Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет и проектирование самоходных скреперов. Учебное пособие
.pdf
движения толкача v''д, соответствующую
максимальной допустимой силе тяги.
в) Слева от тяговой характеристики толкача,
применяя формулу
где T' — сила тяги, при которой определяется коэффициент
буксования колесного движителя;
А, В, п — постоянные коэффициенты, зависящие от вида
и состояния грунта, а также от параметров
пневматических шин колесного движителя (табл. 3.1),
начинаем построение тяговой характеристики
проектируемого колесного тягача (рис. 3.1, а), причем
масштабы шкал действительных скоростей движения на обоих
графиках должны быть одинаковыми.
По шкале δ' откладываем наибольшее допустимое
значение δ'
= 30% и проводим горизонталь до пересечения с
дmax
кривой буксования. Через точку 4 проводим вертикаль до
пересечения с осью абсцисс и с продолжением прямой 2—3
(точка 5), затем находим максимальную силу тяги Т'
дmax
,
соответствующую наибольшему допустимому буксованию, а
также действительную скорость движения тягача v'o при
наибольшей допустимой силе тяги.
г) Определяем мощность, развиваемую двигателем
при работе тягача на рассматриваемом режиме:
(3.6)
где Т'
— сила тяги, соответствующая наибольшему
дmax
допустимому буксованию колесного движителя, в кГ;
f' — коэффициент сопротивления качению;
v'д — действительная скорость движения тягача, а
следовательно, и всего агрегата в км/ч;
η'
— механический к. п. д. трансмиссии.
м
41
Таблица 3.1 Значения коэффициентов А, В, п для построения
Состояние
грунта
Относительная
влажность
грунта
Давление воздуха в пневматической шине в
кГ/см
2
1
2
w'w
en
w/w0
А B п A В
п
Рыхлый
(насыпной)
0,4
0,67
0,11
2,79
6
0,11
5.15
6
0,6
1.00
0,12
2,97
6
0.12
6,58
6
0,7
1,17
0,13
2,73
5
0.13
6,29
5
0,8
1.33
0,14
2.53
4
0,14
6,68
4
Плотный
(свежесре-
занный)
0,4
0,67
0,09
1,50
8
0,09
2,34
8
0,6
1.00
0,10
2,31
8
0,10
5,48
8
0,7
1,17
0.12
2,56
6
0.12
7,76
6
0,8
1,33
0,15
2,81
4
0,15
10,03
4
Относительная
влажность
грунта
Давление воздуха в пневматической
шине в кГ/см
г
Состояние
грунта
3 4 5
w'w
en
W/WQ
А В п А B n А B n
0,4
0.67
0,11
7,82 6 0,11
10,24
6
0,1
12.31
6
Рыхлый
(насыпной)
0,6
1,00
0,12
11,13
6
0,12
14,74
6
0,12
18,10
6
0,7
1,17
0,13
10,06 5 0.13
14,15
5
0,13
18,88
5
0,8
1,33
0,14
11,72
4
0,14
19,14
4
0,14
24,96
4
Плотный
(свежесре-
занный)
0,4
0,67
0,09
281 8 0,09
3.38 8 0,09
3,73
8
0,6
1,00
0,10
9.25 8 0,10
14,40
8
0,10
18,10
8
0,7
1,17
042
14,79
6
0,12
24,47
6
0,12
42,18
6
0,8
1,33
0,15
27,35
4
0,15
70,82
4
0,15
210,28
4
кривой коэффициента буксования колесного движителя с
пневматической шиной на связных грунтах
д) По регуляторной характеристике двигателя тягача
находим частоту вращения коленчатого вала п'
развивает мощность, установленную с помощью расчета,
42
, когда он
е
выполненного по последней формуле.
е) Определяем передаточное число трансмиссии на
первой
рабочей передаче тягача:
где rс — силовой радиус колесного движителя, приближенное
значение которого для шин низкого давления
rс = (0,930 ÷ 0,935)r0 (r0 — радиус недеформированной
пневматической шины).
ж) Значение минимальной расчетной рабочей
скорости тягача
5. Выбор числа передач и определение ряда передаточных
чисел.
