и транспортирование порожнего скрепера
4.1 Время разгрузки
с, (9.17)
где: k д – коэффициент, учитывающий дополнительное время, расходуемое на движение скрепера без копания, равный 1, 5;
u з – скорость движения при загрузке, м/с
4.2 Время движения груженного скрепера
с, (9.18)
где: k у – коэффициент, учитывающий время на ускорение, замедление движения и переключение передач (таблица 9.3);
u тг – скорость движения на этом участке, м/с;
l – длина участка дороги
м (9.19)
где: l 1 – общая длина участка загрузки, м;
l 2 – расстояние между участками загрузки и разгрузки, м;
l 3 – общая длина участка разгрузки, м
4.3 Время разгрузки
с, (9.20)
где: u раз – скорость движения порожнего скрепера, м/с
4.4 Вычисляем сменную производительность скрепера
(9.21)
где: Т – продолжительность смены, 8, 2 ч;
k и – коэффициент использования сменного времени, равный 0, 8¸ 0, 9;
3600 – переводной коэффициент времени
5 Подсчитываем количество скреперов на один толкач
шт, (9.22)
где: u т – скорость возвращения толкача, м/с (таблица 9.4);
t под – время на подход трактора-толкача (30-40с)
При получении дробного числа округляем количество скреперов в сторону уменьшения до целого.
Таблица 9.1 – Исходные данные для расчета
| № ва риан-та | Длина участка, м | Уклон второго участка i | Марка машины | |||
| l 1 | l 2 | l 3 | скрепера | трактора-тягача | ||
| 0, 03 | ДЗ-20 | Т-100МЗГП | ||||
| 0, 04 | ДЗ-30 | Т-74-С9 | ||||
| 0, 05 | ДЗ-33 | ДТ-75-С2 | ||||
| 0, 06 | ДЗ-111 | Т-4АП2 | ||||
| 0, 07 | ДЗ-12А | Т-100МЗ | ||||
| 0, 08 | ДЗ-20В | Т-130.1.Г-1 | ||||
| 0, 09 | ДЗ-77С | Т-130.1.Г-1 | ||||
| 0, 03 | Д-511 | ДЭТ-250 | ||||
| 0, 04 | Д-213А | Т-180 | ||||
| 0, 05 | Д-697 | Т-4АП1 | ||||
| 0, 06 | ДЗ-20 | Т-100МЗГП | ||||
| 0, 07 | ДЗ-30 | Т-74-С9 | ||||
| 0, 08 | ДЗ-33 | ДТ-75-С2 | ||||
| 0, 09 | ДЗ-111 | Т-4АП2 | ||||
| 0, 02 | ДЗ-12А | Т-100МЗ | ||||
| 0, 025 | ДЗ-20В | Т-130.1.Г-1 | ||||
| 0, 035 | ДЗ-77С | Т-130.1.Г-1 | ||||
| 0, 045 | Д-511 | ДЭТ-250 | ||||
| 0, 055 | Д-213А | Т-180 | ||||
| 0, 065 | Д-697 | Т-4АП1 | ||||
| 0, 075 | ДЗ-20 | Т-100МЗГП | ||||
| 0, 085 | ДЗ-30 | Т-74-С9 | ||||
| 0, 025 | ДЗ-33 | ДТ-75-С2 | ||||
| 0, 035 | ДЗ-111 | Т-4АП2 | ||||
| 0, 045 | ДЗ-12А | Т-100МЗГП | ||||
| 0, 055 | ДЗ-20В | Т-130.1.Г-1 | ||||
| 0, 065 | ДЗ-77С | Т-130.1.Г-1 | ||||
| 0, 075 | Д-511 | ДЭТ-250 | ||||
| 0, 085 | Д-213А | Т-180 | ||||
| 0, 02 | Д-697 | Т-4АП1 |
Таблица 9.2 – Характеристика грунтов
