Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1276

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
1.02 Mб
Скачать

1.5. Замерить величину радиуса затупления R.

1

2

3

Рис. 3. Установка для замера параметров профиля режущей кромки ра-

бочего органа: 1 – рабочий орган; 2 – опорная стойка; 3 – опорная конструкция

1.6.Опустив перпендикуляр из центра окружности на сопряжение радиуса с площадкой, найти точку перехода к площадке износа (рис. 5).

1.7.Замерить длину площадки износа.

1.8.По формуле (3) рассчитать величину обобщенного показателя изно-

са S.

1.9.С помощью табл. 1 определить величину коэффициента затупления как функции обобщенного показателя износа 5 для различных типов грунтов

[1].

R

R

 

a

a

 

Рис. 4. Профиль режущей кромки

Рис. 5. Нахождение точки перехода

 

рабочего органа к площадке износа

40

Таблица 1

Показатели износа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обобщенный показатель износа S/

0

0,6

1

2

3

4

5

Коэффициент для грунтов:

0,85

1,0

1,15

1,35

1,6

1,85

2,1

мерзлых

1,0

1,2

1,35

1,70

2,0

2,25

2,5

талых

 

 

 

 

 

 

 

2. Оценка эффективности работы землеройной машины.

2.1. Проанализировать влияние затупления рабочего органа на эффективность работы землеройной машины по приведенной ниже методике.

Основываясь на исследованиях [4], для оценки процесса рыхления грунта необходимо использовать экономический критерий – удельные приведённые затраты. Для определения этого критерия проследим, как изменяется производительность рыхлителя в процессе затупления коронки.

Его производительность определяется объёмом разработанного зубом грунта. Площадь F поперечного сечения щели, прорезаемой зубом рыхлителя, представляет собой сумму двух площадей:

F =F 1+ F2 ,

(4)

где F1 – площадь, образование которой обусловлено нормальными напряжениями разрыва или касательными напряжениями τ; м2; F2 – площадь реза, м2

(риc. 6).

F 1=

S + s

h1,

(5)

2

 

 

 

F 2 = s (h h1 ),

(6)

где S, s – ширина рыхления поверху и понизу соответственно, м; h – глубина рыхления, м.

S = s+2h 1ctgψ ,

(7)

где ψ – угол сдвига грунта.

Величина угла сдвига грунта зависит от степени хрупкости разрушаемого грунта, величины угла внутреннего трения, угла резания α [1].

Производительность рыхления грунта одним зубом можно вычислить

по формуле как функцию П=f (h):

 

П = F V =V [s (h h1 )+h1 (s +h1 ctgψ )]kв ,

(8)

где V – скорость разработки грунта, м/ч, kв – коэффициент времени.

41

Примем k = hh1 . Получим

 

П =V [s h+(kh)2 ctgψ]kв .

(9)

Принимая во внимание информацию о том, что величина k изменяется в зависимости от вида грунта, его температуры и угла резания α:

супесь

t = (–3…–5) 0C

α = 500

k = 0,63

суглинок

t = 4 0C

α = 300

k = 0,75

Как видно из формулы (8), производительность и, естественно, эффективность работы машины существенно связаны с глубиной рыхления h. Она, в свою очередь, определяется силой тяги базовой машины и сопротивлением

грунта рыхлению. Усилие рыхления по

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

формуле

[1] пропорционально глубине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рыхления h и величине затупления рабо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чего органа :

90 α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P = 10Ch (1 +0,55 s) 1

 

µ∆, (10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

1

 

 

 

 

F1

где С – число ударов ударника ДорНИИ;

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

α – угол резания, град; µ – коэффициент,

h

 

 

 

 

 

 

ψ

 

 

 

 

 

 

 

 

учитывающий степень блокирования (для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

блокированного резания µ = 1; для полу-

 

 

 

 

 

 

 

F2

 

 

 

блокированного резания µ = 0,75; для

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

свободного резания µ = 0,5); ∆ – коэффи-

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

циент затупления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6. Схема лобового рыхления

Для

осуществления технологиче-

 

 

грунтового массива

ской операции рыхления грунта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

необходимо, чтобы сила тяги базовой машины превосходила сопротивление рыхлению грунта. В предельном случае необходим баланс сил тяги и рыхления

PТ =P,

(11)

где PТ – сила тяги базовой машины, Н.

С увеличением коэффициента затупления зуба рыхлителя возрастает сила сопротивления грунта рыхлению, что приводит к нарушению баланса сил, и сила тяги становится меньше силы сопротивления грунта рыхлению:

PТ < P. (12)

В результате этого возникает невозможность дальнейшего выполнения технологической операции рыхления грунта.

42

Чтобы избежать последнего, необходимо прибегнуть к уменьшению

глубины рыхления h, которая в этом случае из условия баланса сил может

быть определена по формуле

 

 

 

PТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h =

 

 

 

 

 

90 α

.

(13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 C (1+0,55s)

 

 

 

1

150

 

µ∆

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Запишем h ×∆= D.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

D

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+k

2

 

 

 

 

 

(14)

 

 

 

П =V s

 

2

ctgψ kв .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим графики зависимостей П=f (∆) при = 0,85…2 (рис.7).

смена

1200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, м

800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производительность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Супесь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суглинок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

1

1,2

1,4

1,6

 

 

 

1,8

2

2,2

 

 

 

Коэффициентзатупления,

 

 

 

Рис. 7. Зависимость производительности рыхления от величины затуп-

ления рабочего органа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как показывает анализ графиков П = f (∆), с ростом затупления рабочего органа производительность плавно уменьшается, стремясь к определённому пределу.

Зная динамику изменения производительности в зависимости от затупления рабочего органа, можно легко определить предельную величину коэффициента затупления из условия рентабельности производства работ:

43

З

 

D

2

D2

 

 

 

 

+k

 

 

 

 

2

Z0

=V s

ctgψ .

 

 

 

В результате решения данного уравнения получим

 

2

ΣЗ

 

2

 

пр =

D(V s ± (Vs)

 

+4 Z0

Vk

 

ctgψ

2

З

 

 

.

 

 

 

 

 

 

Z0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(15)

(16)

Данная формула связывает между собой зависимость предельной величины коэффициента затупления рабочих органов землеройных машин и физико-механические свойства грунта, а также учитывает влияние цены продукции и удельных приведённых затрат на предельную величину .

Таким образом, значение величины регламентируется конъюнктурой рынка, свойствами грунта, удельными приведёнными затратами и может охватывать больший интервал, чем 0,85…2,0.

Задание

1. В соответствии с пп 1.1 – 1.7 произвести замер параметров профиля режущей кромки рабочего органа. Определить значение коэффициента затупления для различных типов грунтов (см. табл. 1).

2.Основываясь на методике оценки эффективности работы землеройной машины, рассчитать предельную величину коэффициента затупления для различных значений входящих в нее величин (по заданию преподавателя), основываясь на следующих исходных данных (варианты заданий приведены в табл. 5):

-скорость рыхления V = 1,7–2 м/с;

-ширина рыхления понизу s = 8–12см;

-угол рыхления α = 45–55°;

-коэффициент использования машины по времени kв = 0,95;

-глубина рыхления h = 0,35–0,55 м;

-угол сдвига грунта ψ = 38–55°;

-сумма затрат З= 2,5–5,0 р/м3;

-цена разработки грунта Z0 = 3,12–6,25 р/м ;

-величины силы тяги различных марок рыхлителей и бульдозеров, значение числа ударов ударника ДорНИИ приведены в табл. 2, 3, 4.

3.Сделать вывод по работе.

44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

 

Тяговые характеристики рыхлителей

 

 

 

 

 

 

 

Модель рыхлителя

 

 

 

Модель базового трактора

 

Максимальное тяговое уси-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лие, кН

 

 

 

 

 

ДЗ–171.З

 

 

 

 

 

Т–170

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

ДЗ–126В–1

 

 

 

 

 

ДЭТ–250М

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

ДЗ–141ХЛ

 

 

 

 

 

Т–550

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

ДЗ–94С–1

 

 

 

 

 

Т–330

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

 

 

 

 

Тяговые характеристики бульдозеров

 

 

 

 

 

 

 

Модель бульдозера

 

 

 

Модель базового трактора

 

 

 

Максимальное тяговое уси-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лие, кН

 

 

 

 

 

ДЗ–186

 

 

 

 

 

ДТ–75Н

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

ДЗ–171.4

 

 

 

 

ДЗ–170М.01

 

 

 

 

 

98

 

 

 

 

 

ДЗ–141УХЛ

 

 

 

 

 

Т–500Р–1

 

 

 

 

 

850

 

 

 

 

 

ДЗ–162

 

 

 

 

 

ДТ–75Т

 

 

 

 

 

 

 

52

 

 

 

 

 

ДЗ–42В

 

 

 

 

ДТ–75Н–РС2

 

 

 

 

 

37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

 

 

 

Значения числа ударов ударника ДорНИИ

 

 

 

 

 

 

 

Грунт

Влажность

 

 

 

Температура, оС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W, %

 

 

 

-1

 

-3

 

-5

 

-10

 

 

 

-15

 

-25

 

-40

 

 

 

Супесь

12,0

 

 

 

40-50

 

55-64

 

90-95

 

140-

 

 

170-

 

230-

 

310-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

155

 

 

 

185

 

240

 

