5209 (585185), страница 15

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

Текст из файла (страница 15)

Для механизации трудоемких процессов при проведении АСДНР по ликвидации последствий ЧС необходимо правильно подобрать комплекты и комплексы спасательных машин.

Большой объем работ в зоне аварии невозможно провести в короткие сроки без применения различной техники. Только широкая механизация всех видов работ позволит своевременно осуществить спасение пострадавших и выполнение неотложных аварийно-восстановительных работ. Для механизации работ могут применяться имеющиеся на объекте различные типы и марки строительных машин и механизмов, а также техника расположенная в ведении смежных предприятий. Подбор машин выполняется на основе соответствия их главных эксплуатационных параметров требованиям к машинам для механизации АСДНР и технологии производства работ. Производится выбор оптимального варианта комплексной механизации на основе сравнения основного и дополнительных показателей.

При выборе оптимального варианта комплексной механизации, основным показателем является продолжительность производства работ, также учитывается оснащенность формирований ликвидаторов ЧС, объемы и характер необходимых работ. Для каждого формирования разработан «План ликвидации аварийных ситуаций» на объекте, в соответствии с которым привлекаются имеющиеся в их распоряжении машины и другие технические средства, необходимые для ликвидации ЧС [36].

4.9.1 Теоретические основы отбора дорожных машин для механизации работ в зоне ЧС

Задача расчетов заключается в подборе дорожных машин в соответствии с условиями выполнения работ. Так же требуется определить, подходит ли Бульдозер марки Д-521 для работ по ликвидации завала. Тактико-технические характеристики Бульдозера представлены в приложении Б.

Исходные данные расчетов принимаются на основе обстановки, в том числе и инженерной: объема завалов, состояния подъездных путей и т.д.

техническая производительность машины П_т = 0,77 км/м.

коэффициент, зависящий от числа проходов бульдозера по одному следу. В данном случае расчет проводится при двух проходах К =0,4 [5];

длина отвала бульдозера Д-521 L₀=336 см [5];

угол поворота отвала в плане для бульдозеров с неповоротным отвалом sinω = 1;

усилие на перемещение призмы волочения на 1 погонный сантиметр длины отвала Р_пр =25,0кгс/см

усилие копания на один погонный сантиметр длины отвала P_K=4,5 кгс/см

коэффициент сопротивления гусеничного хода f_г =0,2

коэффициент использования сцепного веса базовой машины, φ_сц =0,9 [5];

коэффициент буксования к_б= 0,1.

коэффициент полезного действия силовой передачи и ходовой части, η =,82.

С целью определения максимальной производительности, которую может дать машина с учетом ее основных конструктивных параметров и условий работы, осуществляется тяговый расчет.

Отметим, что рабочий процесс машины в каждом элементе рабочего цикла возможен в том случае, если сила тяги машины по двигателю Р_д и сила тяги машины по сцеплению Р_сц будут больше (или равны) сумме всех сил сопротивлений W для соответствующих элементов цикла, которые машина должна преодолевать в заданных условиях, т. е.

(4.24)

В противном случае возможно, что заглохнет двигатель или забуксует движитель.

В соответствии с [5] для проведения работ по расчистке завалов выбирается бульдозер со средним значением номинальной силы тяги – 135 — 200 кН.

Данным требованиям подходит бульдозер Д-521.

Производительность машин при работе в завалах зависит от характеристик завала, схемы производства работ и технических параметров машин. Таким образом, для ориентировочных расчетов примем:

П_э = 0,65∙П_т (4.25)

где П_т техническая производительность машины;

Эксплуатационная производительность бульдозеров на гусеничных тракторах при прокладывании проездов в завалах может быть определена по формуле:

, км/ч, (4.26)

где N — мощность двигателя трактора, л.с;

К — коэффициент, зависящий от числа проходов бульдозера по одному следу;

W — полное сопротивление движению бульдозера при работе, кгс.

П_э = = 0,5 км/ч (4.27)

Полное сопротивление движению бульдозера при работе W слагается из сопротивления копанию W₁, сопротивления перемещению призмы волочения (объема породы перед отвалом) W₂ и сопротивления перемещению бульдозера W₃.

