3.2.2.Колея передних (Кп) и задних (Кз) колес.

Определяется также по эмпирической зависимости плюс для прицепных скреперов учитывается дополнительное требование.

Колея прицепного скрепера должна укладываться в отпечаток гусеничного хода тягача (для уменьшения сопротивления при буксировке скрепера, т.к. колеса скрепера будут катиться по грунту, уплотненному гусеницами тягача).

Обычно для прицепных скреперов с емкостью ковша до 10 м3 для облегчения поворотов колею передних колес делают меньше колеи задних. т.е. Кп < Кз.

Для прицепных скреперов:

мм

3.3. Определение ширины ковша скрепера.

По эмпирической зависимости (от емкости ковша) можно найти ширину ковша В :

(мм)

3.4. Определение размеров продольного сечения ковша.

Зная ширину В найти высоту Н. Для этого К.А. Артемьев предлагает переводной пропорциональный коэффициент равный для малых прицепных скреперов 0.6

,

остаётся найти третий параметр длину L. Длина ковша определяется по эмпирической зависимости.

(мм)

3.5. Тяговый расчет скрепера.

Прежде всего, необходимо определить все возникающие при работе скрепера сопротивления движению.

Здесь W_рез − сопротивление грунта резанию;

W_нап − сопротивление наполнению ковша;

W_пр − сопротивление перемещению призмы волочения;

W_{перемещ} − сопротивление перемещению самого скрепера.

3.5.1. Сопротивление грунта резанию

где − ширина резания (ширина ковша) 260 см;

− толщина стружки грунта равная 6 см.;

− удельное сопротивление грунта резанию (кН/см2), для суглика величина будет равна 0,008:

3.5.2. Сопротивление наполнению ковша.

W_нап=BH_нh₀ + xBH_н₀

W_нап=2,61,5490,061230 + 0,42,61,5491230=2,97+19,81=22,78кН

где − плотность разрыхленного грунта;

здесь - плотность грунта в массиве 1600 кг/м³;

k_р — коэффициент разрыхления грунта равный 1,3.

H_н— высота наполнения ковша, которую можно определить по формуле

,м

м

в которой q— емкость ковша (м³)

B — ширина ковша (м);

— коэффициент равный 0,8;

Х - коэффициент зависящий от угла внутреннего трения для суглинка он будет равен 0,4.

3.5.3. Сопротивление перемещению призмы волочения.

где − коэффициент трения грунта по грунту равный для суглинока 0,3.

3.5.4. Сопротивление перемещению груженого скрепера

где

Сила тяжести собственно скрепера

,

G_уд – металлоемкость скрепера, 1,05 т/м³

Сила тяжести грунта в ковше скрепера:

,

где - емкость ковша скрепера «с шапкой»; м³

=0,1 - коэффициент сопротивления перекатывания колёс скрепера.

4. Определение внешних сил для выбранного расчётного положения.

Как указывалось ранее на скрепер действуют следующие силы:

• Активные:

• Т- тяговое усилие тягача.

• G-сила тяжести скрепера с грунтом.

• Реактивные:

• Ро1 и Ро2 – реакции грунта, действующие на рабочий орган;

• Ra и Rb – вертикальные реакции грунта действующие на передние и задние колёса;

• Fa и Fb - горизонтальные реакции грунта действующие на передние и задние колёса.

Расчётная схема представлена на Рис.8.

Рис.8. Схема к определению сил, действующих на скрепер.

Определение внешних сил и расчёт на прочность узлов и деталей скрепера проводится для положения скрепера соответствующего наибольшей нагрузке при нормальной эксплуатации – конец копания.

Расчётное положение: конец наполнения ковша с включением механизма подъёма.

Горизонтальная составляющая сопротивления грунта резанью Ро1 из условия тягового баланса скрепера (призмы волочения отсутствует) определяется:

Вертикальная составляющая грунта находится по формуле:

где: ψ-коэффициент, учитывающий изменение составляющей усилий резанья в зависимости от процесса резанья, копания грунта, а также выглубления ножа. Принимается равным 0,2 – для резанья.

Далее определяем реакции Ra и Rb, используя уравнения статики.

- радиус колеса скрепера равный 520 мм

- база скрепера;

-1800 мм; -2200 мм;

Отсюда

Отсюда

Силы сопротивления перекатыванию колёс определяется: