Параметров и производительности скрепера

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СКРЕПЕРА

Цели работы: изучить устройство скрепера; закрепить знания по определению параметров рабочего процесса скрепера; привить практические навыки определения технологических параметров и производительности скрепера.

Задание: Определить производительность скрепера, прицепного к трактору.

Исходные данные:

№ вар.	q,м3	V, м3	L,м	в,м	Cмакс.м	i	mc,т	Базовая машина	Грунт
				2,65	0,3	0,04		Т-130	Суглинок 1700кг/м3
	3,	3,5		2,1	0,2	0,03	2,8	ДТ-75	Песок сухой 1600кг/м3
	4.5	5,5		2,43	0,25	0,05	4.8	Т-4А	Супесь 1500кг/м3
				3,04	0,3	0,03		Т-220	Суглинок 1400кг/м3
				3.04	0,35	0,04		Т-330	Песок влажный1800кг/м3
				2,65	0,3	0,04		Т-130	Суглинок 1700кг/м3
	3,	3,5		2,1	0,2	0,03	2,8	ДТ-75	Песок сухой 1600кг/м3
	4.5	5,5		2,43	0,25	0,05	4.8	Т-4А	Супесь 1500кг/м3
				3,04	0,3	0,03		Т-220	Суглинок 1400кг/м3
				3.04	0,35	0,04		Т-330	Песок влажный1800кг/м3
				2,65	0,3	0,04		Т-130	Суглинок 1700кг/м3
	3,	3,5		2,1	0,2	0,03	2,8	ДТ-75	Песок сухой 1600кг/м3
	4.5	5,5		2,43	0,25	0,05	4.8	Т-4А	Супесь 1500кг/м3
				3,04	0,3	0,03		Т-220	Суглинок 1400кг/м3
				3.04	0,35	0,04		Т-330	Песок влажный1800кг/м3
				2,65	0,3	0,04		Т-130	Суглинок 1700кг/м3
	3,	3,5		2,1	0,2	0,03	2,8	ДТ-75	Песок сухой 1600кг/м3
	4.5	5,5		2,43	0,25	0,05	4.8	Т-4А	Супесь 1500кг/м3
				3,04	0,3	0,03		Т-220	Суглинок 1400кг/м3
				3.04	0,35	0,04		Т-330	Песок влажный1800кг/м3
				2,65	0,3	0,04		Т-130	Суглинок 1700кг/м3
	3,	3,5		2,1	0,2	0,03	2,8	ДТ-75	Песок сухой 1600кг/м3
	4.5	5,5		2,43	0,25	0,05	4.8	Т-4А	Супесь 1500кг/м3
				3,04	0,3	0,03		Т-220	Суглинок 1400кг/м3
				3.04	0,35	0,04		Т-330	Песок влажный1800кг/м3

Порядок выполнения работы:

1. Изучить устройство скрепера;

2. Определить параметры рабочего процесса скрепера;

Определение параметров рабочего процесса скрепера:

1. Сила тяги по сцеплению при движении по плотному грунту Т_сц=G_сцхφ кН

2. Сопротивление грунта резанию W₁=bck кН, где

b-ширина срезаемого слоя

c-толщина срезаемого слоя (с=0,04…0,2м)

k-удельное сопротивление грунта резанию (принимать значения k свыше 0,1…0,12МПа не рекомендуется, более плотные грунты следует предварительно рыхлить).

3. Сопротивление движению призмы волочения впереди ковша скрепера, кН

W₂=ybh² γ g(μ +i), где

y -отношение высоты призмы волочения к высоте грунта в ковше(y=0,5…0,7, причем большие значения для сыпучих грунтов)

h –высота слоя грунта в ковше. Высота слоя грунта в ковше: при вместимости ковша q = 4,5 м³ – h = 1…1,8 м; при q = 6 м³ – h = 1,25…1,5 м; при q = 10 м³ – h = 1,8…2 м; при q = 15 м³ – h = 2,3…2,5 м

γ –объемная масса грунта

μ-коэффициент трения грунта по грунту (μ=0,3…0,5, причем большие значения для песчаных грунтов)

g = 9,81 – ускорение свободного падения

i –уклон местности

4. Сопротивление передвижению слоя грунта в ковше, кН

W₃= bch γ g

5 Сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше, кН

W₄= bh² γ gx, где

x- коэффициент, учитывающий влияние рода грунта: для глин х = 0,24…0,31; для суглинков и супесей х = 0,37…0,42; для песков х = 0,45…0,5

6. Вес скрепера G_c=m_cg, кН

7. Вес грунта в ковше скрепера G_гр=Vgγ, кН

8. Сопротивление движению скрепера кН

W₅=(G_c+ G_гр)(ω_о+ i)

ω_о- удельное сопротивление колес скрепера качению(ω_о=0,15..0,2, для плотных грунтов, ω_о=0,25..0,3, для сыпучих песков)

9. Суммарное сопротивление при наборе грунта кН

W=W₁+W₂+W₃+W₄+W₅

10. Тяговое усилие трактора кН

Т_N=0,9Р₀=N_двη/v

Условие движения без буксования тягача Т_сц> Р₀>W

При невыполнении требований условия движения необходимо изменение толщины срезаемого слоя грунта и скорости движения или применение толкача при наборе грунта. Уточняем скорости движения скрепера на отдельных участках (см. табл.)

V₁-набор грунта,

V₂-груженый ход

V₃-разгрузка ковша

V₄-холостой ход

В начале набора грунта толщина срезаемого слоя может достигать 300мм.

Это позволяет принять среднее значение толщины срезаемого слоя грунта с=200мм.

Длина участка набора грунта:

l₁=qk_н/(k_pbc)

q-геометрическая вместимость ковша, м³

k_н- коэффициент наполнения ковша грунтом (k_н-=0,8…1,2)

k_p- коэффициент разрыхления грунта (k_p=1,1…1,3)

Длина участка разгрузки определяется аналогично.

Набор грунта скрепером производится на участках длиной 12…30 м. Разгружаются скреперы на участках длиной 5…15 м.

Наибольшее усилие, потребное для перемещения скрепера, возникает во время набора грунта.

Время набора грунта:(м/сек)

₁=l₁/v₁

Время груженого хода, разгрузки ковша, холостого хода определяется аналогично, при этом длина холостого хода включает кроме дальности транспортировки и длины участков набора грунта и разгрузки ковша.

Дополнительное время, затрачиваемое на развороты и на преключение скоростей t₅=60сек.

Продолжительность цикла t_ц=∑t_i

n – число циклов в час

n=3600/t_ц

Производительность скрепера П=qn k_н/ k_p

Содержание отчета:

· название лабораторной работы;

· цели лабораторной работы;

· общие сведения о скреперах и их устройстве;

· методика определения параметров рабочего процесса скрепера;

· Результаты расчета;

· выводы по выполненной лабораторной работе.

Контрольные вопросы

1. Что является главным параметром скрепера?

2. Как определить силу сопротивления грунта резанию?

3. Как определить сопротивление при наборе грунта?

4. Как определить длину участка набора грунта?

5. Как определить длину участка разгрузки грунта?

6. Как определить длительность цикла и производительность скрепера?