3. Тяговый расчет
Выполняется
для выбора тягача по заданной вместимости
ковша, либо при известных параметрах
тягача определяется вместимость ковша
скрепера. Тяговый расчет для транспортного
режима выполняется с целью установления
максимальных значений скорости движения
груженого скрепера
и
преодолеваемого угла подъема
.
Тяговый
расчет заключается в определении баланса
сил активных и сил сопротивления движению
скрепера. Последние представляются
сопротивлениями резанию
,
перемещению призмы волочения
,
наполнения ковша
и
перемещению груженого скрепера
.
3.1 Определение сил, действующих на скрепер
Сопротивление резанию (кН) грунта
,
(3.1)
где
-
удельное сопротивление резанию, кПа
(см. табл. 2.3);
-
ширина ковша и глубина резания, м.
Расчет
тягового усилия в режиме копания по
заданной величине
и
другим параметрам ковша проводится для
случаев, когда глубина резания минимальна
,
но еще имеет прочность на сжатие,
достаточную для проникания в ковш без
разрушения на заключительной стадии
его наполнения. Она назначается в
зависимости от величины
и
вида грунта (табл. 3.1).
Таблица
3.1.Минимальная глубина резания,
0
Вид грунта |
При вместимостях ковша , м3 |
||
6 |
10 |
15 |
|
Суглинки Супеси |
0,04…0,06 0,06…0,08 |
0,08…0,10 0,10…0,12 |
0,12…0,14 0,14…0,16 |
Если
для ковшей с прямыми ножами
,
то для ковшей со ступенчатыми ножами
при подсчете
следует
определить приведенную минимальную
толщину реза (см. рис. 3)
(3.2)
откуда
в случае
(3.3)
Сопротивление перемещению призмы волочения (кН)
,
(3.4)
где - коэффициент объема призмы волочения (см.табл.2.2);
-
объемная масса грунта, кг/м3;
-
коэффициент трения грунта по грунту;
-
коэффициент разрыхления грунта (см.
табл. 2.3).
Сопротивление наполнения ковша (Кн)
,
(3.5)
где
-
наибольшая высота заполнения ковша
грунтом, м; принимается при
(м3)
равном < 3; 6; 10; 15 соответственно
1,00…1,13; 1,25…1,5; 1,8…2,0; 2,3;
- толщина срезаемой стружки, определяемая
в зависимости от формы ножа;
-
коэффициент, учитывающий влияние сил
трения при движения столба грунта внутри
ковша,
;
-
коэффициент, учитывающий сопротивление,
возникающее вследствие изменения
направления движения стружки, поступающей
в ковш на угол
;
(см.табл.2.3);
-
коэффициент, учитывающий изменение
ширины стружки грунта, поступающей в
ковш в зависимости от формы ножа ;
и
соответственно для прямого и ступенчатого
ножа.
Сопротивление перемещению груженого скрепера (кН) при известных
массе
и
коэффициенте сопротивления передвижению
(3.6)
Общее сопротивление, преодолеваемое тягачом скрепера (кН),
.
(3.7)
Таблица 3.2. Коэффициенты сопротивления передвижению
и
сцепления
гусеничного
и пневмоколесного движителя 3 тм [6]
Характеристика транспортного пути |
Гусеничный движитель |
Пневмоколесный движитель |
||
|
|
|
|
|
Сухое асфальтобетонное покрытие
Наезженная грунтовая дорога, свежеобнаженная поверхность плотного грунта
Слежавшийся рыхлый грунт
Свежеразрыхленный или насыпной грунт
Песок: влажный
сухой Заболоченная поверхность грунта |
0,06
0,06…0,07
0,08
0,10…0,12
0,10…0,12
0,15
0,15 |
-
0,90…1,10
0,60
0,70
0,50
0,40
0,30 |
0,015
0,03…0,05
0,12
0,18
0,16
0,20
0,25 |
0,70
0,80…0,60
0,50
0,40
0,40
0,30
0,10 |