Классификация рабочих органов машин для земляных работ.

Рабочие органы землеройно-транспортных машин могут быть следующих типов:
1. Рабочие органы, разрушающие и отделяющие грунт от массива, подготавливая его к транспортированию. К ним относятся рыхлители различных конструкций.

2. Рабочие органы, отделяющие грунт от массива и перемещающие его (без применения емкостей) при движении машины. Это отвалы бульдозеров различных конструкций, ножи автогрейдеров, струги. Иногда такие рабочие органы выполняются как одно целое с рыхлителем.
3. Рабочие органы, представляющие собой емкости (ковши), режущая часть которых отделяет грунт от массива с одновременным заполнением их, в которых грунт и транспортируется при движении всей машины или части ее.

Для выбора рационального рабочего органа и эффективной, эксплуатации машин большое значение имеют силы сопротивления, возникающие при отделении грунта, заполнении ковшей и перемещении грунта.

21. Основы тягового расчета НТТМ

{\displaystyle IMA} {\displaystyle W} Одним из основных этапов технологического процесса современного строительства является доставка к месту производства работ строительных материалов, изделий, конструкций и оборудования, осуществляемая транспортными средствами. Выбор вида транспортных средств определяется наличием коммуникаций, а также характером и количеством перемещаемых грузов, временем, отведенным на их доставку и дальностью перевозок. На крупные стройки и на предприятия по производству строительных материалов и конструкций возможна доставка грузов железнодорожным и водным транспортом, но многие строительные объекты удалены от таких коммуникаций и для них доступен только безрельсовый транспорт. В основном, это автомобили, тракторы и тягачи, которые кроме грузоперевозок используют как тяговые средства прицепных и полуприцепных строительных машин, а также в качестве унифицированной базы навесных строительных машин – экскаваторов, бульдозеров, скреперов, бурильных и сваебойных установок, кранов, погрузчиков и т.п. Отдельные узлы автомобилей, тракторов и тягачей используют в строительных машинах. Выбор вида транспортного средства с соответствующим ходовым оборудованием определяется проходимостью и необходимой скоростью передвижения. Транспортные средства на пневмоходу имеют более высокую скорость, чем гусеничные, но их проходимость в условиях бездорожья ниже. Гусеничные машины, как правило, обладают большой проходимостью на рыхлых и переувлажненных грунтах благодаря низкому давлению на грунт, но по сравнению с колесными машинами они более тихоходны. При движении в гусеничном движителе имеют место большие потери на трение. Кроме того, гусеничные машины разрушают дорожное покрытие, поэтому в городских условиях их приходится перевозить на трейлерах. Техническая производительность средств безрельсового транспорта (т/ч): р.т мрз прг т к 2,7 3600 кк П tttvl Q +++⋅∑ = , где Q, – грузоподъемность, т; кг, кпр – коэффициенты использования по грузоподъемности и пробегу; кр.т – коэффициент, учитывающий затраты времени на разгон и торможение; l – дальность транспортирования в одну сторону, м; v – скорость движения, км/ч; tз , tр , tм – время загрузки, разгрузки и маневрирования, с. В тяговом расчете автомобиля, трактора или тягача необходимо учитывать вес перевозимого груза, а также то, что прицеп не имеет ведущих колес. Расчет, как правило, проводится упрощенно. Полное сопротивление W (Н) движению автомобиля, перевозящего груз: 116 ( )( ) ∑ = + + ± увкга ± WWWWGGW i , где Ga и Gг – вес автомобиля и груза, Н; Wк – сумма сопротивлений колес (гусениц) и трения в трансмиссии при движении на прямом горизонтальном участке; Wв – сопротивление воздуха (ветра); Wу – сопротивление ускорения (торможения); Wi – сопротивление движению на подъеме. Такие виды сопротивлений, как сопротивление воздуха, сопротивление при движении на криволинейных участках пути и сопротивление ускорения при тяговых расчетах средств горизонтального транспорта, используемых на строительстве, обычно не учитываются. Значения основного удельного сопротивления Wк движению автомобилей, тракторов, тягачей и прицепов приводятся в справочниках. Значение дополнительного удельного сопротивления Wi на подъеме принимают равным величине уклона пути i (в тысячных долях). Для тракторов и пневмоколесных тягачей, буксирующих прицепы ( ) ( ) ∑ = км ± i + к.прп ± WWnGWWGW i , где Gм – собственный вес машины, буксирующей прицеп (автомобиля, трактора, тягача), Н; Gп – вес прицепа с грузом, Н; n – число прицепов; Wк.пр – сумма сопротивлений колес прицепа при движении на прямом горизонтальном участке. Для движения автомобиля или любого тягача с прицепом необходимо следующее условие: G φ Рксц ≥≥ W∑ , где Рк – сила тяги на ведущих колесах (гусеницах), возникающая в результате работы двигателя и взаимодействия колес (гусениц) с дорогой, Н; Gсц – сцепной вес, приходящийся на ведущие колеса (гусеницы), Н; φ – коэффициент сцепления колес (гусениц) с поверхностью дороги, равный 0,3...0,6 для пневмоколесных и 0,5...0,9 для гусеничных машин. Приведенный в 2.4 тяговый расчет справедлив для любых самоходных машин, но в зависимости от вида машины, условий работы, скорости и других факторов необходимо правильно учесть составляющие сопротивления передвижения. Так, например, при передвижении башенных кранов необходимо обязательно учитывать давление ветра из-за большой парусности металлоконструкций.

