147584 (Скрепер), страница 3

Де V = 5.25 м 3 – необхідний об'єм матеріалу в ковші скрепера.

В). Визначаємо невідому ширину Х у верхній частині модернізованого ковша скрепера.

З умов рівності об'ємів маємо:

Звідки Х =2754 м.

2.2 Визначення центара тяжкості модернізірованого скрепера ДЗ-87

В результаті прийнятої конструкції ковша визначаємо вагу всіх елементів скрепера і користуючись формулами:

(1)

Знаходимо центр тяжкості машини (рис 2.4)

У формулах (1): Q I – вага i – того елементу машини; - розташування центру тяжкості i того елементу машини відповідно від вибраних осей ох і оу.

Координати центру тяжкості рівні:

Скрепер порожній х=2,227 м; у = 1,186 м.

Скрепер завантажений х=1,948 м; у = 1,129 м.

Всі розрахункові положення зводимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

2.3 Тяговий розрахунок скрепера ДЗ-87.

Величину сопртівленію копанню в кінці заповнення ковша при роботі скрепера на різних категоріях грунтів визначимо з формули запропонованої Перерсоном:

Де Р – тягове зусилля;

Q = 49 кН – сила тяжіння скрепера;

V – об'єм грунту в ковші;

- об'ємна вага рихлого грунту;

f – коефіцієнт опору котінню;

b - ширина ножів;

H – висота грунту в ковші;

y - коефіцієнт призми волочіння перед заслінкою;

u - коефіцієнт тертя призми волочіння об грунт;

х – коефіцієнт, харакрерізуючий грунт;

до – коефіцієнт опору грунту різанню;

h - товщина стружки;

F - площа поперечного перетину стружки.

Для ступінчастих ножів (Рис. 2.5.)

Де b=2.43 м; =1,26м;

= 0,054 м – різниця вісот середнього і крайніх ножів в процесі різання.

Значення остальніх величин, що входять у формулу (2) представляємо у вигляді таблиці 2.2., згідно їх физико-механічних властивостей (4).

Для визначення потрібного тягового зусилля при копанні грунтів I категорії, при об'ємі грунту в ковші V = 5.25 і вісоте наповнення Н = 1,2 м, припустимо, що середній ніж зрізає стружку завтовшки h = 0.07 м:

Що відповідає тяговому зусиллю трактора Т-150К на I передачі.

Розрахунок потрібного тягового зусилля для грунтів I і III категорій аналогічний.

Результати розрахунку представлені в таблиці 2.2.

Аналізуючи результати розрахунку, приходимо до висновку, що необхідна умова для забезпечення набору грунту скрепером дотримується для різних типів грунту.

Таблиця 2.2. Значення опору копання.

Встановлення граничних кутів підйому подоланних самохідним скрепером. Сумарний вага трактора і скрепера з грунтом:

,

Де = 76 кН – вага трактора Т-150К (2), =47,3 кН – вага скрепера.

Тоді кут ухилу, подоланний навантаженим скрепером:

Де Т=60кН – тягове зусилля трактора; А – коефіцієнт опору перекочування шин: на твердому покритті (f=0,05)

На рихлих грунтах (f=0.1)

.

При завантаженні на провідні трактори 123,3 кН (з урахуванням довантаження від скрепера) і реалізації всієї ваги одержимо наступні значення сили тяги:

Для твердого покриття

Т=123,3*0,7=86,3 кН

Для рихлих грунтів

Т=123,3*0,5=61,65 кН

Тоді кути, подоланного підйому приймуть соответствуюшие значення:

На твердому грунті

На рихлих грунтах

.

3. Визначення зусиль у вузлах самохідного скрепера ДЗ-87

Аналіз і практика роботи скреперів дозволяють встановити розрахункові положення, при яких діють максимально можливі навантаження.

Для розрахунку прийняті наступні початкові дані:

= 76 кН – сила тяжіння навантаженого скрепера;

=136,55 кН – сила тяжіння навантаженого ковша;

=129,42 кН – сила тяжіння навантаженого скрепера без сідельно-зчіпного пристрою (ССУ);

Т=80 кН – максимальна сила тяги трактора Т-150К;

f=коэффициент опори каченію;

ع=0,58-коефіцієнт вертикальної складової опору копанню, і її горизонтальної складової;

Р=140 Н/см - товщина стружки, що зрізається.

3.1 Перше розрахункове положення

Скрепер переміщається рівномірно по горизонтальній поверхні. Ківш наповнений грунтом з шапкою, що відповідає кінцевому етапу заповнення.

Рис. 3.1. Схема сил діючих на агрегат трактор-скрепер при копанні

Рис. 3.2. Схема сил, діючих на трактор

3.1.1. Розглянемо рівновагу агрегату трактор-скрепер і напишемо рівняння сум проекцій сил, діючих на нього на осі х і у (рис.3.1.):

Де - відповідно горизонтальна вертикальна утворюючи опору копанню;

, - реакції на передній, задній міст трактора, міст скрепера.

З другого управління маємо:

Підставляємо останній вираз в перший з урахуванням того, що

Звідки маємо:

3.1.2. Расчисляєм агрегат на скрепер і трактор разом їх зв'язку за допомогою тяги ССУ

(Рис. 3.2. і рис . 3.3.) і роздивимось рівновагу скрепера. У місці з’єднання на скрепер з боку трактора діють сили, напрям по тязі. Невідомими є реакції і реакції на міст скрепера .

Проте для цілей наших розрахунків доцільно спочатку визначати на і , а проекції сум цим сил на осі х і у. Тому невідомі реакції і замінюємо з еквівалентними силами і , прикладеними в крапці Ріттера L.

Складаємо рівняння сум моментів сил, діючих на скрепер, щодо крапки L. (Рис. 3.3):