147145 (Машина для балластировки пути. Машина ЭЛБ), страница 2

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 (k₀ = 1,3k=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)

3 Тяговый расчет машины

3.1 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 дополнительные сопротивления 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:

4 Расчет механизма подъема

Разработка механизма сводится к определению сил и затрат мощности при выполнении рабочих операций, подбору элементов привода механизмов, расчету отдельных узлов и деталей.

Условия расчета такие же, что и при определении кинематических параметров и сил, действующих на дозатор.

Для расчета усилия в распорке все силы резания балласта от призмы волочения, действующие на части крыла при работе, проектируем на горизонтальную плоскость.

Рисунок 6 – Схема компоновки опорных узлов дозатора

Сила на подъем дозатора двумя механизмами

(36)

где - суммарные силы трения крыла и щита о балласт, кН;

F_тр – суммарное сопротивление перемещению щита дозатора по опорным роликам, кН

(37)

(38)

Определяем вес G, kH: щита, корня крыла, основной части крыла, основной части подкрылка.

Вес щита:

Вес корень крыла:

Вес основной части крыла:

Вес основной части подкрылка:

Определяем силу на подъем дозатора двумя механизмами F_п, кН

Отсюда усилие 1ого крыла : F_п = 19533/2 = 9776 кН

Мощность привода в начальный момент поворота крыла

(39)

Рисунок 7 – Расчетная схема к определению сил действующих на дозатор

где К_н – коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление от сил трения в шарнирах крыла (К_н = 1,2). [1]

з – КПД гидропередачи, 0,95

Диаметр гидроцилиндра

(40)

где р_ном – номинальное давление в гидроприводе, МПа (р_ном = 16 МПа);

з_цгм – КПД гидроцилиндра (з_цгм = 0,95).

Ход поршня гидроцилиндра

(41)

Принимаем гидроцилиндр для строительных и дорожных машин ГЦО4 – 40 x 20x400

Расход жидкости гидроцилиндра

(42)

Внутренний диметр трубопровода

(43)

Принимаем d_вн = 3 мм.

Список ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Задорин Г.П. Дозирующие и профилирующие устройства путевых машин. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Новосибирск, 2000. 38

2. Соломонов С.А. Путевые машины. Москва, 2000. 756

3. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985. 287

4. Мокин Н.В. Объемный гидропривод. Методические указания по выполнению курсовой работы. Новосибирск,1999. 39

5. СТО СГУПС 1.01СДМ.01-2007. Курсовой и дипломный проекты. Требования к оформлению. Новосибирск, 2007.