Изучение устройства и составление схемы механизмов подъема ковша и разгрузки прицепного скрепера. Вычисление продолжительности рабочего цикла, технической и эксплуатационной производительности прицепного скрепера

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Сибирский государственный университет путей сообщения

Кафедра 

«Подъемно-транспортные, путевые, строительные и дорожные машины»

Тема: «Расчет скрепера»

Контрольная работа по дисциплине

“Строительные машины”

Разработал:                                                                  Руководитель:

студент                                                                         

______________ Ильина М.А.                                ______________ Ткачук А.П.

    ^{(подпись)                                                                                                                       (подпись)}                                           ______________                                                          _______________                                                   

^{(дата сдачи на проверку)                                                                                            (дата проверки)}

Краткая рецензия:

____________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

_________________________________________________________________

____________________________

(запись о допуске к защите)

____________________________                   ___________________________                         (оценка по результатам защиты)                                              (подпись преподавателя)

2014

Цель работы:

изучить устройство и составить схемы механизмов подъема ковша и разгрузки прицепного скрепера;

определить массу скрепера, высоту и длину ковша, сумму сопротивлений на заключительной стадии наполнения;

выбрать тягач;

вычислить продолжительность рабочего цикла, техническую и эксплуатационную производительность прицепного скрепера.

Рисунок 1 – Кинематическая схема скрепера

1.  Исходные данные

q = 3,0 м³ – вместимость ковша;

B = 2,1 м – ширина ковша;

h_cc = 0,1 м – средняя толщина стружки;

h_c = 0,04 м – толщина стружки в конце наполнения;

h_o= 0,3 м – толщина отсыпаемого слоя;

h = 1,1 м – высота грунта в ковше;

l_т = 50 м – дальность транспортирования грунта.

2.  Ход работы

Масса прицепного скрепера:

где а = 1,1∙10³кг/м³ – коэффициент материалоемкости прицепного скрепера.

кг.

Ориентировочная вместимость ковша:

где L, H – длина и высота ковша, L≈ H;

м²;

м.

Сумма сопротивлений движению скрепера на заключительной стадии наполнения ковша:

где F_р, F_н, F_п, F_f – сопротивления резанию грунта, наполнению ковша, перемещению призмы волочения и перекатывания колес скрепера;

где k = 1∙10⁵ Па – удельное сопротивление расчетного грунта резанию ножом скрепера; b_c – ширина стружки (b_c = 0,5B, т.к. на заключительной стадии резание выполняется средней выступающей частью ножа).

Н.

где А_с = h_cb_c – площадь поперечного сечения стружки; k_сж = 6∙10⁴ Па - коэффициент сопротивления стружки сжатию; ξ = 1+0,7h – коэффициент, учитывающий лияние веса столба грунта, расположенного в ковше над вдавливаемой стружкой;

G_ст – вес столба грунта, расположенного над стружкой длиной l_c и шириной b_c;

L_c ≈ 0,35 м – длина стружки, вдаливаемой в ковш.

Н.

Н.

,

где V_п ≈ 0,1 q – объем призмы волочения;

Н.

где  - масса грунта в ковше; f ≈0,12 – коэффициент сопротивления перекатыванию колес скрепера.

Н.

Н.

Выбираем тягач из условия преодоления суммы сопротивлений кратковременно допускаемой максимальной тягой. Это условие можно записать:

, где  - тяга при максимальной тяговой мощности, - тяга по сцеплению, φ=0,9 – коэффициент сцепления гусениц с грунтом.

=> кг.

Подобран ближайший по массе тягач ДТ-75МЛ.

Скорости приняты: v_н=1м/с;  v_т=1,9 м/с; v_р=1,47м/с; v_о =2,5 м/с

Продолжительность рабочего цикла скрепера, с:

, где l_н, l_т, l_р, l_о – длины путей набора, транспортирования, разгрузки и обратного хода, м; v_н, v_т, v_р, v_о– соответствующие скорости движения, м/с; t_п = 10…15 с – продолжительность поворота скрепера; t_пп = 5 с – время на переключение передач.

Длина пути набора, м:

где k_н = 1,1 – коэффициент наполнения ковша;  k_п = 1,3 – коэффициент потерь грунта в призму волочения и боковые валики; k_р = 1,2 – коэффициент разрыхления грунта.

м.

Длина пути разгрузки:

м.

Время рабочего цикла:

с.

Техническая производительность скрепера, м³/ч:

 м³/ч.

Эксплуатационная сменная производительность, м³/см:

П_э.см. = П_тk_иt_см, где k_и = 0,8 – коэффициент использования скрепера по времени в течение смены; t_см = 8,2 ч – продолжительность смены.

П_э.см. =99∙0,8∙8,2 = 649 м³/см.