ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ И УСТОЙЧИВОСТЬ СКРЕПЕРА
Задачей общего расчета скреперов является проведение тягового расчета, проверка его устойчивости при работе и определение производительности.
В настоящее время в практике проектирования скреперов наибольшее применение получил тяговый расчет, предложенный Е.Р.Петерсом. По нему определение сопротивления передвижению скрепера ведется для конца наполнения ковша грунтом:
Р01 = Рр + Рт + Рн + Рпр , (2.7)
где Рр - сопротивление резанию;
Рт - сопротивление передвижению скрепера с груженым
ковшом;
Рн - сопротивление наполнению ковша;
Рпр - сопротивление перемещению призмы волочения.
- 41
Сопротивление (кН) передвижению скрепера
;тс + тг) • (f ± Г
:2.8)
где тс - масса скрепера, т;
тг - масса грунта в■ ковше, т;
f - коэффициент сопротивления перемещению движителя ; I - преодолеваемый уклон. Сопротивление (кН) резанию грунта
Рр = Kt '-В-с
(2.9)
где iq В с |
- удельное сопротивление грунта резанию;
- ширина ковша, м;
- толщина стружки, м, для конца копания
с - 0,05...О,2 м, соответственно для ковшей 3 и 25 м3.
•' Сопротивление Рн наполнению
складывается из сопротивления Рп силы тяжести поднимаемого столба грунта и сопротивления Ртр трению грунта в ковше.
Сопротивление (кН) силы тяжести столба грунта (Рис.2.5)
(2.10) |
Рп = B-c-H-p-g ,
Рис. 2.5. Схемы к определению
сопротивления наполнению где Н - высота ковша, м;
ковша. р - плотность грунта, т/м3.
- 42 -
Сопротивление (кН) трению грунта в ковше обусловлено давлением со стороны прилегающих к нему с боков призм
Ртр = X-B-H2-p-g , (2.11)
где
tg р sin р ■
1 + tg2 р 2 ( здесь р - угол внутреннего трения грунта ).
Сопротивление (кН) перемещению призмы волочения перед ножом ковша и заслонкой
Рпр = yB-H2-p-/i'-g , (2.12)
где у - коэффициент объема призмы волочения,
у = 0,5...О,7 для связных и сыпучих грунтов; д' - коэффициент трения грунта по грунту, при
аналогичных грунтах jli' = 0,3... 0,5. В данной" методике расчета так же, как и в аналогичной у бульдозера, неоднозначно может быть выражено сопротивление FTp трению грунта в ковше. Приведенная зависимость (2.11) свойственна поведению сыпучей среды. Рассмотренное же поведение грунта в ковше характерно для связных грунтов. На рис. 2.6 представлена картина наиболее вероятного взаимодействия ковша с малосвязным и несвязным -, сыпучим грунтом. Применительно к этому случаю сопротивление трению .грунта в ковше может быть представлено выражением
- 43 -
Ртр ' = (jti-cosa + since) • Gj, -cosa + Gn -cosp- (д' -cosp + sinp). (2.13)
В соответствии с полученным сопротивлением передвижению скрепера Р01 ведется подбор тягача.
Рис. 2.6. Схема к определению сопротивления трения
грунта в ковше.
Для самоходных скреперов без толкачей необходимо, чтобы максимальное окружное усилие Рк на ведущих его колесах было согласовано с Р01 , т.е.
Рк > Poi < рФ-- При использовании толкача с тяговым усилием Рт
(Рк + Рт)-К0 > Р01,
- 44 -
где К0 - коэффициент одновременности работы тягача и
толкача, принимаем при расчетах К0 = 0,85...О,9. Завершается тяговый расчет скрепера проверкой условия сцепления движителей машины с основанием. При нормальной нагрузке на ведущие колеса или гусеницы машины и коэффициенте их сцепления с грунтом фсц это условие имеет вид
^сц ' Фсц ^ Р(И •
Значение Gcu зависит от распределения веса машины на оси ходового устройства. У прицепных скреперов при загруженном ковше на передние колеса приходится примерно 40%, а на задние - 60% общего веса машины. У полуприцепных машин на задние колеса передается около 60...70% веса скрепера. Остальной вес машины передается на сцепное устройство тягача. В самоходных скреперах вес машины распределяется по осям примерно поровну.
На стадии проектирования, когда вес скрепера неизвестен, его ориентировочно принимают в зависимости от вместимости ковша q (м3).
В прицепных скреперах
Gc = (l,0...1,2)-q; в полуприцепных скреперах
Gc = (0,9...1,3)-q; в самоходных скреперах
Gc = (2, 2... 2, 6) • q.
Вес скрепера с элеваторной или шнековой загрузкой больше соответствующего из рассмотренных случаев на 10...15%.
- 45 -
Устойчивость скреперовпроверяется при движении их под уклон, на подъем, по криволинейным участкам пути и по косогору. Запас устойчивости машины во всех этих случаях должен быть не менее 1,2.
Рис. 2..7. Схема к определению устойчивости скрепера на косогоре. |
При движении скрепера по косогору возможно опрокидывание всей машины относительно ребра опрокидывания, проходящего через опорные точки 0-0 (Рис. 2.7) ходовой части машины с одной из ее сторон, или только
части машины, вероятнее прицепной, относительно оси 01 - 01, проходящей через шарнир сцепного устройства тягача и опорную точку одного из задних колес.
В первом случае допустимый угол поперечного уклона
tg ос = (0,5В - a)/(l,2h ').
[2.14)
Во втором - предельный угол наклона косогора
tg а = 1ц/(1,2пц
(2.15)
- 46 -
Дата добавления: 2015-06-10; просмотров: 1015;