Был рассмотрен тяговый расчет самоходного колесного
скрепера, в основу которого был положен рабочий процесс
на заключительной стадии наполнения ковша скрепера, как
наиболее тяжелый. При работе скрепера нормальная реакция
грунта на колеса тягача изменяется главным образом в
зависимости от степени заполнения ковша скрепера и сил,
действующих на нож. Исследования приведенного метода
тягового расчета показывают, что условия правильного
агрегатирования сохраняются при изменении R', если iм
выбрано по приведенной формуле.
43
Рис. 3.2. Тяговая характеристика агрегата, состоящего из тягача
и толкача
44
Рассмотрим методику построения тяговой
характеристики агрегата (рис. 3.2).
1. Определяем максимальную действительную
скорость движения агрегата
при которой возможно
начало совместной работы тягача и толкача. Эта скорость
будет равна скорости холостого хода той машины, у
которой она имеет меньшее значение.
При агрегатировании машин, тяговые характеристики
которых приведены, эта скорость будет определяться
действительной скоростью движения толкача на холостом
ходу
. Следовательно,
Следовательно, при изменении действительной скорости
движения тягача от
до
агрегатирование
невозможно и поэтому будет работать только один тягач.
2. Находим минимальную действительную
скорость движения агрегата
возможна совместная работа тягача и толкача. Значение
при которой еще
будет определяться минимальной скоростью движения той
машины, у которой она имеет большее значение. В
рассматриваемом случае эта скорость будет равна
минимальной действительной скорости движения толкача
.
Следовательно,
3. Устанавливаем диапазон изменения
действительной скорости движения агрегата Δv", пользуясь
выражением
4. Находим силу тяги, при которой начинается
совместная работа тягача и толкача. Для этого нужно через
45
точку b1 провести горизонталь таким образом, чтобы она
пересекала кривую действительной скорости движения
тягача
. Затем через точку а
проводим вертикаль до
1
пересечения с осью абсцисс. По величине отрезка Оа
находим искомую силу тяги, которую откладываем на
строящемся графике тяговой характеристики агрегата
вправо от начала координат (отрезок Ос
восстанавливаем перпендикуляр. Тогда прямая с
= Оа2). Из точки с1
1
будет
1c2
делить график тяговой характеристики агрегата на две части
— левую и правую. В левой части должна быть размещена
часть тяговой характеристики тягача, а в правой — тяговая
характеристика агрегата, которая определяется
результатами совместной работы тягача и толкача.
5. На график тяговой характеристики агрегата
переносим часть тяговой характеристики тягача,
заключенную между осью ординат графика тяговой
характеристики тягача и прямой а
1a2
.
Диапазон изменения действительной скорости движения
агрегата Δv =
—
разбиваем на ряд равных частей.
6. Определяем параметры тяговой характеристики
агрегата при различных заданных значениях действительной
скорости движения. Предположим, что нужно определить
параметры тяговой характеристики при
. Тогда эту
действительную скорость движения агрегата нужно отложить
на оси ординат строящегося графика тяговой характеристики
агрегата. После того через точку с проводим горизонталь с
таким расчетом, чтобы она пересекла кривые действительных
скоростей движения тягача
и толкача
. Через точки a3 и
b3 проводим вертикали, которые должны пересечь все кривые
тяговых характеристик тягача и толкача. Отрезки Оа
в соответствующем масштабе будут определять силу тягача
толкача
Подсчитываем силу тяги агрегата
скорости движения агрегата
при движении агрегата с заданной скоростью
. Она будет равна
при заданной
и Оb10
10
и
.
2
46
Найденное значение
откладываем по оси абсцисс
вправо от начала координат графика тяговой
характеристики агрегата. Из точки с
восстанавливаем
10
перпендикуляр до пересечения с прямой, проведенной через
точку с, тогда с3с
10
=
.
8. Подсчитываем суммарную мощность,
развиваемую двигателями агрегата при заданной
. Для
этого случая
Найденное значение N"ei откладываем на
перпендикуляре, восстановленном из точки с
характеристики агрегата (отрезок с5с
).
10
9. Часовой расход топлива агрегата
тяговой
10
определяем
аналогичным образом:
Полученное значение
, как и в предыдущем случае,
откладываем на перпендикуляре, восстановленном из точки с
(отрезок с6с
).
