Кинематические параметры

 

Рисунок 3 – Схема к определению скорости подъёма дозатора

 

К кинематическим параметрам дозатора относятся: скорость подъема дозатора v_п; угловые скорости наклона щ_н и прикрытия щ_пр крыла. Минимальная скорость v_п определяют по условиям работы на отводе возвышения с уклоном I =[i]_доп. За время перемещения машины по участку длиной L_отв со скоростью v_м дозатор поднимают на величину:

 

 (12)

где  = 0,70· h_p

 = 0,70·0,15 = 0,11 м.

 

Скорость подъема дозатора

 (13)

 

где t_п – время подъема дозатора,

 

 (14)

 

где v_p – рабочая скорость, м/с.

Время наклона дозатора

 

 (15)

 

где l _н – длина участка, м (l _н =10... 25 м).[1]

Внешние сопротивления

 

Для определения сил, действующих на дозатор, составлена расчетная схема, которая приведена ниже.

Рисунок 4 – Расчетная схема к определению сил действующих на дозатор

 

С учетом геометрической компоновки частей дозатора, их размеров и расположения относительно поверхности призмы рассчитываем силы сопротивления балласта резанию F_p и волочению F_в для корня крыла (F_рк, F_вк), основной части крыла (F_ро, F_во), подкрылка (F_рп, F_вп) и щита (F_рщ, F_вщ), а также силы трения вдоль крыла F_тк и силы трения нижних кромок крыльев о балласт F_нк.

Сила сопротивления балласта резанию для корня крыла

 

 (16)

 

где k – коэффициент сопротивления балласта резанию, кН/см²

(k = 70 кПа).[2]

h _рк – глубина резания щебня корнем крыла, м:

h_рк=0,7·h_р. (17)

h_рк = 0,7·0,15=0,11 м.

l _к – длина режущей части корня крыла, м.

 

 (18)

 

.

Сила сопротивления балласта волочению для корня крыла

 

 (19)

 

где с – плотность балласта, кг/см³ (с = 2100 кг/м³); [2]

f _б – коэффициент внутреннего трения балласта (для щебня f _б = 0,8). [2]

Силы сопротивления подкрылка F_рп, F_вп:

 

 (20)

 

где h _рп – глубина резания подкрылком, м (h _рк = h _рп);

l _п – длина режущей части подкрылка, м

 

 (21)

 

Силы сопротивления щита F_рщ, F_вщ:

 (22)

 

где h _рщ – глубина резания щитом, м (h _рк = h _рщ );

l _щ – длина режущей части шита, м.

 

 (23)

 

Сила на вырезание балласта основной частью крыла:

 

 (24)

 

где k – коэффициент сопротивления балласта резанию с учетом прижатия режущей кромки крыла к обрабатываемой поверхности (k ₀ = 1,3 k =91 кПа).[1]

h_po – глубина резанию балласта основной частью крыла, м (h _ро = h _рщ ).

l_o – длина режущей кромки основной части крыла, м (l_o = 2044мм).

Сила на перемещение призмы волочения

 

 (25)

H _о – средняя высота откосной части крыла, м (H _ср = 0,71м).

 

Силы трения

 

где Q_пр – сила прижатия крыльев к обратной поверхности(20…25кН)

Суммарное сопротивление действующее на дозатор:

 (26)

Тяговый расчет машины

Выбор локомотива

 

При расчёте используем результаты определения сил, действующих на дозатор (пункт 2.3).

Требуемая сила тяги локомотива:

 

F_л>К_тW_c (27)

 

где К_т –коэффициент, учитывающий дополнительныесопротивления от микроуклонов, микрокривых, стыков рельсов и др.(К_т =1,15)

Масса машины ЭЛБ – 4С составляет 145 т (G=1422 кН).

Количество осей 8 штук, n=8.

Тогда нагрузка приходящаяся на одну ось составляет:

 

Q=G\n (28)

 

Q=1422\8=178 кН

Для построения графика избыточной силы тяги воспользуемся формулой [2]

 

F_изб=F_л-(W_пм+W_мi+W_лм+W_лi) (29)

 

где W_пм – основное сопротивление машины как повозки, Н

W_мi – сопротивление от уклона, Н.

Основное сопротивление:

 

 (30)

где G ^бо – вертикальная нагрузка, действующая на машину, от ее веса и сил взаимодействия рабочих органов, кН (G ^бо = 1422кН); [3]

щ₀ – основное удельное сопротивление, зависящее от типа подшипников колесных пар, нагрузки на ось, скорости движения наличия привода передвижения, Н/кН [3]

 

 (31)

 

W_i - сопротивление перемещению машины от уклона, кН

 

 (32)

 

где G _м – вес передвигающейся машины, кН

щ _i – удельное сопротивление от уклона, Н/кН: (щ_у = i). [2]

По данным тяговых характеристик принимаем тепловоз ТЭ1[3].

Масса тепловоза ТЭ1 составляет 121 т (G=1187 кН) [3]

Количество осей 6 штук, n=6. Q=198, формула (28).

Основное сопротивление:

 

 (33)

 

где G ^бо – вертикальная нагрузка, действующая на машину, кН (G ^бо = 1187кН); [3]

щ₀ – основное удельное сопротивление, зависящее от типа подшипников колесных пар, нагрузки на ось, скорости движения наличия привода передвижения, Н/кН [3]

 (34)

W_i - сопротивление перемещению тепловоза от уклона, кН

 

 (35)

 

где G _м – вес передвигающейся машины, кН

щ _i – удельное сопротивление от уклона, Н/кН: (щ_у = i). [2]

F_изб=248,7-(1,57+11,3+1,71+9,5)=224,6 кН

Для построения графика избыточной силы тяги необходимо произвести расчет по заданным точкам:

 

Скорость движения, км/ч	Сила тяги локомотива, кН
0	357	333
5	323	299
6,5	308	284
10	165	141
12	145	121
15	135	111