Сопротивление копанию определяется по формуле:

W1 = P_K∙L_o∙sinω, кгс (4.28)

где P_K∙— усилие копания на один погонный сантиметр длины отвала, кгс/см;

L₀ — длина отвала;

ω — угол поворота отвала.

W₁ = 4,5∙336∙1 = 1512 кгс

Сопротивление перемещению призмы волочения определим по формуле:

W₂ = P_пр∙L₀, кгс (4.29)

где Р_пр — усилие на перемещение призмы волочения на 1 погонный сантиметр длины отвала, кгс/см.

W₂ = 25,0∙336 = 8400 кгс

Сопротивление перемещению бульдозера определяется по формуле

W₃ = G_б∙f_г (4.30)

где G_б — полный вес бульдозера, кг;

f_г — коэффициент сопротивления гусеничного хода.

W₃ = 16900∙0,2 = 3380 кгс

Полное сопротивление движению бульдозера при работе рассчитывается по формуле:

W=W_l + W₂ + W₃. (4.31)

W = 1512 + 8400 + 3380 = 13292 ≈ 13000 кгс

Опыт производства работ по прокладыванию проездов в завалах с помощью бульдозеров показывает, что минимальное заглубление отвала при этом должно быть примерно 0,2 м.

Поэтому, если найденное расчетом полное сопротивление движению бульдозера при заглублении отвала 0,2 м окажется больше максимальной силы тяги трактора, то это указывает на нерациональность применение данного типа бульдозера для прокладывания проездов [2].

Рассчитаем силу тяжести базового тягача для создания номинального тягового усилия по сцеплению по формуле:

G_T=P_ном/φ_сц (4.32)

где φ_сц — коэффициент использования сцепного веса базовой машины;

Р_ном — номинальное тяговое усилие, кгс.

G_T = 180∙10³/0,9 = 200000 кгс

(4.33)

Общая сила тяжести конструкции бульдозеров рассчитаем по формуле:

G_б = 1,2∙G_T, (4.34)

где G_б — сила тяжести базовой машины

G_б = 1,2∙200 = 240000 кгс

Мощность двигателя базовой машины выбирается такой, чтобы обеспечить заданные транспортные скорости бульдозеров и необходимое для работы тяговое усилие по двигателю. Для последнего случая эффективная мощность двигателя определим по формуле:

, кВт (4.35)

где v_p — расчетная рабочая скорость бульдозера, м/с;

Обычно бульдозеры производят сдвигание грунта на I или II передаче, или (0,9…1,0) м/с. возвращение его к месту набора грунта для нового цикла осуществляется, как правило, задним ходом со скоростью (1,1…2,2) м/с. В данном случае используется средняя скорость движения бульдозера v_p = 1,5 м/с.

η — коэффициент полезного действия силовой передачи и ходовой части.

Тогда,

N_д = = 304 кВт

В противном случае возможно, что заглохнет двигатель или забуксует движитель.

При выполнении тягового расчета машины прежде всего следует определить, какую силу тяги может развивать машина по двигателю. Определим ее по формулу:

Р_д1=367,2∙N_д/v₁ (4.36)

Р_д1 = 367,2∙304/6,9 = 16000 кгс

Рд_з.ход = 367,2∙N_д/v_з.ход (4.37)

Рд_з.ход = 367,2∙304/4,8 = 23100 кгс

Р_д = (Р_д1+ Рд_з.ход)/2 (4.38)

Р_д = 13439,5 + 8400 = 19800 кгс

Далее следует определить, какую силу тяги может развивать машина по сцеплению. Рассчитаем ее по формуле:

Р_сц = φR_гр = φ(G_б∙cosα ± Wy) (4.39)

где φ — коэффициент использования сцепного веса машины;

R_гр— нормальная реакция завала на машину;

α — угол уклона местности;

W_y — вертикальная составляющая рабочих сопротивлений.

Заметим, что при α ≤ 6° влияние угла местности α и Wy на силу Р_сц незначительное. Поэтому в данных расчетах при α < 6° можно принимать α = 0 и W_y = 0.

