ПЗ (1207115), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При ширине траншеи (канала по дну) неболее 1,2 м принимают однорядную установку ковшей, при большей ширине –двухрядную, что объясняется необходимостью обеспечения жесткости конструкции ротора. При однорядной установке ширина ковша bк определяется позависимостиbк = 0,9 bт,(3.5)где bт–ширина траншеи.bк = 0,9 ∙ 0,5 = 0,45 м.Принимаем bк = 0,45 м.Высота ковша (рис.
3.2)hк = (0,4...0,6)bк,(3.6)hк = (0,4...0,6) 0,45 = 0,18…0,27 м.ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата24Принимаем hк = 0,25 м.Радиус днища ковшаrк = (1,8...2,0) hк,(3.7)rк = (1,8...2,0) 0,25 = 0,45…0,5 м.Принимаем rк = 0,45 м.Длину ковша lк найдем угол А :,(3.8).Находим расчетную длину ковша :,(3.9)Однако, как следует из рисунка 3.1, если известны hк, rк и R, то lк можнонайти графически. Графический расчет приведен в приложении А.Зная размеры ковша, можно определить его геометрическую (расчетную) вместимостьVк = kф bк lк hк,(3.10)ЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата25где kф – коэффициент формы, учитывающий то, что ковш не является правильным параллелепипедом. Принимается kф = 0,8...0,9 . Принимаем kф= 0,85.Vк = 0,85 0,45 0,435 0,25 = 0,04 м3.Частоту разгрузок zp определяют из формулы расчета техническойпроизводительности Пт по выносной способностиПт = Vк zp kн / kp,(3.11)где kн – коэффициент наполнения. Для того чтобы грунт в ковшах не переуплотнялся и легко высыпался из ковшей, принимается kн меньше единицы, в пределах 0,8...0,85. Принимаем kн = 0,82 ;kp – коэффициент разрыхления грунта. Принимается по табл.1 или 2 приложение [1].
Принимаем kp = 1,3.EhкlкDCBТкrкАvпARВид АvpbкBкРисунок 3.1 — Обозначение основных размеров ротора.Из формулы (3.11) получимzp = Пт kp /Vк kн,(3.12)ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата26zp = 0,05 1,3/0,04 0,82=1,7 с-1 = 1,98 с-1.Зная zp , рассчитаем шаг ковшейТк = vр / zp ,(3.13)Тк = 1,5 / 1,98=0,75 м.Число ковшейzк = D /Tк,(3.14)zк = 3,14 2,7 /0,75=11,3.Принимаем zк=12.Результат, полученный по формуле (3.14.), округляется до ближайшегоцелого числа и затем определяется уточненное значение vр, соответствующееокругленному значению Тк при принятых zк и zр.Уточняем шаг ковшей ТкTк = D / zк,Tк = 3,14 2,7 / 12=0,75 м.Уточняем vрvр = Tк zp,vр = 0,75 1,98 =1,5 м/с.ЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата27TωсHφкDφ0vпβzφiасCδiбРисунок 3.2 — Схема к определению основных кинематических соотношенийротора.Определим подачу на ковш с:с = vп / zp = vп z / = vп Тк / vp,(3.15)с = 0,077 0,75 / 1,5 = 0,038 м.Угол контакта к, определяется по формулек = о + 180/2,(3.16)гдео= arc sin[(H – D/2)/(D/2)],(3.17)о= arc sin[(1,3 – 2,7/2)/(2,7/2)] = -2,13Подставив значения в формулу (3.16) получимк = -2,13 + 180/2 = 87,87˚.ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата28Для уменьшения пульсаций нагрузки на привод и повышенияравномерности подачи грунта на транспортер необходимо, чтобы в контакте сзабоем находилось одновременно не менее двух ковшей, т. е.к 2z,(3.18)87,87˚ 2 30˚ = 60˚.87,87˚60˚.Отсюдаz к /2,(3.19)30˚ 87,87˚/2 = 44˚.Посколькуz = 2 180 /zк,(3.20)z = 2 180 12=30˚.тоzк 4 180 /к,(3.21)8 4 180/87,87˚ = 8,2.Месторасположение транспортера (рисунок 3.3) определяют исходя изтого, что грунт, высыпающийся из ковшей 1, должен попадать на лентутранспортера 4.
