Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Машина в строительном деле. Сборник задач с примерами расчетов
.pdf
11
Используя значения , находим искомые численные значения
Передача
Вперед (ПХ)
Нормальный диапазон
Передаточное
отношение uтр
Коэффициент полез-
ного действия тр
Скорость,
км/ч
Тяговое уси-
лие, кН
I
2,58
142
141,74
0,77
II
3,57
103
102,43
0,77
III
5,20
67
70,33
0,73
IV
8,70
35
42,03
0,64
Передача
1-ая
2-ая
3-ая
4-ая
5-ая
6-ая
Скорость Vк, км/ч
3,5
5,51
9,75
14,1
22,0
41,0
КПД
0,78
0,76
0,73
0,69
0,65
0,63
для нормального диапазона, которые приводим в табличной форме.
Таблица 5
Передаточное отношение и КПД для передач нормального диапазона
при движении вперёд
2.2. Определить общее передаточное отношение трансмиссии и
К.П.Д. для каждой передачи ускоренного диапазона движения вперёд
бульдозера Б-10.1 на тракторе Т-10М.1 (Уралтрак, ЧТЗ), используя значения, приведённые в задаче 2.1.
2.3. Определить общее передаточное отношение трансмиссии и
К.П.Д. для каждой передачи движения назад бульдозера Б-10.1 на тракторе Т-10М.1 (Уралтрак, ЧТЗ), используя значения, приведённые в задаче
2.1.
2.4. Определить передаточное отношение КПП и её КПД. для каждой
передачи нормального диапазона движения вперёд, если передаточное отношение бортового редуктора составляет 11,21, а угловой передачи 3,75.
Принять значения КПД: муфта сцепления
= 0,96; бортовой редуктор
у.п
= 0,95 (2 шт.).
б.р
= 0,98; угловая передача
м.с
Для решения задачи использовать значения, полученные в табл. 4.
2.5. Определить суммарную касательную силу тяги, номинальный
момент на ведущих колёсах и передаточное отношение трансмиссии автогрейдера ДЗ-98В.00010 (133), на всех передачах движения вперёд, если
известно, что номинальная мощность двигателя ЯМЗ-238НД3 при
1700об/мин составляет173кВт.
Таблица 6
Скорость автогрейдера при движении вперёд (шины 16.00-20)
12
Суммарная касательная сила тяги на ведущих колёсах автогрейдера, а
к
трдв
к
η63VN,
Р
он имеет привод 6WD:
, (13)
где – номинальная мощность двигателя, кВт;
– номинальная скорость передвижения без буксования, км/ч;
– КПД для соответствующей передачи ПХ.
тр
Выразим линейную скорость колеса через число оборотов, используя
формулу (10) и получаем:
, (14)
где – число оборотов колеса, об/мин;
rк – радиус качения колеса, определяемый его параметрами, м
Радиус качения колеса определится при обозначении типоразмера
шины в дюймах:
, м, (15)
где d – диаметр обода (колеса) шины;
B – ширина профиля шины;
k
– коэффициент, характеризующий тип шины, на автогрейдерах ис-
пр
пользуют всегда высокопрофильные шины, для которых kпр= 0,9.
Подстановка значений даёт формулу для вычисления
= 0,59 м.
Подставляя значение в формулу (14), получаем:
Подставляя найденное значение в формулу (13), получаем:
= =622,8 , кН
Номинальный момент на каждом колесе автогрейдера составит:
= = 103,8
Передаточное отношение трансмиссии автогрейдера при использо-
вании шин 16.00-20 составит:
= = .
Используя полученные выражения, получаем искомые параметры
автогрейдера, находим искомые численные значения для нормального
диапазона, которые приводим в табличной форме.
13
Таблица 7
Параметр
Передача
1-ая
2-ая
3-ая
4-ая
5-ая
6-ая
Суммарная
сила тяги Рк,
кН
138,80
85,90
46,63
30,48
18,40
9,57
Номинальный
момент на
колесе, кНм
13,87
8,58
4,66
3,05
1,84
0,96
Передаточное
отношение uтр
84,66
52,40
28,44
18,59
11,22
5,84
Передача
1-ая
2-ая
3-ая
4-ая
5-ая
6-ая
Скорость Vк, км/ч
2,8
4,3
7,7
11,1
17,3
32,3
КПД
0,79
0,77
0,74
0,70
0,66
0,64
Передача
1-ая
2-ая
3-ая
4-ая
5-ая
6-ая
Скорость Vк,,
км/ч
4,22
6,64
11,72
16,9
26,6
47,0
КПД
0,77
0,75
0,72
0,68
0,64
0,62
Суммарная сила тяги, номинальный момент на колесе и передаточное отноше-
ние для передач движения вперёд автогрейдера на шинах 20,5-25
2.6. Определить суммарную касательную силу тяги, номинальный
момент на ведущих колёсах и передаточное отношение трансмиссии автогрейдера ДЗ-98В.00010 (133), на всех передачах движения вперёд, если
известно, что номинальная мощность двигателя ЯМЗ-238НД3 при
1700об/мин составляет173кВт.
Таблица 8
Скорость автогрейдера при движении вперёд (шины 20,5-25)
2.7. Определить суммарную касательную силу тяги, номинальный
момент на ведущих колёсах и передаточное отношение трансмиссии автогрейдера ДЗ-98В.00010 (133), на всех передачах движения назад, если
известно, что номинальная мощность двигателя ЯМЗ-238НД3 при
1700об/мин составляет173кВт;
Таблица 9
Скорость автогрейдера при движении вперёд (шины 16.00-20)
2.8. Колёсный тягач Caterpillar D814 имеет дизельный двигатель,
развивающий номинальную мощность 125 кВт при 2200 об/мин (ISO
9249). При этом механическая трансмиссия машины обеспечивает следующие характеристики движения вперёд (см. табл. 10).
14
Таблица 10
Передний ход
1-я
2-я
3-я
4-я
6,1
10,9
19,2
32,7
0,84
0,82
0,79
0,75
Задний ход
1-ая
2-ая
3-ья
4-ая
7,2
13,2
23,0
39,3
0,83
0,81
0,78
0,74
Передача
1-я
2-я
3-я
4-я
5-я
Зх
1-ый диапазон
7,82
4,03
2,50
1,53
1,00
7,38
КПД
0,84
0,82
0,81
0,79
0,77
0,83
Скорости движения трактора и КПД
трансмиссии
Требуется определить:1) общее передаточное отношение трансмис-
сии, 2) номинальное касательное тяговое усилие для каждой передачи,
если трактор снабжен шинами 23,5 – 25.
2.9. Колёсный тягач Caterpillar D814 имеет дизельный двигатель,
развивающий номинальную мощность 125 кВт при 2200 об/мин (ISO
9249). При этом механическая трансмиссия машины обеспечивает следующие характеристики движения назад (см. табл. 11).
Таблица 11
Скорости движения трактора и КПД
трансмиссии
Требуется определить: 1) общее передаточное отношение трансмиссии, 2) номинальное касательное тяговое усилие для каждой передачи,
если трактор снабжен шинами 23,5 – 25.
2.10. Автомобиль-самосвал КАМАЗ-65115 (64), имеет двигатель КАМАЗ-740.11-240, развивающий момент 834 Нм при числе оборотов коленчатого вала – 1560 об/мин.
Требуется определить для всех передач 1-го диапазона КПП:
– передаточное отношение трансмиссии автомобиля, если переда-
точное отношение ведущего моста составляет 7,22;
– теоретическую скорость передвижения на всех передачах 1-го диа-
пазона КПП;
– суммарную касательную силу тяги ведущих колёс;
Автомобиль оснащён шинами 11.00/90-R20.
Таблица 12
Передаточные числа КПП и общий КПД на передачах
15
2.11. Автомобиль-самосвал КАМАЗ-65115 (64), имеет двигатель
Передача
1-я
2-я
3-я
4-я
5-я
Зх
2-ой диапазон
6,38
3,29
2,04
1,25
0,82
6,02
КПД
0,85
0,83
0,82
0,80
0,78
0,84
1-я
2-я
3-я
4-я
5-я
6-я
4.7
7.0
7.8
11.4
14.3
21.0
0,83
0,81
0,80
0,79
0,77
0,75
КАМАЗ-740.11-240, развивающий момент 834 Нм при числе оборотов коленчатого вала – 1560 об/мин.
Требуется определить для всех передач 1-го диапазона КПП:
– передаточное отношение трансмиссии автомобиля, если переда-
точное отношение ведущего моста составляет 7,22;
– теоретическую скорость передвижения на всех передачах КПП;
– суммарную касательную силу тяги ведущих колёс.
Автомобиль оснащён шинами 11.00/90-R20.