10
10. Подсчитываем тяговую мощность агрегата
10
которая будет
=
+
= a7a10 + b7b10 = c7c10,
и наносим на график характеристику агрегата.
11. Значение коэффициентов буксования тягача
и толкача определяем по величине отрезков a9a10 = с9c10 и
b9b10 = с9c10 и откладываем на графике тяговой
характеристики агрегата.
12. Определяем удельный расход топлива агрегата:
Входящие величины выбираем из графика тяговой
характеристики агрегата, имея в виду, что при заданной
47
,
действительной скорости движения агрегата
= с
6с10
и
13. Находим тяговый к. п. д. агрегата
= c
7c10
.
, который
будет равен
При этом
= c
7c10
, a
= с
5с10
.
Выполнив аналогичные построения и расчеты при
различных значениях
и получив достаточное количество
точек, строим кри вые тяговой х арак тер исти ки агр егата
,
,
,
,
,
, a также наносим значения δ' и δ".
В заключение следует отметить, что для определения
максимальной силы тяги агрегата и соответствующих кривых
тяговой характеристики необходимо через точку b2
характеристики толкача провести горизонталь так, чтобы она
пересекла кривую
графика тяговой характеристики тягача.
После этого необходимо через точку b2 и полученную точку а11
провести вертикали, пересекающие все кривые тяговых
характеристик тягача и толкача.
Максимальная сила тяги агрегата будет
=
+
= Oa12 + Ob11 = Oc11.
Располагая тяговой характеристикой агрегата, можно
провести анализ тяговых и топливно-экономических качеств
агрегата и выявить соответствие всех основных параметров
предъявляемым требованиям.
3.2. Тяговый расчет скреперов с элеваторной
загрузкой
48
Задачей тягового расчета самоходного скрепера с
элеваторной загрузкой (рис. 3.3) является определение основные
параметры, отвечающие требованиям тягового и транспортного
режимов работы в агрегате с заданным одноосным тягачом.
Основными параметрами скрепера с элеваторной
загрузкой являются: собственный вес, максимальный вес
полезной загрузки и геометрическая емкость ковша, а также
производительность и мощность, необходимые для привода
скребкового элеватора.
Рассмотрим методику тягового расчета.
1. Определяем полный вес самоходного скрепера с
элеваторной загрузкой грунта G, который складывается из
веса одноосного тягача Gm, скреперного седельного
оборудования (скрепера) Gc и веса перевозимого грунта
(полезной нагрузки) Gг.
Рис. 3.3. Схема к расчету скрепера с элеваторной загрузкой
Тогда
G = Gm + Gc + Gг или G = G0 + Gг,
где G0 — собственный вес порожнего самоходного
скрепера с элеваторной загрузкой.
Полный вес самоходного скрепера определяется из
условия полной реализации мощности двигателя тягача N
на транспортном режиме работы при движении груженого
49
emax
скрепера на максимальной расчетной скорости v
pmax
и
установившемся режиме по горизонтальной поверхности, при
заданном коэффициенте сопротивления качению колес f =
0,025 ÷ 0,030 по формуле
(3.7)
где Nе0 — мощность, затрачиваемая на привод
гидронасосов рулевого управления в л. с., Ne0 = (0,06 ÷0,07)
N
;
emax
kω — коэффициент обтекаемости, kω = 0,06 ÷ 0,07;
F — площадь лобового сопротивления в м2
(приближенно определяется как произведение ширины
колеи тягача на его высоту).
2. Находим вес полезной нагрузки
(грузоподъемность скрепера) по формуле
где η
— коэффициент использования веса.
G
3. Определяем геометрическую емкость ковша
скрепера:
где γ
г
= 1600 ÷ 1800 кГ/м3;
kp = 1 ÷ 1,3; kн = 0,7 ÷ 1,1.
4. Устанавливаем весовые нагрузки одноосного
тягача G
и скрепера. Для скреперов с элеваторной
1
загрузкой можно принять такое же распределение между
осями в груженом состоянии, как и у обычного скрепера,
т. е.
G1 = (50 ÷ 45) % G кг; G2 = (50 ÷55) % G кг;
для порожнего скрепера
G1’ = (60 ÷ 70) % G0 кг;
G2’ = (40÷30)% G0 кг.
В первом приближении можно принять, что при работе
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]