330

 

 

 

 

15,0

 

 

 

65-75

 

105-

 

150-

 

200-

 

 

270-

 

330-

 

420-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

170

 

230

 

 

 

290

 

360

 

435

 

 

 

 

19,0

 

 

 

75-85

 

140-

 

200-

 

270-

 

 

340-

 

450-

 

500-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160

 

230

 

300

 

 

 

360

 

480

 

530

 

 

 

 

28,0

 

 

 

65-75

 

120-

 

165-

 

215-

 

 

280-

 

400-

 

460-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130

 

190

 

230

 

 

 

300

 

420

 

480

 

 

 

Суглинок

10,0

 

 

 

28-33

 

34-37

 

36-40

 

40-43

 

43-50

 

50-56

 

70-80

 

 

 

 

20,0

 

 

 

60-70

 

110-

 

150-

 

215-

 

 

240-

 

375-

 

450-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

185

 

235

 

 

 

260

 

385

 

520

 

 

 

 

25,0

 

 

 

70-80

 

150-

 

195-

 

250-

 

 

320-

 

425-

 

480-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

160

 

220

 

280

 

 

 

340

 

460

 

470

 

 

 

 

30,0

 

 

 

65-75

 

100-

 

140-

 

220-

 

 

250-

 

350-

 

420-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

150

 

230

 

 

 

270

 

370

 

440

 

 

 

Песок

6,0

 

 

 

12-14

 

15-18

 

20-22

 

25-27

 

28-30

 

32-35

 

40-45

 

 

 

 

8,0

 

 

 

25-30

 

35-38

 

40-45

 

50-53

 

-

 

60-65

 

-

 

 

 

 

11,0

 

 

 

50-55

 

65-70

 

85-90

 

95-100

110-

 

120-

 

140-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

240-

 

 

115

 

130

 

150

 

 

 

 

18,0

 

 

 

150-

 

200-

 

220-

 

 

 

260-

 

285-

 

325-

 

 

 

 

 

 

160

 

210

 

230

 

250

 

 

 

280

 

300

 

340

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

Таблица 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры рыхлителей

 

 

 

 

 

 

 

Модель ма-

V,

s,

α,

kв

k

h,

 

Ψ,

З,

 

Z0,

Тип

Температура,

W,

 

 

шины

м/с

см

град

 

 

м

 

град

р/м3

 

р/м3

грунта

оС

%

 

 

 

ДЗ–171.З

1,7

8

45

0,95

0,7

0,35

 

38

2,50

 

3,12

Супесь

–3

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДЗ–126В–1

1,7

9

50

0,95

0,7

0,40

 

39

2,55

 

3,23

Суглинок

–1

10

 

 

 

ДЗ–141ХЛ

1,8

10

55

0,95

0,7

0,45

 

40

2,60

 

3,56

Песок

–25

11

 

 

 

ДЗ–94С–1

1.8

11

45

0,95

0,7

0,50

 

41

2,65

 

3,72

Супесь

–5

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДЗ–186

1,9

12

50

0,95

0,7

0,55

 

42

2,70

 

3,93

Суглинок

–15

20

 

 

 

ДЗ–171.4

1,9

11

55

0,95

0,7

0,50

 

43

2,75

 

4,06

Песок

–40

6

 

 

 

ДЗ–141УХЛ

2,0

10

45

0,95

0,7

0,45

 

44

2,80

 

4,12

Супесь

–10

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДЗ–162

2,0

9

50

0,95

0,7

0,40

 

45

3,25

 

4,67

Суглинок

–1

25

 

46

 

ДЗ–42В

1,7

9

55

0,95

0,7

0,35

 

46

3,50

 

4,76

Песок

–10

18

 

 

ДЗ–171.З

1,8

8

45

0,95

0,7

0,40

 

47

3,55

 

4,89

Супесь

–15

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДЗ–126В–1

1,9

8

50

0,95

0,7

0,45

 

48

3,70

 

4,92

Суглинок

–25

30

 

 

 

ДЗ–141ХЛ

2,0

10

55

0,95

0,7

0,50

 

49

3,75

 

5,23

Песок

–40

11

 

 

 

ДЗ–94С–1

1,9

10

45

0,95

0,7

0,55

 

50

4,00

 

5.46

Супесь

–25

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДЗ–186

1,8

11

50

0,95

0,7

0,50

 

51

4,25

 

5,68

Суглинок

–3

59

 

 

 

ДЗ–162

1,7

11

55

0,95

0,7

0,45

 

52

4,50

 

5,73

Песок

–5

8

 

 

 

ДЗ–42В

1,8

12

45

0,95

0,7

0,40

 

53

4,70

 

6,04

Супесь

–40

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДЗ–171.З

1,9

11

50

0,95

0,7

0,35

 

54

4,75

 

6,15

Суглинок

–15

10

 

 

 

ДЗ–126В–1

2,0

10

55

0,95

0,7

0,40

 

55

5,00

 

6,25

Песок

–25

6

 

 

 

ДЗ–141ХЛ

1,8

12

45

0,95

0,7

0,50

 

38

3,70

 

5,46

Супесь

–25

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДЗ–94С–1

1,9

11

50

0,95

0,7

0,35

 

48

4,00

 

4,92

Суглинок

–3

59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

Вопросы к защите лабораторных работ

1.Как можно вычислить качество топлив? Каким показателем оно определяется?

