ПЗ (1207115), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Лист№ докум.Подпись Дата364. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА РАБОЧЕЕОБОРУДОВАНИЕ4.1. Расчет мощности на привод рабочего органаМощность на привод рабочего органа Рр.oдв, приведенную к валу двигателя, можно определить по уравнениюРр.одв = Рр/рп.р + Ртр/п.т ,(4.1)где Рр, Ртр – соответственно на привод ротора и транспортера;р, пр, п.т – соответственно к.п.д. ротора, привода ротора, привода транспортеров.

Обычно рекомендуется принимать р = 0,853. Остальные значения к.п.д. определяются на основании анализаконструкции привода и трансмиссии.Мощность на привод ротора определяется следующим образом:Рр = Рк + Рраз + Рп,(4.2)где Рк – мощность на копание грунта ковшами;Рраз – мощность на разгон грунта;Рп – мощность на подъем грунта к месту разгрузки.Рк = k1Пт,(4.3)где k1 – удельное сопротивление грунта копанию. Принимаем k1 = 520 кПа(табл.3,2[3]);Пт – техническая производительность ротора.По существующим рекомендациям для обычных условий работы припроектировании роторных траншеекопателей и шнекороторных каналокопателей k1 можно принять по табл.

3.2. [3].Определим мощность на копание грунта ковшамиРк = 520 0,05 = 26 кВт.ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата37Мощность на разгон грунта определяется следующим образомРраз = Пт  vp2/2,(4.4)где  – плотность грунта в естественном состоянии. Принимаем  = 2 т/м3.(табл.2 приложения[1]);Рраз = 0,05 2 1,52/2 = 0,07 кВт.Мощность на подъем грунта к месту разгрузки определяется следующим образомРп = Пт  gНп,(4.5)где Нп – высота подъема грунта к месту разгрузки.Высота подъема грунта складывается из высоты Н3 подъема грунта в забое до дневной поверхности и высоты Но подъема от дневной поверхности доместа выгрузки (рисунок. 3.3).Для обоих типов экскаваторов принимаетсяН3 = 0,5 Н,(4.6)Н3 = 0,5·1,3=0,65м.Из рисунка.

3.3 видно, чтоНо = (0,5D – hк)(cosαн – sinφо),(4.7)Но = (0,5 2,7 – 0,25)(cos30 – sin2,13) = 0,88 м.Определим высоту подъема грунта к месту разгрузкиНп = Н3Нп = Н3Но = 0,5 ННо = 0,65Но ,(4.8)0,88 = 1,53 м.Определим мощность на подъем грунта к месту разгрузкиЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата38Рп = 0,05 2 9,81 1,53 = 1,5 кВт.Определим мощность на привод ротора:Рр = 26 + 0,07 + 1,5 = 27,6 кВт.Расчет мощности на привод транспортеров производится по методикам,известным из курса «Подъемно-транспортные машины».

Упрощенно мощностьв кВт можно рассчитать по методике ВНИИ ЗемМаш по следующей формуле:Ртр= c1(Пт  g H + Пт  gL c2 + c3 L vл)/(3,6 · 103),(4.9)где с1, с2, с3 – соответственно коэффициент, учитывающий влияние относительной длины конвейера на общую массу движущихся частей, сопротивления движению ленты, зависящий от ширины ленты. Принимаем с1 = 3,4; с2 = 0,04; с3 = 61;Пт – техническая производительность транспортера, принимаемая равной технической производительности экскаватора, м3/ч; – плотность транспортируемого грунта,  = 2 т/м3 (табл.2 приложения[3]);H – разность высот расположения концевых барабанов конвейера.Принимаем Н = 0,8 м;L – расстояние между осями концевых барабанов, L = 3…5 м[3].

Принимаем L = 4 м;vл – скорость ленты, vл = 3…5 м/с[3]. Принимаем vл = 4 м/с;Значение с1 принимается в зависимости от расстояния между осямиконцевых барабанов конвейера по табл. 3.3[3].Значение с2 принимается 0,04 при роликах на подшипниках качения и0,06 на подшипниках скольжения, значения с3 принимаются по табл. 3.4[3].Ртр= 3,4 (200 2 9,81 0,8 + 200 2 9,81 4 0,04 + 61 4 4)/(3,6 · 103) ==4,5 кВт.ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата39Определим мощность на привод рабочего органа Рр.oдв, приведенную квалу двигателяРр.одв = 27,6 / (0,85 0,8) + 4,5 / 0,8 = 31,6 кВт.4.2.

Определение мощности на передвижение роторного экскаватораДля расчета мощности на передвижение необходимо в первую очередьопределить силы, действующие на рабочее оборудование. Поэтому приведенная к двигателю мощность Рпердв на передвижение для машин с навесным, полунавесным и полуприцепным рабочим оборудованием приближенно можетбыть определена по формулеРпердв = Gм fпр vп/(б г тр пр),(4.10)где Gм – сила тяжести машин.Gм = m 9,81 = 18300 9,81 = 179523 Н = 179,52 кН.fпр – приведенный коэффициент сопротивления передвижению, равныйудвоенному коэффициенту fо сопротивления передвижению гусениц.Принимаем fо = 0,12 (табл.