Таблица 13
Передаточные числа КПП и общий КПД на передачах
2.12. Используя скорость передвижения и КПД для гусеничного
трактора Т-25А, необходимо определить:
– число оборотов в минуту ведущего колеса;
– общее передаточное отношение трансмиссии;
– крутящий момент на ободе колеса;
– окружное усилие на ободе ведущего колеса.
Установленная мощность двигателя трактора: 24 л.с. При числе оборо-
тов вала 1800 (номинальный режим) ведущие колеса имеют шины 10-28.
Таблица 14
Скорость передвижения, км/ч, и КПД
с шинами 10-28
2.13. Используя кинематическую схему трансмиссии ленточного кон-
вейера (см. рис. 2), требуется:
– найти общее передаточное отношение трансмиссии;
– рассчитать число оборотов барабана;
– определить линейную скорость ленты конвейера (буксование отсут-
ствует);
тов: 0,98 – для быстроходной и тихоходной муфт, 0,96 – для валов и 0,95 –
для зубчатой пары;
– найти общий КПД трансмиссии, принимая отдельные КПД элемен-
– определить момент на приводном барабане;
– найти усилие на ленте.
16
4 5 6 7 9
10
12
13
14
15
15
52
18
70 5 5
23
43
10
36
Рис. 2. Кинематическая схема привода конвейера
2.14. В буровых станках ударно-канатного бурения используется ле-
бедка с дифференциальным барабаном (рис.3), имеющим частоту вращения 15 об/мин. Определить скорость подъема груза для обеих схем.
Рис. 3. Схема положений дифференциального барабана
2.15. На рис. 4 приведена кинематическая схема комбайна для резки и
извлечения гипса в карьере, включающая 2 основных исполнительных
механизма: цепь с резцами 11 и винтовой питатель 17, работающих
одновременно от одного электродвигателя, мощностью 9,0 кВт при 1460
об/мин, причем 6 кВт идет на привод цепи и 3 кВт на привод питателя.
Характеристики зубчатых колес даны в табл. 15.
Таблица 15
Число зубьев кодёс
Определить:
– скорость резцовой цепи, если ее шаг t=203.2 мм;
– число оборотов винта, скорость поступательного движения гипса и
производительность питателя, если Dв=Sв=200 мм;
– момент на ведущей звездочке и вале винта, если КПД составляет
85 %;
– осевую силу на винте и касательную силу на цепи.
17
Наименование
гидроцилиндра
Диаметр D, мм
Диаметр штока d, мм
Ход штока L, мм
Подъём ковша
80
45
750
Поворот ковша
65
40
490
рQN
дв
Рис. 4. Кинематическая схема камнерезной машины
2.2. Гидростатические трансмиссии (ГСТ)
2.16. Одноковшовый погрузчик Massey- Ferguson MF 50HX имеет
гидростатическую трансмиссию привода подъёма стрелы и поворота
ковша, при этом шестерённый насос давлением 187 бар и производительностью 107 л/мин питает гидроцилиндры этих приводов (при пиковой нагрузке) в соотношении 75 % -для подъёма и 25 % - для поворота ковша.
Параметры гидроцилиндров приводятся в табл. 16.
Таблица 16
Размеры гидроцилиндров погрузчика
Требуется определить для раздельного и совместного режимов рабо-
ты гидроцилиндров:
– мощность и расход, развиваемую насосом; и гидроцилиндрами;
– усилие и скорость движения каждого штока гидроцилиндров при
выдвижении и втягивании для обоих режимов;
– длительность хода штока гидроцилиндров при выдвижении и втя-
гивании для обоих режимов.
Р е ш е н и е
Мощность насоса определится из выражения:
где р – давление насоса, кПа;
Q – производительность (дебит) насоса в м3/с .
, (16)
18
В нашем случае: р=187 бар = 187 18,3
х.пх.ппх
VSN
Наименование
гидроцилиндра
Направление
Усилие,
кН
Скорость,
м/с
Мощность,
кВт
Время, с
Подъём ковша
Пх
91,94
0,35
32,57
2,11
Зх
62,85
0,52
1,45
Поворот ковша
Пх
60,69
0,54
0,91
Зх
37,70
0,86
0,54
Наименование
гидроцилиндра
Направ-
ление
Усилие,
кН
Скорость,
м/с
Мощность,
кВт
Время, с
Подъём ковша
Пх
91,93
0,26
24,43
2,82
Зх
62,84
0,39
1,93
Поворот ковша
Пх
60,67
0,13
8,14
4,40
Зх
37,70
0,21
2,73
= 1,78
В таком случае гидравлическая мощность насоса составит:
Параметры работы гидроцилиндров при выдвижении штока:
Усилие на штоке гидроцилиндра:
= 0,785 кН (17)
Скорость штока гидроцилиндра:
= , м/с (18)
Мощность на штоке гидроцилиндра:
, кВт. (19)
Время выдвижения штока:
= , с (20)
Параметры работы гидроцилиндров при втягивании штока:
Усилие на штоке гидроцилиндра:
= 0,785 кН (21)
Скорость штока гидроцилиндра:
= м/с, (22)
Определяем в табличной форме величину усилия, скорости, мощно-
сти и времени при выдвижении штока гидроцилиндров при их раздельной
и совместной работе.
