ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СКРЕПЕРА

 

Цель работы: изучить рабочий цикл скрепера, определить производительность скрепера и сопротивления возникающие во время рабочего процесса.

 

Содержание работы

Рабочий процесс – резание и набор грунта, транспортирование к месту укладки, выгрузка и возвращение к месту набора – представляет собой ряд последовательно повторяющихся операций (рис. 4.1). Ковш опускается на грунт, врезается в него под действием силы трактора (тягача) или собственного двигателя и снимает слой грунта (I). Наполненный ковш поднимается на ходу в транспортное положение (II) и перемещается к месту выгрузки, которая осуществляется также на ходу путем выталкивания грунта подвижной задней стенкой ковша или путем наклона его днища, а в некоторых моделях - опрокидыванием ковша (III). После разгрузки скрепер возвращается на исходную позицию (IV).

Рис. 4.1.Цикл работы скрепера

 

Производительность скреперов П, м³/ч, определяют по формуле:

(4.1)

где: – число циклов за 1 час работы;

- продолжительность цикла, с.

где: t₁, t₂, t₃, t₄ – соответственно время набора грунта, груженого хода, разгрузки, холостого хода, с; t₅ – продолжительность поворота, переключения передач скоростей и другие затраты времени.

Продолжительность каждого элемента цикла:

(4.2)

где: l_i – длина соответствующего участка, м;

– скорость движения скрепера на этом участке, м/с.

Длина участка набора грунта:

(4.3)

где: q – геометрическая вместимость ковша скрепера, м³;

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

k_р – коэффициент разрыхления грунта (k_р = 1, 1…1, 3);

b – ширина срезаемой полосы, м;

с – толщина срезаемого слоя грунта, м.

Набор грунта скрепером производится на участках длиной 12…30 м. Разгружаются скреперы на участках длиной 5…15 м. Скорость движения скрепера зависит от возникающих сопротивлений грунтов и мощности трактора.

Наибольшее усилие, потребное для перемещения скрепера, возникает во время набора грунта. Это усилие определяется по формуле:

(4.4)

где: W₁ – сопротивление грунта резанию:

(4.5)

где: b – ширина срезаемого слоя, м;

с – толщина срезаемого слоя (с = 0, 04…0, 2 м.);

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

 

W₂ – сопротивление движению призмы волочения впереди скрепера:

(4.6)

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

h – высота слоя грунта в ковше, м (табл. 4.1);

- объемная масса грунта, кг/м³,

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

i – уклон местности.

 

Таблица 4.1. Зависимость высоты слоя грунта в ковше от объема ковша

Объем ковша скрепера, м3
Высота слоя грунта в ковше, м	1…1, 13	1, 25…1, 5	1, 8…2	2, 4

 

W₃ – сопротивление от веса срезаемого слоя, движущегося в ковше:

(4.7)

W₄ – сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше:

(4.8)

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

W₅ – сопротивление движению скрепера:

(4.9)

где: G_c – вес скрепера;

G_гр – вес грунта в ковше;

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

 

 

Порядок выполнения работы

В качестве примера определим производительность скрепера прицепного к трактору Т-130. Геометрический объем ковша q = 7 м³, вместимость ковша с «шапкой» V = 9 м³. Дальность транспортирования L=400 м. Ширина ковша b = 2, 65 м, грунт разрабатывается под уклон i = 0, 03. Разрабатываемый грунт – суглинок, = 1400 кг/м³, k = 0, 06 МПа. Масса скрепера m_с = 7 т.

 

Сила тяги по сцеплению при движении по плотному грунту:

Сопротивление грунта резанию при толщине срезаемого слоя 0, 1 м:

Сопротивление движению призмы волочения:

Сопротивление передвижению слоя грунта в ковше:

Сопротивление от внутреннего трения грунта в ковше:

Вес скрепера:

Вес грунта в ковше скрепера:

Сопротивление движению скрепера:

Суммарное сопротивление при наборе грунта:

Тяговое усилие трактора Т-130 при скорости = 3, 7 км/ч = =1, 05 м/с:

Условие движения без буксования тягача:

T_сц=110 кН > Р₀=92 кН > W=71, 2 кН.

При невыполнении требований условия движения необходимо изменение толщины срезаемого слоя грунта и скорости движения или применение толкача при наборе грунта.

Уточнение скоростей движения скрепера на отдельных участках: набор грунта ₁ = 3, 7 км/ч; груженый ход ₂ = 7, 44 км/ч; разгрузка ковша ₃ = 4, 4 км/ч; холостой ход ₄ = 8, 87 км/ч.

В начале набора грунта толщина срезаемого слоя может достигать 300 мм, что позволяет принять среднее значение толщины срезаемого слоя грунта с = 200 мм.

Длина участка набора грунта:

Длина участка разгрузки ковша:

Время набора грунта:

Время груженого хода:

Время разгрузки ковша:

 

Время холостого хода:

Дополнительное время, затрачиваемое на развороты и на переключение скоростей t₅ = 60 c.

Продолжительность цикла:

Число циклов за 1 час работы:

Производительность скрепера по формуле (4.1):

 

Исходные данные для индивидуального расчета производительности скрепера принять по таблице 4.2 согласно номеру варианта, заданного преподавателем.

 

Таблица 4.2. Исходные данные

№	q, м3	V, м3	L, м	b, м	смакс, м	i	mc, т	Базовая машина	Разрабатываемый грунт
				2, 65	0, 3	0, 04		Т-130	Суглинок разрыхл., γ =1600 кг/м3
		3, 5		2, 1	0, 2	0, 03	2, 8	ДТ-75	Песок влажный, γ =1800 кг/м3
	4, 5	5, 5		2, 43	0, 25	0, 05	4, 8	Т-4А	Супесь, γ =1700 кг/м3
				3, 04	0, 3	0, 03		Т-220	Суглинок, γ =1700 кг/м3
				3, 04	0, 35	0, 04		Т-330	Суглинок плотный, γ =1800 кг/м3
	4, 3	5, 4		2, 4	0, 2	0, 02	4, 7	Т-4А	Песок влажный, γ =1800 кг/м3
	6, 5			2, 6	0, 2	0, 03	7, 2	Т-130	Супесь, γ =1700 кг/м3

Продолжение таблицы 4.2

№	q, м3	V, м3	L, м	b, м	смакс, м	i	mc, т	Базовая машина	Разрабатываемый грунт
	2, 8	3, 3		2, 0	0, 15	0, 04	2, 7	ДТ-75	Суглинок разрыхл., γ =1600 кг/м3
	4, 6	5, 7		2, 3	0, 22	0, 03	4, 6	Т-4А	Песок влажный, γ =1800 кг/м3
	10, 2	12, 5		3, 0	0, 25	0, 02	11, 2	Т-220	Супесь, γ =1700 кг/м3
				2, 9	0, 3	0, 01	17, 5	Т-330	Суглинок, γ =1700 кг/м3
	3, 1	3, 7		2, 15	0, 2	0, 02	2, 9	ДТ-75	Суглинок плотный, γ =1800 кг/м3
	10, 7	11, 8		2, 8	0, 25	0, 05	10, 5	Т-220	Супесь, γ =1700 кг/м3
		8, 5		2, 5	0, 25	0, 02	6, 9	Т-130	Суглинок разрыхл., γ =1600 кг/м3
	3, 2	3, 8		2, 0	0, 2	0, 03	3, 0	ДТ-75	Песок влажный, γ =1800 кг/м3
	4, 6	5, 8		2, 5	0, 2	0, 01	4, 9	Т-4А	Супесь, γ =1700 кг/м3
				3, 1	0, 24	0, 05		Т-220	Суглинок, γ =1700 кг/м3
	14, 8	18, 5		3, 1	0, 32	0, 03	16, 5	Т-330	Суглинок плотный, γ =1800 кг/м3
	3, 1	3, 6		2, 05	0, 15	0, 01	2, 8	ДТ-75	Супесь, γ =1700 кг/м3
	4, 2	5, 2		2, 3	0, 19	0, 02	4, 8	Т-4А	Песок влажный, γ =1800 кг/м3

 

Контрольные вопросы

1. Из каких этапов состоит рабочий цикл скрепера?

2. Перечислите способы разгрузки ковша скрепера.

3. Как определяется производительность скрепера?

4. Какие сопротивления возникают во время работы скрепера?

5. Какое условие должно выполняться при движении тягача без буксования?

6. Что такое время холостого хода скрепера?

7. На какие операции затрачивается дополнительное время при расчете производительности скрепера?

8. Как определить высоту слоя грунта в ковше скрепера?

Лабораторная работа №5

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. PEST-анализ макросреды предприятия. Матрица профиля среды, взвешенная оценка, определение весовых коэффициентов. Матрицы возможностей и матрицы угроз.
2. Анализ баланса реактивной мощности на границе раздела энергоснабжающей организации и потребителя, и при необходимости определение мощности батарей конденсаторов для сети напряжением выше 1 кВ
3. Анализ производительности и эффективности труда
4. Блок 1. Понятие о морфологии. Имена. Имя существительное: определение, грамматические признаки, правописание
5. В случае непринятия судом признания иска ответчиком суд выносит об этом определение и продолжает рассмотрение дела по существу.
6. Возможности повышения производительности труда за счет экономических факторов
7. Вопрос 1. Какое определение Маркетингу дал Филип Котлер и на чем базируется теория маркетинга?
8. Вопрос 1. Определение триггера. Классификация, назначение, таблицы переходов.
9. Вопрос 34 Определение радиационно-опасного объекта. Основные радиационные источники. Классификации аварий на РОО
10. Вопрос № 39 Представительные органы в системе местного самоуправления, порядок их формирования и определение численности.
11. Глава 1. Определение состояния здоровья собаки.
12. Глава 3. День третий. Определение своих границ