Определение суммарных сопротивлений

КАФЕДРА ДОРОЖНОГО, ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЛЬСТВА

 

 

Контрольная работа

По дисциплине: Строительные машины

 

Выполнил:	Костин Константин Геннадиевич студент ФЗО заочной формы обучения,сокращенная 5 курса, контрактная, шифр 081172; специальность ПГС
Преподаватель:	Бобров Владимир Владимирович

 

 

Сыктывкар 2013

Оглавление

Исходные данные. 3

Расчет и обоснование выбора основных параметров машины и ее рабочего органа 3

Определение суммарных сопротивлений. 8

Кинематическая схема привода к рабочему органу. 10

Эксплуатационная производительность машины за смену. 11

Литература. 12

 

 

Исходные данные

1. Базовая машина – Т-130Г;

2. Дорожная машина – скрепер;

3. Рабочий орган – ковш со ступенчатым ножом V=8 м3;

4. Привод к рабочему органу – гидравлический;

5. Число ударов – С = 9 (по сумме двух последних цифр номера зачетной книжки);

6. Глубина резания грунта – h = 15 см;

7. Дальность перемещения грунта – l_п = 400 м;

 

Расчет и обоснование выбора основных параметров машины и ее рабочего органа

 

 

Скрепер - землеройно-транспортная машина циклического действия, выполняющая послойную разработку грунта и набор ковша, транспортирование грунта в ковше к месту укладки, выгрузку с разравниванием и частичным уплотнением грунта на месте укладки. В этой машине объединены землеройное и транспортное оборудование, что позволяет одному машинисту управлять процессами разработки и перемещения грунта. В результате снижаются трудоемкость и себестоимость возведения земляных сооружений. Основные агрегаты и узлы скрепера имеют по своему назначению такой же конструктивный замысел, как и у других машин для земляных работ (рис.). Рабочим оборудованием являются ковш 7, в передней части которого ножи 8,9, отверстие для набора и разгрузки грунта и заслонка 10.

 

 

Таблица 1. Техническая характеристики Т-130Г

Номинальная эксплуатационная мощность двигателя, кВт (л.с.)	117,7 (160)
Частота вращения, об/мин:
..коленчатого вала двигателя при номинальной мощности
..ВОМ
Диаметр цилиндра, мм
Ход поршня, мм
Удельный расход топлива при номинальной эксплуатационной мощности, г/кВт*ч (г/э. л.с.-ч)	244,3 (180)
Применяемое топливо для:
..основного двигателя	дизельное
..пускового двигателя	смесь бензина автомобильного А-72 или А-76 с моторным маслом дизеля в соотношении 20:1 по массе
Вместимость топливного бака, л
Колея, мм
Продольная база, мм
Дорожный просвет, мм
Ширина башмаков, мм
Удельное давление на почву с задним механизмом навески, МПа (кгс/см2)	0,05 (0,5)
Габаритные размеры, мм	5193 Х 2475 Х 3085
Масса конструктивная, кг
Номинальное тяговое усилие, кгс
Вес трактора (сухого, заправленного), кг
Габаритные размеры, мм:
..длина с прицепным устройством
..ширина
..высота
Дорожный просвет, мм
Колея (расстояние между серединами гусениц), мм
База, мм
Удельное давление на почву, кгс/см2	0,48
Число передач:
..вперед
..назад
Диапазон скоростей, км/ч:
..вперед	3,22 - 10,65
..назад	3,11 - 8,63
Марка двигателя	КДМ-130 с турбонаддувом
Тип двигателя	Дизельный, четырехтактный, с камерой сгорания в днище поршня
Номинальная мощность, л.с.
Максимальная мощность, л.с.
Максимальный крутящий момент, кГм
Масса двигателя, кг
Емкость топливного бака, л
Пуск двигателя	пусковым двигателем П-23М с электростартером

,

Расчет (выбор) параметров машины – трактор Т-130Г:

 

1. Масса рабочего оборудования:

 

2. Сцепная масса машины:

 

где - коэффициент использования массы машины по сцеплению (=0,7) .