2 [3]) ;б,г, тр, пр – соответственно к.п.д. буксования, механизма гусениц, трансмиссии, привода хода. При полной нагрузке можно приниматьдля гусеничных тракторов б = 0,95...0,98, тр = 0,88...0,93. Длягусеничных машин г = 0,7...0,9. пр = 0,9 (стр.113 [3]).Рпердв = 179,52 0,24 0,077 /(0,96 0,8 0,9 0,9) =5,33 кВт.Определяем предварительно необходимую мощность двигателяPдв=Кз· Рр.одв,(4.11)где Кз- коэффициент запаса прочности двигателя, Кз=1,2…1,4ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата40Pдв=(1,2…1,4)· 31,6=37,9 …44,2 кВт.По расчетному значению Pдв принимаем предварительно в качествебазовой машины переоборудованный трактор ТТ-4, имеющие следующиетехнические данные [7]:Номинальная эксплуатационная мощность двигателя, кВт (л.с.)81 (110)Частота вращения, об/мин:коленчатого вала двигателя при номинальной мощности1250ВОМ 1000Удельный расход топлива при номинальной эксплуатационной мощности,г/кВт*ч (г/э.

л.с.-ч)не более 218(160)Колея, мм 1880Продольная база, мм3960Дорожный просвет, мм 415Ширина башмаков, мм 460Скорость рабочего хода регулируется бесступенчатоТранспортная скорость от 2,2 до 9,8 км/чГабаритные размеры:Длина 6300ммШирина 2550ммВысота 3560ммВысота грунтозацепа, мм 65Удельное давление на грунт, МПа 0,076Масса конструктивная с база под трубоукладчик 17700 кг.4.3. Определение сил, действующих на рабочее оборудованиеДля выполнения тяговых и статических расчетов необходимо рассчитатьреакции, действующие на рабочее оборудование. Силы на отделение грунта отзабоя (силы копания) приложены к режущей части ковша и представляются вЛистИзм.

Лист№ докум.Подпись Дата41виде касательной F и нормальной Fn составляющих, причемFn =  ·F,(4.12)где  – коэффициент соотношения между составляющими,  = 0,2...0,5[3].Принимаем =0,35.Величина касательной силы определяется по зависимостиF = k1 ·Астр,(4.13)где Астр – площадь стружки в радиальном сечении, Астр = В ·с.Поскольку толщина стружки – величина переменная и зависит от угловой координаты ковша i, то в общем видеF і = k1 В·с· sin  і,(4.14)F 1 = k1 ·В·с· sin z ,(4.15)Тогда на рисунке 4.1F 1 = 520 0,5 0,038 sin 30 = 4,94 кН.F 2 = k1 ·В·с· sin 2z,(4.16)F 2 = 520 0,5 0,038 sin (2 30) = 8,55 кН.Определение результирующей касательной силы Fсум произведем графическим сложение сил выполненном в масштабе в приложении Г.

ПолучимFсум=12,8 кН.Определяем нормальную силу FnFn1 = · F1Fn1 = 0,35 4,94 = 1,72 кН.Fn2 =  ·F2ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата42Fn2 = 0,35 8,55 = 2,99 кН.Определение результирующей касательной силы Fnсум произведем графическим сложение сил выполненном в масштабе в приложении Г. ПолучимFnсум=4,48 кН.Рисунок 4.1 — Схема к определению сил, действующих на ротор.Для определения точки приложения Fсум необходимо провести касательную к ротору, параллельную Fсум.

Точка касания и есть искомая точка. Этаже точка является и точкой приложения нормальной результирующей силы, величина которой также определяется геометрическим сложением векторов силFnі. Точкой приложения сил будет прямая поролельная Fсум проведеннаякосательна к окружности траектории движения ковшей.Определенные таким образом силы не учитывают силы тяжести грунта.Более точно окружную силу можно определить по формулеFокр = Рр/vр ,(4.17)ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата43Fокр = 27,6/1,5 = 18,4 кН.Точкой приложения этой силы будет точка приложения силы Fсум.

Нормальная составляющая от Fокр определяется по формуле, аналогичной формуле(4.11).Определим силу Fд сопротивления отвала, подчищающего дно траншеиFд=кз·k1·b·ед,(4.18)где кз – коэффициент, учитывающий зашумление подчистного устройства(принимаем кз - 1,1);k1 – коэффициент удельного сопротивления копания грунта, k1=30кПа;ед- толщина снимаемого слоя грунта, принимаем равной ед=0,04мFд=1,1·30·0,5·0,04=0,66кН=660Н.ЛистИзм.

Лист№ докум.Подпись Дата445. ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫПри тяговых и статических расчетах требуется использовать массу илисилу тяжести машины в целом или ее частей, а также положение центра тяжести. Сила тяжести может быть определена после расчетов параметров рабочегооборудования и сравнения расчетных параметров рабочего оборудования с параметрами рабочего оборудования серийных машин. При отсутствии сведенийо массе рабочего оборудования ориентировочно эксплуатационную массу машины mэ в кг можно определить по следующей эмпирической зависимости:для роторного траншеекопателяmэ = (35...50) Пт ,(5.1)mэ = (35...50) 200 = 7000..10000 кг.Так как масса базового трактора равна mт=18300 кг, на основании таблицы 1.1 масса экскаватора равна 25800 кг, то примем массу экскаватора 22700кг.

Массу рабочего оборудованияmр.о.= 22700 18300 = 4400 кгПоложение центра тяжести базовой машины принимаем согласно техническому описанию.5.1. Определение суммарного тягового сопротивления при навеснойсхеме агрегатированияНа машину действуют силы Fк, Fн, Fп, приложенные к рабочему оборудованию, силы тяжести Gт базовой машины и рабочего оборудования Gр, силасопротивления передвижению базовой машины Fs, необходимая сила тяги Fт,нормальная реакция грунта на движитель Rг, необходимые углы  и Проектируя все силы на ось Y и решая полученное уравнение относительно Rг, получают выражение для определения Rг.

Характеристики

Список файлов ВКР