| № доп. варианта | ГРУНТ | С, м | k н | k р | r | m | j, рад | f | k, Н/м2 |
| Сухой песок | 0, 18 | 0, 65 | 1, 10 | 0, 27 | 0, 65 | 0, 15 | 12, 0 | ||
| Песок влажно-стью 12-15% | 0, 16 | 0, 80 | 1, 15 | 0, 27 | 0, 60 | 0, 05 | 11, 6 | ||
| Чернозем влажностью 4-6% | 0, 18 | 1, 20 | 1, 30 | 0, 27 | 0, 55 | 0, 08 | 11, 2 | ||
| Супеси и суглинки влажностью 4-6% | 0, 10 | 1, 15 | 1, 30 | 0, 1 | 0, 45 | 0, 20 | 10, 8 | ||
| Сухая глина | 0, 09 | 1, 05 | 1, 25 | 0, 1 | 0, 25 | 0, 25 | 10, 4 | ||
| Дресва | 0, 06 | 1, 05 | 1, 65 | 0, 1 | 0, 18 | 0, 10 | 10, 0 |
Примечание: Дополнительный вариант выбирается по последней цифре зачетной книжки
Таблица 9.3– Технические характеристики скреперов
| Параметр | Марка скрепера | |||||||||
| ДЗ-20 | ДЗ-30 | ДЗ-33 | ДЗ-111 | ДЗ-12А | ДЗ-20В | ДЗ-77С | Д-5П | Д-21ЗА | Д-697 | |
| q, м3 | 4, 5 | 4, 5 | ||||||||
| Gк, кН | 70, 0 | 23, 8 | 27, 5 | 44, 2 | 73, 1 | 71, 0 | 92, 0 | 43, 0 | ||
| b, м | 2, 65 | 2, 148 | 2, 1 | 2, 43 | 2, 672 | 2, 65 | 2, 718 | 2, 85 | 2, 82 | 2, 42 |
| h, м | 2, 526 | 2, 41 | 1, 97 | 2, 2 | 3, 09 | 2, 526 | 2, 68 | 3, 6 | 3, 4 | 2, 2 |
| С 1, м | 0, 5 | 0, 3 | 0, 35 | 0, 4 | 0, 5 | 0, 5 | 0, 5 | 0, 55 | 0, 55 | 0, 4 |
Таблица 9.4 – Значение коэффициента k у, учитывающего неравномерность движения
| Длина участка | Передача | ||
| II | III | IV | |
| более 100 м | 1, 25 | 1, 35 | 1, 5 |
| более 250 м | 1, 1 | 1, 15 | 1, 25 |
| более 500 м | 1, 05 | 1, 07 | 1, 1 |
| Марка трактора | Параметры | ПЕРЕДАЧА | |||||||
| ДТ-75-С2 | Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН | 1, 47 34, 7 | 1, 64 30, 6 | 1, 83 27, 0 | 2, 03 23, 8 | 2, 27 20, 3 | 2, 52 17, 9 | 3, 11 13, 5 | - - |
| Т-4АП1 Т-4АП2 | Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН | 0, 96 50, 0 | 1, 12 50, 0 | 1, 29 50, 0 | 1, 43 49, 6 | 1, 76 41, 6 | 2, 04 34, 9 | 2, 38 29, 2 | 2, 65 25, 5 |
| Т-100МЗ Т-100МЗГП | Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН | 0, 66 95, 0 | 1, 05 56, 0 | 1, 25 45, 5 | 1, 79 29, 0 | 2, 82 15, 0 | - - | - - | - - |
| Т-130.1.Г-1 | Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН | 0, 89 94, 0 | 1, 06 77, 0 | 1, 23 65, 0 | 1, 46 53, 0 | 1, 78 42, 0 | 2, 12 33, 0 | 2, 46 27, 3 | 2, 93 21, 0 |
| Т-180 | Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН | 0, 79 132, 8 | 1, 28 81, 9 | 1, 77 59, 2 | 2, 4 43, 6 | 3, 32 26, 2 | - - | - - | - - |
| ДЭТ-250 | Скорость, u, м/с Тяговое усилие, Р, кН | 
|
Таблица 9.5 – Технические характеристики тракторов