Технический флот, страница 6

-  мощность черпакового двигателя.

Определение основных размеров черпака

Основными геометрическими параметрами черпака, подлежащими определению  при его проектировании, являются следующие размеры и углы: а – вылет черпака; b – ширина черпака; b₁ – ширина каретки; l – длина спинки; x и y – координаты центра тяжести черпака; C – глубина донышка; g – угол, характеризующий наклон режущей кромки к спинке черпака; a₀ – угол наклона основания сферического донышка к спинке; d₁ – угол резания грунта; d₂ – угол, характеризующий конусность черпака.

Геометрическая емкость черпака V (м³) определяется, исходя из заданной часовой производительности снаряда по грунту Q_Г (м³/ч), по формуле:

где:   K_P = 1.25  –   коэффициент разрыхления (коэффициент увеличения объема грунта, взрыхляющегося при заполнении черпаков);

K_Н = 0.65÷0.80  –   коэффициент наполнения черпаков, в курсовой принимаем K_Н = 0.75;

  –   число черпаков, опоражнивающихся на верхнем барабане в минуту.

Расчетное число черпаков  для цепи с черпаками на каждом втором звене определяется с округлением результата до целого числа по следующей эмпирической формуле:

где:      число граней на ведущем (верхнем) барабане, для снарядов производительностью выше 350 /ч (

Геометрическая емкость черпака равна

Одним из основных линейных размеров черпаков является вылет черпака, т.е. расстояние от спинки до наиболее удаленной точки на режущей кромке. Он определяется с учетом рода разрабатываемого грунта по следующей формуле

где: K_a  –   коэффициент полноты формы черпака, представляющей собой отношение емкости черпака к объему куба, ребро которого равно вылету черпака

Значения коэффициента K_a для черпаков, предназначенных к разработке липких грунтов, принимается от 1,15 до 1,17, (в курсовой принимаем K_a = 1,16).

Остальные линейные размеры черпака и углы, характеризующие форму черпака, выбираются с учетом опытных данных из таблице 2.

Значения основных размеров наиболее распространенных черпаков

Таблица 2

Наименование величин	Рекомендуемые значения	Принимаемые значения
Ширина черпака	b=(1,2-1,5)а	b=
Ширина каретки	b1=(0,7-0,8)а	b1=
Длина спинки	l=(0,9-1,1)а	l=
Глубина донышка	C=0,2а	C=
Координаты центра тяжести		x= y=
Угол, характеризующий наклон режущей кромки к спинке черпака	γ=45°-50°
Угол наклона основания сферического донышка к спинке	α0=105°-115°	110°
Угол резания грунта	δ1=30°-45°
Угол, характеризующий конусность черпака	δ2=15°-20°

Проекции черпака с размерами, определяющими его форму и емкость, представлены на рис. 4

Определение элементов черпаковой цепи

Шаг звена черпаковой цепи с учетом конструктивности черпака принимается в пределах

Меньшие значения шага соответствуют черпакам для липких грунтов, а большие – черпакам для сыпучих грунтов.

Шаг черпаковой цепи  при условии чередования черпаков и межчерпаковых планок (майонов) составляет

Возвышение  осей отверстий в полозках каретки и в межчерпаковых планках над опорными плоскостями определяется соотношением

Высота межчерпаковых планок равна

Когда число граней верхнего барабана  установлено, определяется центральный уголφ, приходящийся на одну грань барабана

Расстояние  от оси верхнего барабана до оси звена и длина  грани барабана определяется из геометрических условий

Элементы черпаковой цепи и верхнего барабана представлены на рис.5

Для определения затрат мощности черпакового двигателя выполняем расчет высоты подъема черпака над уровнем воды.

Высота центра тяжести черпака, находящегося на верхнем барабане, над уровнем воды (рис.12) вычисляется по формуле

где:  y₁  –   высота оси перекидного клапана над уровнем воды;

y₂  –   возвышение оси ведущего барабана над осью перекидного клапана;

y₃  –   высота цента тяжести грунта в полости черпака.