книги из ГПНТБ / Солопов С.Г. Торфяные машины и комплексы учеб. пособие
.pdfо
о
|
|
Рис. 35. |
Гусеничный ход: |
|
|
|
|||
а — вид сбоку; |
б — разрез; / — звездочка; |
2 — полуось; |
3 н |
5 |
— регулировочные ганки; 4 и 7 — конические |
шестерни; |
5 —кожух; 6 — иал; |
||
9 — шестерня; |
10 — вал; // — центральный |
барабан; |
12 и 13 |
— муфты; II |
и 15 — шариковые опоры; 16 — поперечная |
балка: 17 — упор; |
18 — |
||
гусеничная балка; 19 — трак; 20 — ползун; |
21 — ведущий вал; |
22 — опорные |
катки; 23 — поддерживающие |
каткн; 23 — приводная цепь; |
25 — |
натяжное устройство
о
гусеницы. Включение гусениц производится кулачковыми муфтами, установленными на скользящих шлицах полуосей.
При включении гусениц кулачки муфты входят в пазы ведо мого диска, неподвижно закрепленного в шлицах горизонтального вала. Такое соединение валов дает возможность производить раз дельное включение или выключение гусениц. Система передач гусеничного хода позволяет машинисту независимо от положения поворотной платформы относительно продольной оси экскаватора осуществлять следующие операции:
а) тормозить обе гусеницы и тем самым удерживать экскава тор на месте при действии реактивных сил, возникающих при экскавации грунта;
б) тормозить выключенную гусеницу для поворота экскава тора;
в) двигаться прямолинейно.
Центральный барабан и рама выполнены в виде цельносвар ной конструкции. На верхней части рамы установлены шариковая опора с шестерней. На шариковой опоре монтируется платформа, имеющая возможность поворота вокруг вертикальной оси на лю бой угол.
Поворотная платформа представляет собой цельносварную конструкцию, выполненную из сортового проката. На верхней части платформы расположены передаточные механизмы, силовая установка и управление.
Система передач (рис. 36) экскаватора выполнена следующим образом. От двигателя через эластичную карданную муфту дви жение передается на первичный вал редуктора и далее через кли ноременную передачу воздушному компрессору. От четвертого вала редуктора через цепную муфту движение передается реверсу пово ротного механизма, который передает движение на механизм по ворота платформы. Этот же вал передает движение подъемной и тяговой лебедкам, а также реверсу ходового механизма. От ревер са ходового механизма движение передается на ходовой механизм экскаватора и на лебедку подъема выносной стойки.
Из кинематической схемы видно, что экскаватор имеет два реверса поворотного и ходового механизма. Эти реверсы анало гичны по конструкции и состоят из трех постоянно сцепленных конических шестерен. Реверсы включаются с помощью фрикцион ных муфт.
Привод машины — групповой, т. е. все механизмы получают движение от одного двигателя марки СМД-14Б. Для работы в ночное время на экскаваторе смонтирована осветительная уста новка. Места работы освещают автомобильными фарами. Меха низмы внутри кабины освещаются светильниками с лампами 12 В. Управление всеми механизмами — пневматическое с помощью рычагов; управление тормозами лебедок — пневмогидравлическое.
юз
Рис, 36. Кинематическая схема экскаватора ТЭ-ЗМ
Выполняя работу, экскаватор совершает несколькб движений, повторяющихся в определенной последовательности. При этом ковш совершает сложную траекторию в пространстве. Полное вре мя выполнения операции копания называют продолжительностью цикла Т.
Каждый цикл работы экскаватора включает в себя выполнение следующих операций: опускание ковша на грунт; набор грунта ковшом; подъем наполненного ковша; поворот стрелы с ковшом под выгрузку; выгрузку грунта из ковша; обратный поворот ковша для следующего набора грунта. Некоторые операции можно совме щать (подъем и опускание ковша совмещать с поворотом стрелы).
Объем ковша и продолжительность цикла определяют произ водительность одноковшового экскаватора:
|
|
Яэ |
|
3600 . |
k„ |
|
(V.1) |
|
|
|
|
-------------1 — |
, |
|
|||
|
|
|
|
T |
|
k p |
|
|
г д |
3600 |
|
|
|
|
|
|
|
е -------- число циклов в час; |
|
|
|
|
||||
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т — время одного цикла, с; |
|
|
|
||||
|
і — геометрическая емкость ковша; |
|
|
|||||
|
— коэффициент наполнения; |
|
|
|||||
|
kp — коэффициент разрыхления. |
из |
усло |
|||||
вия |
Сечение стружки, срезаемой ковшом, определяется |
|||||||
равенства |
объема срезаемой |
и разрыхленной призмы |
грунта |
|||||
и емкости ковша, учитывая |
степень |
его наполнения: |
|
I |
||||
|
|
fLkp = ikn- |
f = - L . b L t |
|
(V.2) |
|||
где |
f — сечение стружки; |
|
|
|
|
|
|
|
|
L — длина хода наполнения; |
|
|
|
|
|||
|
kp — коэффициент разрушения; |
|
|
|
||||
|
і— геометрическая емкость ковша; |
|
|
|||||
|
kn— коэффициент наполнения. |
|
|
|
||||
Длина хода,наполнения |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
L = |
(3,5 ч- 4,5) I, |
|
(Ѵ.З) |
|||
где L— длина ковша. |
|
|
|
|
|
|
||
|
В свою очередь, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ = |
1 ,15у7 . |
|
(Ѵ.4) |
|||
|
Сопротивление движению ковша (рис. 37) складывается из |
|||||||
сопротивления |
резанию, силы |
трения ковша и тела |
волочения |
о залежь и касательной составляющей давления ковша на залежь:
P = fk + GKp,-cosa - f G,.sina, |
(V.5) |
где |
|
f — сечение стружки, срезаемой ковшом; |
|
|
|
|
к — коэффициент сопротивления грунта резанию; |
||
|
|
Gк— составная давления ковша на залежь; |
|
|
|
|
j.1 — коэффициент трения ковша и тела волочения о поверх |
||
|
|
ность забоя; |
|
|
|
|
а — угол наклона поверхности забоя. |
|
|
|
Учитывая трение боковых стенок ковша о залежь и сопротив |
|||
ление тела волочения, принимают ц= 0,6н-0,8. |
действующих |
|||
|
Определение мощности |
привода лебедок и сил, |
||
на тросы лебедок |
|
|
||
|
а) |
о п р е д е л е н и е |
сил, д е й с т в у ю щ и х |
на с т р е л у |
H |
р у к о я т ь о б р а т н о й |
л о п а т ы (рис. 38). |
|
н рукоять обратной лопаты
Задача определения сил содержит четыре неизвестные силы: А', у в шарнире стрелы и Тх и Т2 по концам рукояти. Направление сил следует считать заданным. Задача решается написанием трех уравнении статики для системы стрела—рукоять в виде суммы проекции всех сил на координатные оси и равенства нулю суммы моментов сил относительно начала координат:
SA = |
0; 1 |
|
|
Ъу = |
0; |
J |
(Ѵ.6) |
2М0= |
0. |
|
Плечи моментов сил определяются из чертежа (см. рис. 38), выполненного для конкретного случая положения стрелы и рукояти. Четвертое уравнение, можно получить, написав сумму моментов сил, действующих только на рукоять относительно шарнира с:
|
|
ЕМС= 0. |
(Ѵ.7) |
|
Решение следует выполнять для нескольких рабочих положе |
||||
ний стрелы и рукояти, |
выбрав |
для проверки прочности стрелы |
||
H рукояти случай с наибольшей величиной сил, действующих по |
||||
тросам; |
о п р е д е л е н и е |
сил, |
д е й с т в у ю щ и х |
н а т р о е к о в |
б) |
ша д р а г л а й н а и г р е й ф е р а в в о з д у х е .
Условия |
равновесия |
ковша драглайна (рис. 39) выражаются |
|
замкнутым |
треугольником внешних сил, действующих |
на ковш: |
|
T1 и Т2— по тяговому |
и подъемному тросам, и силы |
GI;— вес |
|
ковша с торфом. |
построение многоугольника внешних сил |
||
На рис. |
39 показано |
и сил, действующих по вспомогательным тросам: Ч и t%— по тросу управления опрокидыва нием ковша, tA— по тяго вой цепи, t3— поподъемной цепи.
Рис. 39. Ковш драглайна и его многоугольник
сил
Силы іі и І2 сходятся в одной точке, что соответствует тре угольнику этих сил на рисунке силового многоугольника.
Четыре силы tu h, U и h сходятся в узле крепления ковша к подъемному тросу, что на силовом многоугольнике соответст вует трапеции, образованной теми же силами. Силы Ч и іі равны по абсолютной величине, как силы по концам троса, перекинутого через блок.
Схема грейфера показана на рис. 40. Челюсти грейфера шар нирно соединены с нижней обоймой блоков, которые с блоками
Рнс. 40. Грейфер и его многоугольник сил
верхней обоймы образуют полиспаст. Если грейфер поднимать за трос полиспаста, то трос окажется нагруженным весом грейфера с породой Gк. Между обоймами блоков возникает сила
Q = G Kn, |
(V.8) |
где П — кратность полиспаста.
Сила Q, стремящаяся сблизить обоймы, вызовет по наклон ным тягам силы S, смыкающие челюсти грейфера. На зубьях грейфера появится сила сопротивления замыканию Т. В шарнире
крепления челюсти грейфера к нижней обойме блоков появится сила реакции R. Направление силы R будет совпадать с направ лением прямой, соединяющей точку пересечения сил 5 и Т с точ кой оси шарнира.
Для построения силового многоугольника с одной силой сле дует за исходную базу чертежа принять половину силы. Проводя
из нижнего конца отрезка, пропорционального величине — Q,
горизонтальную линию, параллельную силе замыкания Т, а из верхнего конца — лучи, параллельные силам R и S, получим замкну
тый многоугольник сил. Пользуясь масштабом силы — Q, легко
определить остальные силы многоугольника RST.
Кратность полиспаста выбирается в зависимости от прочности захватываемого материала. Грейфер для погрузки фрезерного и кускового торфа имеет кратность 4—6.
Определение мощности привода лебедок сводится к выбору скорости движения исполнительного органа и определению сил, действующих по тросам,
N = — Tu, |
(V.9) |
Ц |
|
где т| — к. п. д. передачи; |
|
Т— усилие, действующее по тросу; |
|
хз— скорость движения рабочего органа. |
строения |
Мощность привода механизма поворота верхнего |
будет выражаться произведением суммы моментов сопротивления на угловую скорость:
а) |
момента сопротивления, |
возникающего |
от |
трения |
в кату- |
|||
чих опорах, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М і = ( > + г 4 ) ^ - с + |
^ |
’ |
|
|
(ѴЛ0) |
||
где |
/ — коэффициент |
трения |
качения |
катка |
по |
кольцевому |
||
|
рельсу, равный 0,05 см; |
|
|
|
|
который |
||
|
р — коэффициент трения скольжения на оси катка, |
|||||||
|
при трогании |
с места |
для смазываемых |
пар |
следует |
брать 0,1—0,12; |
$ |
cl — диаметр шейки оси опорного катка; |
|
Gв. с— вес верхнего поворотного строения; |
|
б) момента от сил инерции масс |
|
М2 = УѲ = J -у-, |
(Ѵ.11) |
где ! — момент инерции масс верхнего поворотного строения относительно вертикальной оси вращения, который реко мендуется подсчитывать по формуле
|
J = 1,67 — |
H'1, |
(V.12) |
|
g |
|
|
|
Gr,— вес ковша с породой; |
|
..%>■ |
|
Я— ускорение силы тяжести; |
|
|
|
Н — вылет груза; |
|
■-■Щ, |
|
ni — угловая скорость (0,2—0,55 1/с) ; |
|
|
в) |
t — время разгона (3—4 с); |
|
возникающих в |
момента сопротивления повороту от сил, |
|||
результате отклонения оси вращения |
от вертикали, |
|
|
|
Щ = rGa sin a, |
(V.13) |
где г — У хі + уо — радиус круга, описываемого центром давления
|
экскаватора; подсчитывается как корень квад |
||||||||
|
ратный из суммы квадратов координат центр? |
||||||||
|
тяжести экскаватора; |
|
|
||||||
|
G;, — вес экскаватора; |
оси экскаватора |
от |
верти |
|||||
|
а — угол отклонения |
||||||||
|
кального положения. |
|
|
||||||
|
Мощность привода механизма |
|
|
|
|
|
|||
|
|
N = (М1+ |
/И, + |
Л у со. |
(V.14) |
||||
|
Минимальный вес |
экскаватора |
из |
условия его устойчивости |
|||||
|
|
Сэ = |
Ск^ |
7 |
Г |
’ |
-(ѴЛ5) |
||
где |
Gh- — вес ковша с грузом; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н — вылет стрелы; |
давления, |
подсчитываемая по |
фор |
|||||
|
Іх— координата |
центра |
|||||||
|
муле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р~-Р о |
|
|
|
|
(V.16) |
||
|
|
|
Ро |
' |
G |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