Причем транспортер стремятся расположить внутри ротора 3,но как можно выше, так как чем выше расположен транспортер, тем наЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата29большуювеличинуможнозаглубитьротор,чтопозволяетснизитьматериалоемкость проектируемого экскаватора.vp5αнYA14αлφкHDpφ0H0B αнXОO023Рисунок 3.3 — Схема к определению месторасположениятранспортера.Дляопределенияместорасположениятранспортеранеобходимопостроить траекторию полета высыпающегося из ковшей грунта и установитьсоответствующим образом транспортер. При этом следует учесть разницу втраекториях полета частиц грунта, находящихся в разных частях ковша.
Иногдав роторах устанавливается лоток 5, направляющийгрунт на лентутранспортера.Выгрузка грунта из ковшей начинается с момента достижения ковшомкрая запорного сектора 2, препятствующего преждевременному опорожнениюковшей. Положение верхнего края сектора определяется углом началаразгрузки н. Принимается н = 30...35 ,принимаем н = 30. Большее значениен соответствует большим величинам vр и более связным грунтам. Угол наклона лотка л должен быть таким, чтобы обеспечивалось скольжение грунта внизпо лотку, т.е. он определяется коэффициентом (углом) трения грунта о сталь.Из этих соображений угол наклона лотка принимаем л= 40 4.Графическаясема представлена в преложение Б.ЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата30Траектория тела, брошенного под углом к горизонту, описываетсяобычно двумя уравнениями, которые при принятых обозначениях будут иметьвидX = vp t cos н,(3.22)Y = vp t sin н – gt2/2,(3.23)где t – время, измеряемое от момента начала разгрузки.Выразив t из уравнения (3.22), подставив полученное выражение в уравнение (3.23) и проведя соответствующие сокращения, получим уравнение дляописания траектории:Y = X tg н – gX2/2vp2 cos2н,(3.24)Подставляя в уравнение (3.24) различные значения Х (от нуля с шагом0,2...0,4 м), строят траекторию полета грунта с началом траектории в точке А.Затем строят траекторию с началом в точке В с предварительным пересчетомзначения vp, соответствующего меньшему радиусу, и подстановкой полученного значения vp в уравнение (3.24).Подставив в уравнение (3.24) значение Х = 0,2 м получим значение Y дляточки АY = 0,2 tg 30 – 9,81 0,22/2 1,52 cos230 = 0,020 м.Остальные расчеты ведутся аналогично, их результаты занесены в таблица 3.1Т а б л и ц а 3.1Значения точек Х и Y.X, мY, м000,20,020,4-0,110,6- 0,430,8- 0,931-1,6ЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата31Далее ведется расчет для точки В.Критическая скорость vкр.в определяется по формулеvкр.в =vкр.в =gD / 2 2,22 D ,2,22 2,7(3.25)= 1,64 м/с.Скорость вращения ротора(3.26)Принимаем vр.в = 1,2 м/с.Подставив в уравнение (3.24) значение Х = 0,2 м, получим значение Yдля точки ВY = 0,2 tg 30 – 9,81 0,22/2 1,22 cos230 = -0,02 м.Остальные расчеты ведутся аналогично, их результаты занесены в таблице 3.2Т а б л и ц а 3.2Значения точек Х и Y.X, м00,20,40,60,8Y, м0-0,02-0,3- 0,8- 1,7Строим параболы для пониженных скоростей вращения:(3.27)ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата32Подставив в уравнение (3.24) значение Х = 0,2 м получим значение Y дляточки АY = 0,2 tg 30 – 9,81 0,22/2 0,982 cos230 = -0,06 м.Остальные расчеты ведутся аналогично, их результаты занесены в таблица 3.3Т а б л и ц а 3.3Значения точек Х и Y.X, м00,2Y, м0-0,06Скорость вращения ротора0,4-0,490,6- 1,20,8- 9,6(3.28)Принимаем= 0,8 м/с.Подставив в уравнение (3.24) значение Х = 0,2 м, получим значение Yдля точки ВY = 0,2 tg 30 – 9,81 0,22/2 0,82 cos230 = -0,2 м.Остальные расчеты ведутся аналогично, их результаты занесены в таблице 3.4Т а б л и ц а 3.4Значения точек Х и Y.X, м00,20,40,6Y, м0-0,2-0,9- 2,4Обе траектории должны попадать на ленту транспортера.
На основанииЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата33этого расчета и условия обеспечения производительности можно также предварительно определить и ширину ленты Вл. Кроме того, ширина ленты должнабыть определена из условия обеспечения требуемой производительности(транспортирующей способности). При плоской ленте ширина определяется поформулеBл ≥Пт kр /(0,0416vлсу ) ,(3.29)где vл – скорость ленты, vл = 3…5 м/с ; Принимаем vл = 4 м/с.су – коэффициент, учитывающий влияние угла наклона транспортера (табл.3.1[1]). Принимаем су = 0,93.Bл ≥0,05 1,3 /(0,0416 4 0,93)=0.649 м =649 мм.Ширина ленты выбирается из ряда: 500, 650, 800, 1000, 1200 мм.
Принимаем Bл = 650 мм.Остальные параметры и расчеты транспортера выполняются обычнымиметодами.Диапазон рабочих скоростей передвижения определяется на основанииформулы расчета скорости передвижения:vп = Пт /А,(3.30)где А – площадь поперечного сечения траншеи (канала).А = H·b,(3. 31)А =1,3·0,5 = 0,65 м2.Подставив значения в формулу (3.28) получим:vп = 0,05 /0,65 =0,077 м/с =277 м/ч.Таким образом, максимальное значение скорости передвижения соотЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата34ветствует максимальному значению технической производительности в наиболее благоприятных условиях (kн – максимально, kр – минимально) и минимальному значению площади поперечного сечения, т.е.vпmax = Птmax /A min,Птmax = Vк zp/(3.32),Птmax = 0,04 1,98 0,92 / 1,1 = 0,065 м3/c = 234 м3/ч.A min = bmin·hmin,A min = 0,5·0,8= 0,4 м2.vпmax = 0,065 /0,4 =0,162 м/с = 583 м/ч.Аналогичноvпmin = Птmin /A max,Птmin = Vк zp/(3.33),Птmin = 0,04 1,3 0,75 / 1,35 = 0,02 м3/c = 104 м3/ч.A max = bmax·hmax,A max = 1,3·0,5 = 0,65 м2.vпmin = 0,02 /0,65 = 0,03 м/с = 110 м/ч.С целью снижения энергоемкости процесса копания необходимостремиться к такой скорости передвижения, при которой подача на ковшсоставляет не менее 25...30 мм.Определяем среднею толщину стружки δср по формулеδср=c·sin(φk/2),(3.34)ЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата35δср=0,030·sin(87,87/2)=0,0263м=26,3мм.Ширина стружки bc равна ширине ротора по режущей кромке т.е. bc=0,5 м.Рассчитанные значения основных параметров сводим в таблицу 3.5.Таблица 3.5Значения основных параметров№1234567891011121314151617181920ПараметрРазмерность ЗначениеГлубина траншеим1,333Номинальная производительностьм /с (м /ч)200 (0,05)Ширина траншеим0,5Критическая скоростьм/с3,64Окружная скоростьм/с1,5Угловая скорость роторарад/с1,11Диаметр роторамм2700Число ковшейшт.12Число рядов ковшейшт.1Шаг ковшеймм750Угловой шаг ковшей на ротореградус23˚33Вместимость ковшам0,04-1Частота разгрузокс1,98Ширина ленты отвального конвейерамм650Диаметр барабана конвейерамм400Подача на ковшмм38Средняя толщина стружкимм26,3Номинальная скорость рабочего перем/с (м/ч)0,077 (277)движенияМинимальная скорость рабочего перем/с (м/ч)0,03(110)движенияМаксимальная скорость рабочего перем/с (м/ч)0,162 (583)движенияЛистИзм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
