
- •Строительные машины и основы автоматизации
- •Предисловие
- •Лабораторная работа № 1 изучение конструкции и определение основных параметров соединительной упругой втулочно-пальцевой муфты (увпм)
- •1.3 Назначение, область применения, классификация муфт
- •1.4 Устройство и принцип работы упругой втулочно-пальцевой муфты (увпм)
- •1.5 Методика выбора основных параметров увпм
- •1.6 Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 изучение конструкции и определение основных параметров механического редуктора
- •2.3 Назначение, классификация и индексация редукторов
- •2.4 Методика определения основных параметров редукторов
- •2.5 Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 изучение конструкдии, принцип действия и определение основных параметров поршневого растворонасоса
- •3.3 Назначение, устройство, принцип действия поршневого растворонасоса
- •3.4 Методика расчета основных параметров поршневого растворонасоса
- •3.5 Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Изучение конструкции и определение основных параметров глубинного вибратора
- •4.3 Назначение и классификация вибромашин для уплотнения бетонных смесей
- •4.4 Устройство и принцип действия одновального дебалансного вибровозбудителя типа ив-99
- •4.5 Методика определения основных параметров дебалансного вибровозбудителя
- •4.6 Назначение, устройство и принцип действия ручного глубинного вибратора
- •4.7 Методика определения основных параметров ручного глубинного вибратора
- •4.8 Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 5 изучение конструкции, принципа действия и определение параметров щековой дробилки со сложным движением щеки
- •5.3 Общие сведения о назначении, процессе дробления и конструкции щековых дробилок
- •5.4 Устройство и принцип действия щековой дробилки со сложным движением щеки
- •5.5 Методика определения основных параметров щековой дробилки
- •5.6 Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 6 изучение конструкции, принципа действия и определение основных параметров режима работы ручных пневматических машин ударного действия
- •6.3 Назначение и область применения ручных пневматических машин ударного действия
- •6.4 Устройство и принцип действия ручного пневматического молотка ударного действия
- •6.5 Методика расчета основных параметров пневмомолотка
- •6.5 Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7 изучение конструкции и рабочего процесса башенного крана
- •7.3 Назначение, область применения и классификация башенных кранов
- •7.4 Устройство, принцип действия и методика определения эксплуатационных параметров рабочего процесса башенного крана с поворотной башней и подъемной стрелой
- •7.5 Основные детали, узлы и механизмы башенного крана
- •7.6 Назначение, устройство и методика определения основных параметров полиспаста прямого действия
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 8 изучение ходового оборудования самоходных машин и определение его основных технологических параметров
- •8.3 Общие сведения
- •8.4 Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ
- •Литература основная
Контрольные вопросы
1. Как классифицируются башенные краны?
2. Объяснить устройство и принцип действия крана?
3. Назвать основные параметры башенного крана?
4. Как определяется производительность башенного крана?
5. Из каких операций состоит рабочий процесс башенного крана?
6. Что такое полиспаст и для чего он предназначен?
7. Как определяется кратность полиспаста?
8. Для чего и каким образом определяется КПД полиспаста?
Лабораторная работа № 8 изучение ходового оборудования самоходных машин и определение его основных технологических параметров
8.1. Цель работы: Изучить разновидности ходового оборудования машин, принцип работы, основные конструктивные элементы и составные части.
Закрепить основные методические положения по расчету технологических параметров маневренности и проходимости строительных машин.
Экспериментально определить величину максимального удельного давления предложенного типа двигателя на грунт, коэффициенты сопротивления качению и оцеплению, а также минимальный радиус поворота машины.
Исследовать закономерность изменения сопротивления движения машины на подъем в зависимости от величины уклона местности.
Лабораторная рассчитана на 4 часа.
8.2 Приборы и оборудование: физическая модель ходового оборудования и строительной пневмомашины; колесный трактор общего назначения, динамометр ГОСТ 1387-79, класс точности 2; рулетка ГОСТ 7202-79, класс точности 3.
8.3 Общие сведения
Ходовое оборудование служит для восприятия нагрузок верхнего строения машины и внешних сил на рабочем органе, передачи давления на грунт и передвижения по строительной площадке в соответствии с технологическими условиями производства работ.
Основными технологическими параметрами ходового оборудования являются: проходимость, тяговое усилие, сопротивление качению, оцепление с грунтом, преодолеваемый уклон и радиус поворота машины.
Проходимость определяется глубиной колеи и величиной, максимального давления движителя на грунт. Глубина колеи во многом зависит от клиренса-расстояния от поверхности движения до наиболее низкой точки ходового оборудования. Клиренс должен быть не менее 0.35 высоты движителя или 250 мм.
На тяговое усилие и скорость движения машины влияют сцепные качества движителя с дорогой и сопротивление качению, при этом необходимо, чтобы тяговое усилие было не менее 55...60% веса машины.
Ходовое оборудование состоит из металлоконструкций нижней рамы и ходового механизма (например, гусеничного движителя или осей и колес с трансмиссионными деталями).
Величина максимального давления движителя на грунт может быть определена:
для колесного движителя как:
,
(8.1)
где
- общая нагрузка на колесо, н;
-
ширина опорной части колеса, м;
и
- коэффициенты упругости поверхности
и шины;
- радиус шины, м.
;
,
(8.2)
где
- модуль деформации грунта, мПа;Р
- давление воздуха в шинах, мПа.
для гусеничного движителя как:
,
(8.3)
где
- длина загруженной части гусеницы, м;
- длина гусеницы, м;
- ширина гусеницы, м;Р-
равнодействующая сил тяжести и сил
сопротивления на рабочем органе машины,
- величина смещения равнодействующей
Р от вертикальной оси симметрии
гусеницы, м.
При качении колесного движетеля по поверхности грунта возникает сопротивление, являющееся следствием деформации как грунта так и шины (рисунок 8.1).
Силы действующие на ведущие колеса.
-
крутящий момент;
- вертикальная нагрузка и сила
сопротивления движению;
- нормальная реакция поверхности
качения на шину;
- горизонтальная составляющая реактивных
сил в области контакта;
- силовой радиус колеса;
- радиус колеса;
- величина деформации шины;
- плечо приложения реакции опорной
поверхности (коэффициент трения качения)
Рисунок 8.1 – Силы действующие на ведущие колеса
Уравнение моментов, действующих на ведущем колесе при прямолинейном движении запишется как
,
(8.4)
или
,
(8.5)
где
;
-
коэффициент трения качения;
- окружная сила.
Если колесный движетель работает в режиме свободно-катящегося колеса, то уравнение (8.5) можно представить как
.
(8.6)
Учитывая,
что
,
можно записать
.
В
практике для упрощения расчетов
принимают:
,
,
где
-
номинальная сила тяги, необходимая для
устойчивого движения колеса. Тогда
определяется как отношение
.
В
свою очередь
во многом зависит от влажности грунтов
давления воздуха в шинах, колесной
схемы машин (рисунок 8.) и т.д.
Рисунок 8.2 - Колесные схемы самоходных машин
Наиболее низкие показатели по сопротивлению качения и высокие сцепные качества имеет машина о колесной схемой, выполненной по 3 варианту, т.к. в этом случае колеса второй и третьей осей движутся по следу первой оси, что снижает; затраты мощности на деформацию грунта и процесс колееобразования.
Среднее значение коэффициента сопротивления качению колес машины можно определить по формуле
,
(8.7)
где
-
соответственно коэффициенты сопротивления
качению реакций опорной поверхности
на колесаi-ой
оси;
- сумма нормальной реакции опорной
поверхности на все оси шасси.
Реализация тягового усилия машины зависит от условий оцепления колеса с грунтом.
Сцепные качества машины определяются коэффициентом сцепления –
,
(8.8)
где
- максимальная окружная сила на ведущим
колесе;
- максимальное значение силы тяги,
при которой ведущее колесо движется
без буксования, Н;
При работе машин на уклонах возникают дополнительные сопротивления связанные с преодолением подъемов. Согласно рисунку 8.3 эти сопротивления можно рассчитать как
.
(8.9)
При
малых
,
можно допустить, что
тогда
,
. (8.10)
Полное
сопротивление движению машины на подъем
()
определится как
.
(8.11)
Оценку тяговых качеств движителя определяют коэффициентом полезного действия.
Таблица
8.1 – Значения коэффициентов
и
на различных
поверхностях движения машины
Поверх-ность |
Коэффициент
сцепления
|
Коэффициент
сопротивления качения
| |||||
Шины высо-кого давле-ния |
Шины низкого давле-ния |
Гусе-ничный ход |
Шины высо-кого давле-ния |
Шины низкого давле-ния |
Гусе-ничный ход | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | |
Рыхлый грунт |
0,85-0,90 |
0,75-0,80 |
0,90-1,03 |
0,15-0,20 |
0,15-0,18 |
0,10-0,15 | |
Плотный грунт |
0,90-0,93 |
0,80-0,85 |
0,05-1,05 |
0,05-0,10 |
0,07-0,10 |
0,08-0,10 | |
Рыхлый песок |
0,45 |
0,50 |
0,55 |
0,30 |
0,30 |
0,15 | |
Асфальто-бетонное покрытие (сухое) |
0,40 |
0,55 |
- |
0,01 |
0,015 |
0,03 | |
Цементно-бетонное покрытие (сухое) |
0,40 |
0,65 |
- |
0,01 |
0,015 |
0,03 |
Рисунок 8.3 - Схема сил, действующих на машину при движении по наклонной поверхности
,
(8.12)
где
- коэффициент буксования или скольжения
ведущего колеса,
,где
и
- теоретическая и действительная скорости
движения машины
,
(8.13)
где
- частота вращения вала приводного
двигателя, мин-1;
- общее передаточное число трансмиссии.
При
известном
действительная
скорость движения машины определяется
как
.
(8.14)
Для
строительных машин
принимается не более 20%. Маневренность
машин зависит от радиуса поворота
машины. Поворот машин может
осуществляется несколькими способами.
Таблица 8.2 – Способы поворота машин
Способ поворота |
Расчетное
значение
|
Управляемыми колесами
|
При устройстве 2-осного поворота |
Бортовой поворот
|
при
|
Поворот гусеничной машины
|
|
Поворот шасси с шарнирно-сочлененной рамой
|
Поворот в сторону передней полурамы Поворот в сторону задней полурамы
|
Радиус поворота машины зависит от ее габаритных размеров. Поэтому может быть определен условным радиусом, проведенным из центра поворота к окружности, описываемой крайними габаритными точками машины.