Заочники ПГС 3 курс ИДПО 2013 / Лаб работы / 6 работа Скрепер

Федеральное агентство по образованию РФ Тверской государственный технический университет

Кафедра "Строительные и дорожные машины и оборудование"

Лабораторная работа

По дисциплине «СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ»

На тему «Скреперы. Тяговый расчет и производительность».

Выполнил студент группы ………………………

Факультета……………………………

Фамилия И.О. ………………………

Принял ……………………………

Тверь 20___г.

СКРЕПЕРЫ. ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Цель работы: изучение конструкцию и основных технико-эксплуатационных параметров прицепных скреперов; освоение методики подбора тягача; определение производительности для заданных технологических условий.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.1. Исходные данные взять в соответствии с вариантом задания из приложения 1 т занести в таблицу 1:

Таблица 1. Исходные данные

1.2. Используя данные приложения 2, занести основные параметры скрепера в таблицу 2.

Таблица 2. Основные параметры скрепера

2

1.3. На схеме конструкции двухосного прицепного скрепера сопоставить названия основных узлов с номерами позиций

Рис.1. Схема конструкции прицепного скрепера

1–

2–

3–

4–

5–

6–

7–

8–

9–

10–

11–

12–

13–

(основные узлы скрепера: прицепное устройство; ковш; нож; задние опорные колеса; шаровой шарнир; заслонка; подвижная задняя стенка; передние управляемые колеса; буфер; рама; гидроцилиндры: подъема ковша, подъема заслонки, передвижения задней стенки)

Рис. 2. Схема движения скрепера

3

1.4. Пользуясь уравнением тяговых расчетов, подобрать тягач к прицепному скреперу и определить, на каких скоростях и передачах тягача должны совершаться все операции цикла. Окончательные результаты расчетов свести в таблицу 5.

2.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Скреперы являются землеройно-транспортными машинами цикличного действия, предназначенными для послойной разработки и транспортирования грунта на расстояния от 0,01 до 8 км, а также его послойной отсыпки и частичного уплотнения.

Рабочий процесс скреперов (рис.2) включает операции набора lн, во время которой происходит заполнение ковша грунтом, транспортирования груженого скрепера L, (перед этой операцией ковш поднимается в транспортное положение), разгрузки грунта lр и возвращения порожнего скрепера в забой (холостой ход lх). Кроме этих операций при работе скрепера попутно совершаются операции разравнивания и частичного уплотнения грунта ходовым оборудованием тягача и скрепера.

Возникающие при работе скрепера сопротивления зависят от совершаемой операции цикла. Максимальные сопротивления W имеют место в конечной стадии операции набора, поэтому подбор тягача к прицепному скреперу производят при рассмотрении этой операции. Как правило, набор осуществляют на 1-ой передаче тягача (и толкача, если он применяется).

При подборе тягача пользуются общим уравнением тяговых расчетов:

Рcц ³ Fкр ³ W

в нашем случае необходимо, чтобы:

Рcц ³ W

и (2.1)

Fкр ³ W

Верхнее неравенство 2.1 определяет условие движения без буксования; нижнее - условие движения скреперного поезда по тяговому усилию тягача.

Таблица 3: Физико-механические свойства грунтов

Таблица 4: Минимальная толщина грунтовой стружки, срезаемой скрепером, hmin, м

4

3. ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ

3.1. Определение сопротивлений набору грунта.

Набор грунта осуществляют на горизонтальном участке, при этом возникают следующие сопротивления:

где:

W1 - сопротивление передвижению груженого скрепера как тележки, кН,

W2 - сопротивление грунта резанию затупленной режущей кромкой ножа; складывается из сопротивлений резанию W2 ' и смятию W2 '', кН,

W3 - сопротивление грунта заполнению ковша; складывается из сопротивлений веса столба грунта в ковше W3 ' и трения W2 '' столба грунта об остальную массу грунта в ковше, кН,

W4 - сопротивление призмы волочения, кН,

здесь:

Gг - вес грунта в ковше скрепера, кН;

Gг = ………………………………………………………………………………….

W1 = ………………………………………………………………………………….

W2 = ………………………………………………………………………………….

W3 = ………………………………………………………………………………….

W3 = ………………………………………………………………………………….

W = ………………………………………………………………………………….

5

Подбор тягача по тяговому усилию и условию сцепления с грунтом

Рcц = GТ ×j ³ W

где FкрI - тяговое усилие тягача на i-ой передаче (обычно – на первой). Для тракторов с бесступенчатым регулированием скоростей FкрI выбирается по графику рис.3. Минимальные и максимальные значения FкрI указаны в приложении 3.

В случае, если ни один из двух предложенных тракторов не обладает весом или тяговым усилием, достаточным для выполнения условия 3.1.7, то в дополнение к нему необходимо подобрать трактор-толкач из той же таблицы. В этом случае GТ - суммарный

вес двух тракторов, FкрI - суммарное тяговое усилие двух тракторов (это относится только к выражению 3.1.7).

3.2. Определение сопротивлений возникающих при других операциях цикла. 3.2.1. Сопротивление груженого хода на подъем.

Wy = ……………………………………………………………………………………………

3.2.2.Сопротивление груженого хода на горизонтальном участке определяется по выражению 3.1.2.

3.2.3.Сопротивление на начальном этапе разгрузки, когда ковш полностью заполнен грунтом, равняется сопротивлению груженого хода на горизонтальном участке и определяется по выражению 3.1.2.

3.2.4.Сопротивление холостого хода определяется аналогично выражению 3.2.1. Однако при этом Gг = 0. Кроме того, согласно эллиптической схеме, если груженый скрепер

двигается на подъем, то холостой ход должен осуществляться на спуск. Но на протяжении холостого хода могут оказаться и горизонтальные участки. Поэтому принимаем i=0. В итоге имеем:

Wх = ……………………………………………………………………………………………

При заполнении таблицы 5 № передачи для каждой операции определяется по тяговому усилию, создаваемому тягачом на данной передаче (приложение 3). Скрепер должен ехать как можно быстрее, но при этом тяговое усилие должно быть не меньше расчетного сопротивления на данной операции. Если трактор имеет бесступенчатую трансмиссию, то скорости движения и тяговые усилия определяются по рис.3.

Если при наборе грунта тягачу не хватает тягового усилия, то необходимо в дополнение к нему подобрать еще один трактор (толкач).

На участке разгрузки скорость не должна превышать 5 км/ч.

6

Таблица 5: Расчетные сопротивления и принятые значения сил тяги и скоростей.

4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СКРЕПЕРА

4.1. Сменную расчетную эксплуатационную производительность скрепера Пэ определяют по плотному грунту с использованием выражения:

lН - длина участка набора грунта, м: VН - скорость набора грунта, км/ч:

lН = ……………………………………………………………………………………………

tН = ……………………………………………………………………………………………

7

tу - время пути на подъем, с:

l - длина пути на подъем, м:

Vу - скорость движения на подъем, км/ч:

tу = ……………………………………………………………………………………………

tо - время пути на горизонтальном участке, с: L - общая дальность транспортирования, м:

Vо - скорость движения на горизонтальном участке, км/ч:

tо = ……………………………………………………………………………………………

tр - время пути на участке разгрузки, с: lр - длина участка разгрузки, м:

Vр - скорость движения на участке разгрузки, км/ч:

lр = ……………………………………………………………………………………………

tр = ……………………………………………………………………………………………

tх - время холостого хода, с:

Vх - скорость холостого хода, км/ч:

tх = ……………………………………………………………………………………………

tц = ……………………………………………………………………………………………

Пэ = ……………………………………………………………………………………………

8

Таблица 6: Принятые обозначения параметров и единицы их измерения

9

10