Баланс мощности НТТМ

Баланс мощности трактора показывает, куда расходуется мощность, развиваемая двигателем. При установившейся работе трактора на горизонтальном участке пути баланс мощности может быть выражен суммой отдельных составляющих:

+ + + + , где:

- мощность полезная (на крюке)

- потери мощности в трансмиссии;

- на ведущем участке гусеничного обвода;

- на буксовании;

- на самопередвижение.

Расчет баланса мощности после построения тягово-динамических характеристик удобен тем, что можно использовать результаты предыдущих расчетов.

Потери мощности в трансмиссии и на ведущем участке гусеничного обвода не зависят от силы тяги на крюке. Их следует объединить в одну группу потерь и определять по формуле:

+ = (1 - ) (5)

Потери мощности на буксование рассчитываются через коэффициент буксования:

= [ + )] d (6)

= = f G (7)

= - – ( + + )(8)

Целесообразно использовать зависимость (7) как основную расчетную, а (8) как проверочную. Результаты расчета по обеим формулам должны близко совпадать.

График мощностного баланса для трактора, в отличие от автомобиля, строится в зависимости от силы тяги на крюке.

График строится для одного значения мощности двигателя: либо для максимальной мощности, либо для расчетной. Использовать при расчете зависимости, непосредственно связывающие составляющие мощностного баланса с силой тяги на крюке, затруднительно. Поэтому при построении графика мощностного баланса будем использовать данные таблицы 6 тягово - динамических характеристик трактора.

В таблице 6 соответствующее значение крутящего момента двигателя определено номером расчетной точки. На внешней скоростной характеристике двигателя по величине момента можно определить мощность. А в таблице тягово-динамических характеристик для выбранной расчетной точки известны значения . Подставив эти значения в расчетные формулы, легко определить составляющие мощностного баланса.

Результаты расчета целесообразно оформить предварительно в виде таблицы, а потом перенести на график.

После построения необходимо проанализировать график с целью выяснения характера изменения составляющих мощностного баланса при работе на различных передачах в трансмиссии.

Пример.

Определить составляющие мощностного баланса проектируемого трактора на расчетном режиме движения и построить график баланса мощности. Расчетный режим движения соответствует точке 4 на графике крутящего момента двигателя. Мощность двигателя на этом

режиме равна = 99 кВт.

Потери мощности в трансмиссии и на ведущем участке гусеничного обвода не зависят от номера передачи и определяются по формуле(5):

+ = (1 - ) = 99 (1 – 0,9 0,95) = 14,3 кВт.

Потери мощности на буксование зависят от передачи, т.к. рассчитываются по формуле (6).

Величину коэффициента буксования нужно взять из таблицы 6 для расчета теоретических тяговых характеристик трактора.

Рис.4 График мощностного баланса

Так для первой передачи = 0,085:

= (99 – 14,3) 0,085 = 7,2 кВт.

Мощность на самопередвижение определим из уравнения баланса мощности:

= – ( + + ) - .

Значение для каждой передачи на расчетном режиме известно из таблицы расчета.

Например, для первой передачи:

= 67,4 кВт;

= 99 – (14,3 + 7,2) – 67,4 = 10,1 кВт

Если рассчитать по формуле (8), то:

= 0,1 60 1,9 = 11,4 кВт.

Суммарная погрешность графоаналитического расчета оказалась равной:

100 = 11,4%.

Результаты расчета заносятся в таблицу 8 баланса мощности.

На основании данных таблицы строится график мощностного баланса (рис 4). ЗначениеРкрдля каждой передачи на расчетном режиме берутся из таблицы тягового расчета.

Графики баланса мощности дают наглядное представление о характере изменения затрат мощности при работе трактора с различной силой тяги на крюке.

При работе трактора в диапазоне малых тяговых усилий и, соответственно, больших скоростей движения среди составляющих баланса мощности преобладают потери на качение. С переходом трактора в режим повышенных тяговых усилий возрастают потери на буксование. При работе на первой передаче потери на буксование приблизительно равны потерям на качение.

Баланс мощности трактора при расчетном режиме движения.

Таблица 8

Передача Наименование составляющих	I	II	III	IV	V	VI	VII
Сила тяги на крюке, кН			26,2			17,5
Мощность двигателя, кВт
Потери мощности в трансмиссии и гусенице, кВт	14,3
Мощность на буксование, кВт	7,2	4,7	3,6	2,96	2,43	1,9	1,48
Мощность на самопередвижение, кВт	10,1		13,6	18,1	20,5	21,5	26,2

При защите курсовой работы студент должен объяснить способы снижения потерь мощности в трансмиссии, на буксование и качение.

Критерием для оценки трактора как полевой энергетической установки может служить тяговый коэффициент полезного действия ( ).

, где

– ( + + + + )

Для современного трактора значение тягового к.п.д. должно составлять не менее 0,7.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: