Скрепер(МоАЗ-6014)

3.3. Работы по разработке и перемещению грунта в тело насыпи

В задании к РГР для работ по разработке и перемещению тела в насыпь задан скрепер МоАЗ-6014.

Скреперы – это землеройно-транспортные машины, предназначенные для послойной разработки и транспортировки грунта на расстояния от 0,1 до 5...8км к месту выгрузки и его послойной укладки с разравниванием. Скреперы могут разрабатывать грунты I и II категорий по трудности разработки, а также III и IV категорий с предварительным разрыхлением их рыхлительной машиной, предназначенной для снижения категории грунта с понижением удельного сопротивления резанию. Скреперы классифицируют по: емкости ковша (малые до 5 куб.м, средние до 15 куб.м и большие свыше 15 м3), способу передвижения (прицепные, полуприцепные и самоходные), схеме подвески ковша (рамная и безрамная), способу загрузки (самостоятельно под действием давления стружки, элеватором и с трактором-толкачом) и выгрузки грунта (свободная, полупринудительная и принудительная), способу передвижения и по системе управления (канатная и гидравлическая).

3.3.1. Характеристики, технологическая карта и схема рабочей машины

Таблица 3. Характеристики рабочей машины МоАЗ-6014

Показатель		Обозначение	Единицы измерения	Значение
Фирма производитель		-	-	Могилевский АЗ
Масса скрепера: - Без тягача - С тягачом без груза			т	10,0 20,0
Мощность двигателя тягача			кВт	165
Грузоподъёмность			т	16,0
Емкость ковша: - без «шапки» - с «шапкой»			м3	9,0 11,0
Размеры ковша: - высота - длина - ширина			м	1,1 2,9 2,82
Толщина стружки			см	30
Режим работы		-	-	Способ загрузки ковша-тяговый/Способ разгрузки ковша-принудительный
Ходовое устройство тягача		-	-	Колесный
Скорость движения:	рабочая		м/с	0,8
	транспортная: - с грузом - без груза			12,22 15,0

Рис. 3. Схема рабочего органа скрепера

3.3.2. Тяговый расчет рабочей машины

Определим номинальное тяговое усилие скрепера по условиям сцепления колес с грунтом и мощности двигателя, обеспечивающего возможность работы скрепера:

где – тяговое усилие по мощности тягача, кН; – тяговое усилие по сцеплению колес с грунтом, кН; – сумма сопротивлений при работе скрепера, кН.

где – вес тягача, т; – вес тележки скрепера, т; – коэффициент сцепления колес с грунтом при их частичном проскальзывании, доли ед., ; – ускорение свободного падения, м/с², м/с².

где – вес скрепера с тягачом без груза, т, табл. 3; – вес скрепера без тягача, т, табл.3;

Вес тележки скрепера , т:

где – масса грунта, т, определяется как произведение емкости ковша скрепера без шапки ( и объёмной массы грунта ( , т/м³, принимаем равным 1,6):

Тяговое усилие по мощности тягача

где – номинальная мощность двигателя, кВт, табл. 3; – КПД трансмиссии, доли ед., ; – рабочая скорость, м/с, принимаем м/с.

Условие выполняется.

Определение общего сопротивления при работе скрепера

Сумма сопротивлений (кН) при работе скрепера определяется по формуле:

Сопротивление резанию грунта , кН:

где – удельное сопротивление грунта копанию, кН/м², (найдено в подготовительных работах при нахождении количества проходов, ); – ширина ковша, м., табл. 1; – толщина срезаемой стружки, м(с условием, что h не меньше 0,08 м).

Вычислим толщину срезаемой стружки исходя из уравнения тягового баланса, как равенство тягового усилия ( ) и суммы сопротивлений ( ).

Сопротивление призмы волочения , кН

где – коэффициент сопротивления движению тягача, доли ед., , принимаем равным .

Масса призмы волочения , т:

где – объём призмы волочения, м³, определяется как:

Сопротивление перемещению скрепера , кН:

где – коэффициент трения качения тяговой машины, доли ед., для машин с колесным ходовым устройством , принимаем .

Сопротивление подъёма грунта внутри тележки , кН:

где – удельное сопротивление, кН/м³, табл. 2.3[1], для емкости ковша скрепера без шапки принимаем кН/м³; – ёмкость ковша скрепера с шапкой, м³, табл. 3.

Условие для заглубления отвала (h) выполняется.

Уравнение тягового баланса выполняется.

3.3.3. Расчет часовой производительности рабочей машины

Определим часовую производительность скрепера , м³/ч:

где - коэффициент использования рабочего времени, доли ед., ; – время цикла, сек, определяется как:

где – время резанья грунта, сек; – время перемещения грунта в место разгрузки, сек; – время разгрузки, сек; – время холостого хода, сек; – время на переключение передач, сек, , принимаем ; – время на маневрирование, сек, , принимаем .

Время резанья грунта , сек:

где – расстояние резанья, м.

Время перемещения грунта в место разгрузки , сек:

где – расстояние перемещения грунта в место разгрузки, м, определяется как разность; – скорость перемещения скрепера, м/с.

где – длина захватки, м, принимается равной длине захватки в технической карте (500 м).

Так как во время перемещения на скрепер действует только сопротивление перемещению рабочей машины рассчитаем скорость скрепера по формуле:

Время разгрузки грунта , сек:

где – расстояние разгрузки, м; – скорость движения скрепера во время разгрузки, м/с;

где – толщина слоя разгрузки, м, принимаем равным 0,25 м.

Так как во время разгрузки на скрепер действует только силы сопротивления призмы волочения и сопротивления перемещению, определим скорость движения скрепера по формуле:

где – расстояние холостого хода, м; – скорость движения скрепера во время холостого хода, м/с.

Скорость движения скрепера , м/с:

где – сопротивление перемещению движения скрепера при перемещении в холостую (без груза).

где – масса тележки без груза, т, принимается равным массе скрепера с тягачом без груза .

Время цикла , сек: