Практическое занятие №10 Тяговой расчет путевого струга.

Цель работ: Определение полного сопротивления движению струг – снегоочистителя.

Исходные данные:

Вес струга – снегоочистителя G = 92т

Длина режущей кромки крыла l = 6.4 м

Толщина срезаемой стружки h = 0.2 м

Угол раскрытия крыла в плане = 45⁰

Рабочая скорость движения струга – снегоочистителя = 5км/час

Объемная масса грунта (тяжелый суглинок

III категории) = 1900 кГ/м³

Расчетный уклон на подъеме пути i = 6⁰/₀₀

Радиус кривой R = 400 м

Вид работы – срезка и планировка грунта на строительстве вторых путей

Расчетная сила локомотива = 200 кН

Решение

Определяем полное сопротивление движению струг – снегоочистителя

Сопротивление грунта резанью

где, K = 0,12 МПа – удельное сопротивление резанью для грунта III категории

Сопротивление перемещению вырезанного и находящегося перед крылом грунта.

,

где Н = 1 м – высота вала грунта; S = 40⁰ – угол естественного откоса грунта

= 0,6 – коэффициент трения грунта по грунту.

Сопротивление перемещению грунта вдоль крыла

,

где = 0,5 – коэффициент трения грунта по стали.

Сопротивление перемещению струга – снегоочистителя как подвижной единицы.

Сопротивление движению струга – снегоочистителя в кривых.

Сопротивление движению струга – снегоочистителя от уклона пути

Полная величина сопротивления движению струга – снегоочистителя

= 109+30,2+15,1+1+1,6+5,4=162,5 кН

Для возможности выполнения стругом – снегоочистителем и локомотивом заданной работы необходимо соблюдать неравенства S_t > W с учетом динамического фактора (коэффициента запаса = 1,2),

Расчетная сила тяги локомотива 200 кН будет достаточно для преодоления сопротивлений, возникающих в процессе работы струга – снегоочистителя.

Рисунок 10. Расчетная схема струга-снегоочистителя.

Практическое занятие №11

Расчет лебедки для передвижения пакетов звеньев

Цель работы: определение усилий в канате лебедки, определение мощности двигателя, общее передаточное число механизма.

Исходные данные:

Платформа моторная МПД

Количество лебедок для перетяжки пакетов 2

Тяговое усилие лебедки F = 30000 Н

Длина звена L = 25м

Рельсы Р65

Шпалы деревянные

Эпюра шпал Э = 2000 шт/км

Величина руководящего уклона пути на подъеме i = 0,012

Количество звеньев в пакете n = 5

Количество одновременно перетягиваемых пакетов Z_п = 2

Скорость движения пакетов = 0,415 м/с

КПД червячной передачи = 0,8

КПД открытой зубчатой передачи = 0,92

КПД барабана, обводных блоков = 0,96

Диаметр роликов роликового конвейера Д_р = 0,12 м

Диаметр цапф осей роликов d = 0,05 м

Решение

Определение усилий в канате лебедки для перетяжки пакетов

Определяем массу перетягиваемого пакета Q = (Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆)n,

где: Q₁ – масса рельсов;

Q₂ – масса шпал;

Q₃ – масса подкладок;

Q₄ – масса костылей;

Q₅ – масса накладок с болтами;

Q₆ – масса противоугонов. Масса рельсовкг

q₁ = 64,9 кг – масса 1 погонного метра рельса Р65

q₁ = 64,9*25=1622,5 кг

n₁ = 2 – количество рельсов.

Масса шпал кг

q₂ = 70кг – масса деревянной шпалы;n₂ = 50 – количество шпал в одном звене

Количество шпал в звене при эпюре 2000 шт/км:

Масса подкладок: кг q₃ = 7,91 – масса одной подкладки

Масса костылей: кг

q₄ = 0,378 – масса костылей n₄ = 500 – количество костылей на звено

Масса накладок с болтами: кг

q₅ = 23,5 кг – масса накладки;q^’₅ = 0,82 кг – масса болта с гайкой;

n₅ = 20 – количество накладок в пакете;n^’₅ = 40 – количество болтов в пакете.

Масса противоугонов: кг

q₆ = 1,28 – масса противоугонов n₆ = 68 – количество противоугонов.

Масса рельсошпальной решетки

Q = (Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆) = 3245+3500+790+189+503+87=8314 кг

Вес пакета

Сопротивление трения в роликовых конвейерах от веса пакетов.

где: = 0,15 – коэффициент, учитывающий трение реборд роликов о головку рельс;= 0,0006 – коэффициент трения качения роликов по рельсу в м;

= 0,02 – коэффициент трения качения в шарикоподшипниках роликовых опор.

Сопротивление от подъема пути на руководящем уклоне

Усилие в канате, равное силе сопротивления передвижению пакетов по роликам конвейера

Определяем мощность двигателя

,

где: t_p = 90c – максимальное время работы двигателя в секундах, в цикле передвижки пакетов при условии соблюдения режима ПВ = 25%;

t_ц = 360с – продолжительность одного цикла передвижки пакетов.

Количество циклов передвижки

циклов/час.

Q_кр = 1200 м/час – производительность крана;

l_n = 125 м – общая длина пакета.

Продолжительность цикла

сек

К = 1,2 – коэффициент неучтенных сопротивлений, при перетяжке пакетов в кривых.

По каталогу подбираем электродвигатель постоянного тока типа Д-31 мощностью N = 12 кВт, максимальная частота вращения вала n = 1310 об/мин.

Определение общего передаточного числа механизмов.

Частота вращения барабана лебедки

Передаточное число механизма

= 940 об/мин – частота вращения вала двигателя при установившемся движении пакетов со скоростью = 0,415 м/с.

Рисунок 11 - Кинематическая схема лебедки для перетяжки пакетов.