Р_сц = 0,9∙(240∙10³∙1 ± 0) = 216000 кгс

После определения Р_д и Р_сц произведем их сравнение с той целью, чтобы определить, какая сила тяги будет ограничивать возможности рабочего процесса машины.

Максимальная сила тяги по двигателю Р_д будет меньше при минимальной скорости движения машины, т.е. ограничиваться силой тяги по двигателю. Результаты расчета показывают, что максимальное тяговое усилие бульдозера Д-521 превышает его сопротивление движению и, следовательно, применение этого бульдозера при прокладывании проездов рационально.

4.9.2 Теоретические основы отбора подъемно-транспортных машин для механизации аварийно-спасательных работ

Задача расчетов заключается в подборе подъемно-транспортных машин для механизации аварийно-спасательных работ. Так же требуется определить, подходит ли кран марки КС -35715 для работ по ликвидации завала. Тактико-технические характеристики автокрана представлены в приложении Б.

Исходные данные расчетов принимаются на основе обстановки, в том числе и инженерной. Приведем дополнительные данные, необходимые для расчета:

масса груза 2 т (плита 6∙3 [8]);

в соответствии с [5] для проведения работ по расчистке завалов выбирается автокран с грузоподъемностью 16 т.

расстояние между выносными опорами крана КС-35715 М=4,4м;

расстояние от выносной опоры до объекта с₁= 1 м [5];

расстояние от ближайшей к крану точки объекта до груза с₂ =5м;

номинальная грузоподъемность крана КС-35715 (Ивановец) Q_кр =16т [9]

расстояние от оси поворотной платформы до корневого шарнира стрелы с₀=0,90 м [9];

высота корневого шарнира стрелы над опорной поверхностью h₀=1,4 м [9];

высота объекта (выбирается из расчета максимальной высоты

завала Н₀ =1,1 м;

наибольшая ширина стрелы b=1,0м;

минимально допустимое расстояние при прохождении груза над объектом;, принимается согласно требованиям техники безопасности К₃ ≥ 0,5

высота строповой подвески (минимальная для данного груза). h_стр=1м;

Первая операция заключается в предварительном выборе крана по номинальной грузоподъемности. При этом должно соблюдаться ограничение:

Q_кр ≥ Q_гр (4.40)

где Q_кр - номинальная грузоподъемность крана;

Q_гр- масса груза;

Следующая операция — определение необходимого вылета стрелы крана l_тр при котором должна осуществляться работа с данным грузом.

Значение l_тр определяется из условий размещения крана по отношению к завалу по номограмме [5]:

l_тр = (М/2) + с₁ + с₂ + (b/2) (4.41)

где М — расстояние между выносными опорами крана КС-35715;

с₁ — расстояние от выносной опоры до объекта;

с₂ — расстояние от ближайшей к крану точки объекта до груза;

b — ширина груза составляет 6 м (из расчета высоты колонны одноэтажного промышленного здания).

l_тр = (4,4/2) + 1 + 5 + (6/2) = 11м

Далее определим максимальный вылет стрелы 1_мах, при котором может быть поднят груз массой Q_гр. Для этого используется грузовая характеристика крана, представляющая собой функциональную зависимость Q = (l,L,b)

где l — вылет стрелы;

L — длина стрелы крана;

b — наибольшая ширина стрелы.

После определения l_max производится проверка:

l_тр≤l_мах (4.42)

11м=11м,

откуда можно сделать вывод, что длина необходимого вылета стрелы соответствует требованиям.

Можно переходить к следующей операции — определению допустимого вылета l_доп по условию размещения объекта (разрушенное сооружение, завал и т. д.) под стрелой крана. Сущность этого условия состоит в том, что при установке груза в необходимое положение стрела не только не должна касаться объекта , но между ними должен сохраняться зазор. Рассчитаем его по формуле

ε ≥0,1-0,15 м. (4.43)

Размер допустимого вылета, исходя из указанного условия, определяется по формуле:

Характеристики

Список файлов ВКР