где |
Р% и Р0— краевые давления под гусеницами; |
гусеницы. |
|||||||
|
L — длина |
опорной |
поверхности контакта |
Г л а в а VI
МАШИНЫ ДЛЯ РЫТЬЯ и РЕМОНТА ОСУШИТЕЛЕЙ РЕГУЛИРУЮЩЕЙ СЕТИ
А . М А Ш И Н Ы Д Л Я Р Ы Т Ь Я И Р Е М О Н Т А Н А Р Т О В Ы Х К А Н А В
К регулирующей сети на рабочих полях относятся картовые канавы и закрытый дренаж. Они предназначены для отвода по верхностных и грунтовых вод через проводящую сеть в водопри емник, чем и достигается низкое положение уровня грунтовых вод
в залежи. Для создания оптимальных условий сушки фрезерного торфа и, следовательно, получения соответствующих сезонных сборов с единицы площади необходимо иметь уровень грунтовых
вод от поверхности залежи: на |
низинной — не менее 0,8—0,9 м и |
||||||
на верховой — 1 |
м. |
В этом |
случае |
капиллярного поднятия |
|||
влаги на поверхность и увлажнения торфа не происходит. |
только |
||||||
В настоящее время |
осушение |
полей |
осуществляется |
||||
картовыми канавами. Интенсификация осушения |
достигается, как |
||||||
показали опытные |
исследования, |
при сочетании |
открытых |
канав |
с глубоким дренажем. В данной комбинированной системе отвод поверхностных и атмосферных вод осуществляется главным обра зом открытыми канавами, а отвод внутризалежных, грунтовых вод, в том числе и вод, накопленных в гидравлических мешках, произ водится глубоким щелевым дренажем. Так осуществляется обяза тельное требование метода интенсивного осушения торфяной за
лежи — одновременный отвод поверхностных |
и грунтовых |
вод. |
||
|
§ 22. МАШИНА МК-1, Sn ДЛЯ РЫТЬЯ И РЕМОНТА |
|
||
|
КАРТОВЫХ КАНАВ |
|
|
|
ла |
Канавная машина МК-1, 8П конструкции Калининского филиа |
|||
ВНИИТГТ принадлежит |
к машинам непрерывного действия. |
|||
Ее |
назначение — рытьем |
ремонт картовых |
канав глубиной |
до |
1,8 м в пнистой и беспнистой торфяной залежи. Канавы прокла дывают после прорытия проводящей сети — магистральных и ва ловых каналов. Машина работает в прицепе к трактору Т-100МБГС-1 (Т-130БГ-1), оборудованному гидравлическим уп
равлением и ходоуменьшителем. Вес машины 7730 кг (без контр груза).
Рабочим аппаратом является коническая фреза 0 3800 мм, рас положенная консольно с правой стороны по ходу движения маши ны. Принцип работы машины заключается в следующем. Фреза, получая вращение от вала отбора мощности («=151 об/мин), по степенно углубляется в залежь. Одновременно, ось вращения фрезы с помощью гидропривода и подвески наклоняется к гори зонту под углом 15°.
При поступательном движении машины фреза, вращаясь во круг своей оси, фрезерует залежь и роет канаву на установленную глубину. Размельченный грунт вместе с древесными включениями
выбрасывается вправо и распределяется |
по |
полосе |
шириной |
6—10 м. Угол конуса фрезы и угол наклона |
ее оси |
вращения |
|
подобраны таким образом, что при одном |
проходе' машины об |
разуется канава симметричного профиля с коэффициентом откоса 0,25 при глубине 1,8 м. Прп рытье картовых канав с коэффициен том заложения откоса 0,5 работа проводится за два прохода (при глубине 1,6 м). При первом проходе фреза устанавливается таким образом, чтобы ближний к машине откос канавы был вертикаль ный, а противоположный — равным 0,5; при втором проходе ма
шина идет по другой стороне канавы. Фреза устанавливается так же, как и при первом проходе.
Рис. 41. Канавная машина MK-1« |
8П: |
|
а — внд сбоку; б — внд сзади; / — фреза; 2 — лыжа; 3 |
— сцепка; 4 |
трансмиссия. |
5 — кожух; 6' —шасси; 7 —контргруз; 8 — гидросистема; |
9 — решетка; |
10 — подвеска |
Машина МК-1,8 (рис. 41) состоит из следующих основных уз лов: фрезы, кожуха, шасси, сцепки, подвески и привода, гидро привода, контргруза (песок весом 1350 кг) отвала и ограждения кабины.
по