Таблица 17
Параметры работы гидроцилиндров (раздельная работа)
Пх – передний ход (выдвижение штока), Зх – задний ход (втягивание штока)
Таблица 18
Параметры работы гидроцилиндров (совместная работа)
19
2.17. Трактор Liebherr PR 742В имеет гидростатическую трансмис-
сию привода обеих гусениц. На рис. 6 показана кривая изменения суммарного касательного тягового усилия гусениц в зависимости от скорости
передвижения. Номинальная мощность двигателя трактора составляет
172кВт при 1800об/мин. Каждая гусеница приводится в действие собственным насосом с регулируемым расходом от 0 до 272 л/мин, питающим
гидромотор с регулируемым рабочим объёмом, который в свою очередь
приводит звёздочку гусеницы через трёхступенчатый бортовой редуктор
(рис. 5). Предохранительные клапаны гидропривода отрегулированы на
420бар, т.е. с запасом 25%.
Рис. 5. Схема гидростатической трансмиссии
тракторов Liebherr:
1- ДВС; 2- раздаточная коробка; 3- насос с
регулируемым расходом; 4-трубопровод высокого давления; 5-гидромотор с регулируе-
мым рабочим давлением; 6- бортовая передача
с ведущей звёздочкой
Требуется определить мощность, затрачиваемую на перемещение
трактора на скорости 2,75 км/ч, давление и расход жидкости насосом при
этой скорости и коэффициент загрузки двигателя в этом случае.
Рис. 6. Изменение тягового усилия трактора Liebherr PR 742В
в зависимости от скорости передвижения (без учёта буксования)
Р е ш е н и е
При тяговом усилии 150 кН трактор имеет скорость 2,75 км/ч (см.
рис. 6).
Мощность на каждой гусенице при прямолинейном движении тракто-
ра составит:
20
= 57,75 кВт
Мощность на гидромоторе привода гусеницы:
= = 64,17 кВт
где: - механический КПД бортового редуктора.
Номинальное давление жидкости в гидромоторе:
= =
Потребление жидкости 1 гидромотором составит:
= = = 2,08 =
Мощность, потребляемая гидронасосом привода гусеницы:
Использование мощности двигателя на передвижение в данном слу-
чае составит (для одной гусеницы):
= = 70,36 кВт,
где – гидрообъёмный КПД привода;
– механический КПД раздаточной коробки.
мех
Коэффициент загрузки двигателя составит:
= = 0,82.
2.18. Трактор Liebherr PR 712 имеет гидростатическую трансмиссию
привода обеих гусениц. Номинальная мощность двигателя трактора составляет 74 кВт при 2000 об/мин. Каждая гусеница приводится в действие
собственным насосом с регулируемым расходом от 0 до 125 л/мин, питающим гидромотор с регулируемым рабочим объёмом, который в свою
очередь приводит звёздочку гусеницы через трёхступенчатый бортовой
редуктор (рис. 5). Предохранительные клапаны гидропривода отрегулированы на 420 бар, т.е. с запасом 25%.
Требуется определить мощность, затрачиваемую на перемещение
трактора на скорости 7 км/ч, давление и расход жидкости насосом при
этой скорости и коэффициент загрузки двигателя в этом случае, если касательная сила тяги составляет 25 кН.
2.3. Гидромеханические трансмиссии (ГМТ)
2.19. Гусеничный бульдозер Б-10.1 на тракторе Т-10М.1 (Уралтрак,
ЧТЗ) имеет дизельный двигатель Д-180.111-1, номинальная мощность которого 132 кВт при 1250 об/мин. При этом гидромеханическая трансмиссия машины, обеспечивает автоматическое регулирование тяговых усилий
в зависимости от соответствующих внешних нагрузок; переключение передач без разрыва потока мощности и быстрый реверс, а также снижение
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]