Скрепер

Рисунок 10 - Схемы принудительной (а), полупринудительной (б) и свободной (в) разгрузок ковша скрепера

Сила сопротивления качению роликов задней стенки по днищу ковша (кН)

где mзс - масса задней стенки, кг; ориентировочно можно принимать mзс ≈ 1,2mз; fp = 0,10...0,15 - коэффициент сопротивления качению роликов.

41

Сила инерции массы грунта mг и задней стенки mзс (кг) при равноускоренном движении (кН)

где Vзс - скорость движения задней стенки, м/с; принимается Vзс = 0,15...0,20 м/с; t - время (с), в течение которого скорость движения задней стенки изменяется от 0 до Vзс; при-

нимается t = 1,0...2,0 с.

Сила, необходимая для движения задней стенки в начальной стадии разгрузки ковша скрепера будет равна (кН)

Диаметр гидроцилиндра (м)

где n - число гидроцилиндров; обычно n = 2.

Ход поршня гидроцилиндра принимается равным длине пути перемещения нижней кромки задней стенки по днищу ковша.

При полупринудительной разгрузке ковша сила (кН), необходимая для его опрокидывания (Рисунок 10, б)

где mдн - масса днища ковша, кг; l, l1, l2, lт - плечи соответствующих сил, м; Fт - сила трения грунта о стенки ковша, кН; определяется по уравнению (49).

В случае свободной разгрузки сила опрокидывания ковша (кН) определяется из выражения

42

где mк, mг - масса соответственно коша и грунта, кг; l, l1 - плечи соответствующих сил (Рисунок 10, в), м.

Необходимый расход рабочей жидкости (производительность насоса, л/мин) для привода каждого механизма

где V - скорость движения штока гидроцилиндра соответствующего механизма, м/с; н = 0,8...0,85 - объемный к.п.д. насоса.

Результаты расчетов сводятся в таблицу

Подъем ковша

Передняя заслонка

Задняя стенка

* Длина хода поршня принимается конструктивно

Производительность насоса выбирают по максимальному значению Q из полученных расчетом. После выбора гидроцилиндров по расчетным значениям Q уточняются фактические скорости движения (м/с)

V 2Q 3 Dц2

И определяется мощность (кВт), потребная для привода насоса

Nн Qmax60 pн .

43

6 ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СКРЕПЕРА

Для заданных условий работы определяется эксплуатационная производительность скрепера (мэ/ч)

где q - вместимость ковша, м3; Кн - коэффициент наполнения ковша (Таблица 3); Кв - коэффициент использования скрепера в течение смены; Кв = 0,85...0,90; Кр - коэффициент разрыхления грунта (Таблица 3).

Продолжительность рабочего цикла (мин)

где l1, l2, l3, l4 - длины пути (м) соответственно заполнения и разгрузки ковша, транспортирования груженого и порожнего скрепера со скоростями (км/ч) V1, V2,V3,V4; t - время на стыковку толкача со скрепером, мин; tп≈ 0,5; tп - время переключения передач, мин; tп = 0,1; tпов - продолжительность поворота скрепера, мин (Таблица 9).

Таблица 9 - Продолжительность двух поворотов скрепера (мин)

44

Для прицепных скреперов рекомендуется принимать скорости перемещений (км/ч) при: наборе грунта V1=V2=(0,65...0,8)Vp1; транспортировании грунта V3=(0,55...0,75)Vmax; холостом ходе скрепера

V4=(0,75...0,85)Vmax, где Vp1 и Vmax - скорости движения тягача соответственно на первой и высшей передачах.

Скорость самоходного скрепера при наборе грунта обычно находится в пределах 2,5...3,5 км/ч и 20...25 км/ч при транспортировке грунта и холостом перемещении.

Длина пути наполнения ковша (м)

Длину пути разгрузки можно вычислить по формуле

где hp - толщина отсыпаемого слоя грунта при разгрузке ковша, м (Приложение I).

7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ НАГРУЗОК И РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ

Расчетные нагрузки на различных элементах конструкции скрепера возникают разновременно. Поэтому следует рассматривать ряд расчетных положений, при которых возможны максимальные нагрузки на том или ином элементе машины. По результатам расчетов составляется сводная таблица нагрузок [2, с.141] для всех расчетных положений при копании (К) и транспортировании (Т). Расчет металло-

45

конструкции того или иного элемента ведется по максимальной нагрузке. Методика расчетов приведена в [2, §3.5.1

....3.5.10].

8 УСТОЙЧИВОСТЬ СКРЕПЕРА

Определяется по расчетным положениям, возникновение которых возможно при эксплуатации машины и обусловлено видом конструкции последней (самоходный, полуприцепной, прицепной). Методика расчета устойчивости скрепера приведена в [2, § 5.8.2].

46

ЛИТЕРАТУРА

1.Машины для земляных работ: Учебник для студентов вузов по специальности "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование" /Д.П.Волков, В.Я.Крикун, П.Е.Тотолин и др.; Под общ. ред. Д.П.Волкова.- М.: Машиностроение, 1992.-448 с.

2.Проектирование машин для земляных работ: Учебное пособие для студентов вузов по специальности "Строительные и дорожные машины" /А.М.Холодов, В.К.Руднев, В.В.Пичке и др.; Под общ.ред. А.М.Холодова,- X.: Вища шк. Изд-во при Харьк. ун-те, 1986,- 272 с.

3.Дорожные машины. Часть I. Машины для земляных работ. Учебник /Т.В.Алексеева, К.А.Артемьев, А.А.Бромберг и др.- М.: Машиностроение, 1972.- 504 с.

4.Машины для земляных работ /А.К.Рейш, С.М.Борисов, Б.Ф. Байдаков; Под ред. С.П.Епифанова и др.- 2-е изд. перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1981.- 352 с.- (Справ, пособие по строит, машинам).

5.Ульянов Н.А. Теория самоходных колесных земле- ройно-транспортных машин,- М.: Машиностроение, 1969,-

520 с.

6.Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование: Справочник для строит, спец. вузов и инж.-техн. работников,- М.: Высш. шк. 1991,- 456 с.

7.Забегалов Г.В., Ронинсон Э.Г. Бульдозеры, скреперы, грейдеры: Учеб. для ПТУ,- 2-е изд.- М.: Высш. шк., 1991,- 334 с.

8.Справочник конструктора дорожных машин /Под ред. И.П.Бородачева.- М.: Машиностроение, 1973.- 503 с.

47

9.Гоберман Л.А.. Степанян К.В. Строительные и дорожные машины. Атлас конструкций,- Ы.: Машинострое-

ние, 1985.

10.Гольдштейн В.М. и др. Машины для земляных работ. Задания и методические указания к курсовому проектированию для студентов-заочников 5 курса специальности "Строительные и дорожные машины и оборудование". Раздел "Скреперы",- II.: ВВИСИ, 1985.

11.Самоходные пневмоколесные скреперы и землевозы /Д.И. Олешков, С.Ф.Маршак, Э.Г.Ронинсон и др.- М.: Машиностроение, 1971.- 270 с.

12.Каверзин С.В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу строительных и дорожных машин. - Красноярск: Изд-во Красн. ун-та, 1984.- 284 с.

13.Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин. Справочник. - И.: Машиностроение,

1983,- 301 с.

14.Басов И.Г. Машины для земляных работ: Методические указания к изучению курса, выполнению контрольных работ и курсового проекта для студентов специальности 17.09 ПТСДМ.- Томск: ТГАСА, офсет, 1985.- 31 с.

48

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 1.1 - Основные параметры скреперов по типоразмерам

49