2.Диапазон значений, измеряемых октанометром. Описание прибора. Порядок выполнения измерений.

3.Условия эксплуатации октанометра.

4.Какого рода бывает дизельное топливо? Характеристики бензина.

5.Назначение прибора «МЕТА – 01». Условия эксплуатации.

6.Основные технические характеристики прибора «МЕТА – 01». Режимы работы.

7.Порядок работы при исследовании дымности выхлопных газах дизельных двигателей машин.

8.Устройство и принцип работы «МЕТА – 01».

9.Мероприятия, проводимые при превышении дымности дизельного двигателя допустимых норм.

10.Назначение и устройство прибора «Автотест СО-СН-Т».

11.Условия проведения исследований по содержанию вредных примесей

ввыхлопных газах бензиновых двигателей.

12.Основные характеристики прибора и принцип действия, на котором основано определение содержания СН и СО в выхлопных газах.

13.Основные элементы функциональной схемы «Автотест СО-СН-Т».

14.Меры безопасности при определении дымности дизельных двигателей машин и содержания вредных примесей бензиновых двигателей.

15.Меры безопасности при определении качества топлив.

16.Порядок работы при исследовании вредных примесей в выхлопных газах бензиновых двигателей машин.

17.Предельно допустимые нормы содержания оксида углерода СО и углеводородов в выхлопных газах.

18.Основные параметры землеройных рабочих органов, влияющие на увеличение энергоёмкости процесса разработки грунта и ресурс двигателей машин.

19.Какие могут быть виды затуплений рабочих органов землеройных машин?

20.Порядок определения величины затупления рабочего органа.

21.Порядок оценки эффективности работы землеройной машины.

22.Основные исходные данные, необходимые при оценке эффективности землеройной машины.

23.Назовите основные факторы, влияющие на эффективность работы технологических машин с точки зрения обеспечения наиболее выгодных энергосберегающих и (или) экологических режимов их работы.

47

Библиографический список

1.Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении / И.Н. Лозановская, Д. С. Орлов, Л.К. Садовникова. – М., 1998.

2.Дорожно-строительные машины и комплексы: Учебник для вузов по дисциплине «Дорожные машины»/ В. И. Баловнев и др.; Под общ. ред. В. И. Баловнева. – 2–е изд., доп. и перераб. – М.; Омск: Изд-во СибАДИ, 2001.–528 с.: ил. 209.

3.Надежность и экологическая безопасность гидроэнергетических установок / Л.В. Львов, М.П. Федоров, С.Г. Шульман. – СПб., 1999.

4.Технология и механизация строительного производства: Учебник / Б.Ф. Белецкий. – Ростов на/Д: Феникс, 2003.–752 с.

5.Растегаев И. К. Разработка мерзлых грунтов в северном строительстве. – Новосибирск: Наука , 1992.–350 с.

6.Угрюмов А.А. Исследование влияния затупления ножей на сопротивление грунтов копанию скреперами: Дис… канд. техн. наук. –

Омск,1979. –144 с.

48

Учебноеиздание

ОПРЕДЕЛЕНИЕФАКТОРОВИПАРАМЕТРОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИЭКСПЛУАТАЦИИДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХМАШИН ИАНАЛИЗИХВЛИЯНИЯНАЭНЕРГОЗАТРАТЫИЭКОЛОГИЮ

Методическиеуказанияквыполнениюлабораторныхработ длястудентовспециальностей190603, 190205 подисциплине «Энергосберегающие и экологические технологии эксплуатации строительных и дорожных машин»

Составители Валерий Витальевич Дубков, Сергей Валерьевич Савельев, Виктория Николаевна Кузнецова

Редактор Н.И. Косенкова

Подписановпечать .06.06 Формат60×90 1/16. Бумагаписчая. Оперативныйспособпечати. ГарнитураТаймс

Усл. п. л. 3,0, уч.- изд. л. 3,0

Тираж100 экз. Заказ . Ценадоговорная

___________________________

Издательство СибАДИ 644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10 Отпечатано в ПЦ издательства СибАДИ 644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10

49

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]