 

3. Номинальное тяговое усилие:

 

- по условию сцепления:

 

где - сцепная масса машины, - коэффициент сцепления ведущих колес с поверхностью качения (для гусеничных 0,5…0,9, принимаем 0,7), - ускорение свободного падения.

 

- по условию мощности:

 

где - эффективная мощность (по ТТХ машины), - КПД механической трансмиссии (0,85), - скорость движения (по ТТХ машины), - коэффициент буксирования (для гусеничных машин = 0,07).

Для движения трактора или тягача необходимо, чтобы соблюдалось следующее условие:

 

Условие выполняется. Следовательно, пробуксовывания гусениц трактора не будет.

 

4. Скорость движения при выполнении различных операций дана в характеристике машины.

 

Расчет параметров рабочего органа – ковш со ступенчатым ножом:

Принимаем прицепной скрепер Принимаем прицепной скрепер ДЗ-77А

 

1) Вместимость ковша ;

2) Ширина резания = 2754мм;

3) Наибольшее заглубление = 350мм;

4) Толщина отсыпаемого слоя = 400мм;

5) Количество колес = 4;

6) Размер шин = 500-635мм;

7) Наибольшая скорость движения = 10.5км/ч;

8) Масса скрепера – 10.1т;

 

 

А) Размеры ковша:

- ширина:

где - ширина колеи тягача, мм;

- ширина пневматической шины, мм;

- необходимый зазор между наружным краем шины и боковой стенкой ковша, мм.

.

 

- высота ковша:

 

 

- длина:

где – коэффициент зависящий от емкости ковша, мм;

 

Должно выполняться условие

Б) Ёмкость ковша .

 

 

Расчет сопротивления силы тяжести грунта:

Расчет сопротивления трению грунта по грунту:

Суммарное сопротивление:

Расчет требуемой мощности:

Мощность базовой машины Т-130Г удовлетворяет требованиям. Значение тягового усилия выше расчетного суммарного сопротивления.

 

 

Определение суммарных сопротивлений

 

 

где - сопротивление грунта резанию;

- сопротивлению движению призмы волочения впереди ковша скрепера;

- сопротивления силы тяжести грунта;

- сопротивления трению грунта по грунту;

 

1.Расчет силы сопротивления резанию:

где С – число ударов стандартного ударника-плотномера, соответствующее заданной категории грунта, Н/см² (С = 8 по условию);

h – толщина срезаемой стружки, см (h = 15 см по условию);

L – длина режущей кромки ножа, м ( ;

S – толщина боковых стенок ковшей, см (принимаем 2,2 см);

- угол резания, град. ( );

- коэффициент, учитывающий влияние угла заострения β боковых стенок ковша ( );

- коэффициент, учитывающий степень блокировки снимаемой стружки (для свободного резания ).

 

2. Расчет силы сопротивления призмы волочения грунта перед ковшом:

 

где y – отношение высоты призмы волочения к высоте грунта в ковше y = 0,5…0,65 (принимаем 0,7);

- ширина срезаемого слоя грунта (по характеристикам скрепера ;

Н – высота слоя грунта в ковше, м;

– плотность грунта, кг/м³ ( );

g – ускорение свободного падения, м/с²;

– коэффициент трения грунта по грунту ( ), принимаем ;

i – коэффициент сопротивления от подъема (+) или спуска (-).

 

3. Расчет сопротивления силы тяжести грунта:

4. Расчет сопротивления трению грунта по грунту:

Суммарное сопротивление:

 

 

Расчет необходимой мощности скрепера:

где - скорость скрепера, м/с (скорость трактора при резании грунта и перемещении 1,2 м/с);

- КПД тягача, равный 0,7…0,85 (принимаем 0,85).

 

 

Мощность базовой машины Т-130Г удовлетворяет требованиям. Значение тягового усилия выше расчетного суммарного сопротивления