2.Кинематические прочностные расчеты. Определение мощности привода баровой цепи:

Цепной скребковый рабочий орган выполняет функции режущего устройства и скребкового транспортера» перемещающего вырезанный из пути загрязненный щебень к месту разгрузки.

Перерабатывающая способность цепного скребкового рабочего органа, м³/с, ограничена допустимой скоростью V₂ тяговой цепи и определяется по формуле:

, (1)

где: F_ck - площадь скребка, м ;

k₄ - коэффициент заполнения межскребкового пространства, 0,85;

V₂ - скорость тяговой цепи, 1,9 м/с.

Мощность N_ск двигателя цепного скребкового рабочего органа должна обеспечивать преодоление всех сопротивлений, возникающих при вырезке и транспортировании загрязненного щебня и определяется суммой:

, (2)

где: N_1.6 - мощность, затрачиваемая на подъем щебня от места вырезки к месту разгрузки, кВт;

N_1.7 - мощность, затрачиваемая на разгон щебня от нулевой скорости до скорости V₂ тяговой цепи, кВт;

η_ск - коэффициент полезного действия цепного скребкового рабочего органа, 0,85;

К_ск - коэффициент запаса мощности двигателя, 1,2;

Р_1.1-Р_1.5 - сопротивления, возникающие при движении цепного скребкового рабочего органа, кН.

Сила Р_1.1 сопротивления балласта резанию зависит от его физико-механических характеристик, конструкции, режима работы цепного скребкового рабочего органа и с достаточной точностью, может быть определена по формуле:

, (3)

где: К₀₁ - расчетное удельное сопротивление балласта резанию, 700 кН/м²;

K_β - коэффициент, учитывающий угол резания, (0,83 - для углов резания скребков);

К_1.1 - коэффициент, учитывающий разрыхление шпальных ящиков, 0,7;

Q_тp - производительность щебнеочистительной машины по разрыхленному щебню, м³/с;

, (4)

где: К_р - коэффициент разрыхления загрязненного щебня, 1,25;

F_сp - площадь поперечного сечения вырезаемого щебня, 2,76м²;

V_м - поступательная скорость перемещения щебнеочистительной машины, 0,014м/с;

м³/с;

кН

Силу P_1.2 трения балласта о балласт в зоне его вырезки определяют с учетом веса вырезанного балласта по формуле:

, (5)

где:γ₁ - удельный вес разрыхленного вырезанного балласта, 16 кН/м²;

f₂ - коэффициент трения балласта по балласту, 0,8;

В_р - ширина вырезки щебня, 4,25м;

кН

Сила Р_1.3 трения скребков о балласт в зоне вырезки зависит от веса скребковой цепи и определяется по формуле:

, (6)

где: f ₁ - коэффициент трения стали по балласту, 0,4;

G_ц - общий вес скребковой цепи, 25кН;

L_ц - длина цепи, 22м.

кН

Силу P_1.4 сопротивления балласта перемещению скребковой цепью по поверхности загруженного желоба определяют по формуле:

, (7)

L_ж - длина рабочего желоба, 7,5 м;

Н_ж - высота подъема вырезанного щебня по желобу к месту разгрузки, 4,5 м,

К₄—коэффициент заполнения желоба, 1,0.

кН

Силу P_1.5 трения скребковой цепи о поверхность обоих желобов при их равной длине определяют по формуле:

, (8)

где: f₁ - коэффициент трения стали по стали при сильном абразиве, 0,2.

Мощности N_1.6, N_1.7 затрачиваемые на подъем вырезанного щебня и его разгон определяют по аналогии с центробежным очистительным рабочим органом по формулам:

, (9)

, (10)

кВт

кВт

Подставляя значения в (2) получим :

кВт