Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине «Конструкции путевых машин» (стр. 12 из 13)
Исходные данные:
Поступательная скорость перемещения
щебнеочистительной машины Vм =0,3 м/с
Скорость тяговой цепи скребкового рабочего органа V2=2,45 м/с
Шаг скребков
=0,125 мШирина вырезки щебня Bp =4,25м
Площадь поперечного сечения вырезаемого щебня Fср =0,64 м2
Общая длина скребковой цепи Lц =25
Общее количество скребков на цепи nс=84
Общий вес скребковой цепи Gц= 25,9 Кн
Площадь скребка Fck=0,04 м
Коэффициент полезного действия
цепного скребкового рабочего органа
=0,9Коэффициент запаса мощности двигателя Кск = 1,15-1,2
Расчетное удельное сопротивление
балласта резанию К01=550-700 кН/м2
Коэффициент, учитывающий угол резания
для углов резания скребков)
=0,75-0,83Коэффициент разрыхления загрязненного щебня Кр=1,25-1,3
Коэффициент, учитывающий разрыхление
шпальных ящиков К1.1 = 0,6-0,7
Коэффициент заполения межскребкового пространства К4 = 0,8-0,85
Решение.
Определяем перерабатывающую способность цепного скребкового рабочего органа м3/с, ограниченную допустимой скоростью V2 тяговой цепи
=0,04*0,85*2,45=0,083 м³/сгде Fck =0,04 м2 площадь скребка;
К4 = 0,8-0,85– коэффициент заполения межскребкового пространства;
V2= 2,45 м/с – скорость тяговой цепи.
Мощность Nck двигателя цепного скребкового рабочего органа должна обеспечивать преодоление всех сопротивлений, возникающих при вырезке и транспортировании загрязненного щебня и определяется суммой:
где N1.1, N1.2, N1.3, N1.4, N1.5 – мощности, затрачиваемые на преодоление сил сопротивления резанию P1.1, сил трения балласта о балласт в зоне вырезки P1.2, сил трения скребков о балласт в зоне вырезки P1.3, сил сопротивления движению вырезанного щебня по поверхности желоба P1.4, сил трения тяговой цепи со скребками о поверхность желобов P1.5, соответственно, кВт;
N1.6 – мощность, затрачиваемая на подъем щебня от места вырезки к месту разгрузки, кВТ;
N1.7 – мощность затрачиваемая на разгон щебня от нулевой скорости до скорости V2 тяговой цепи, кВт;
=0,9 - коэффициент полезного действия цепного скребкового рабочего органа;Кск =1,15-1,2- коэффициент запаса мощности двигателя;
Р1.1-Р1.5 – сопротивления, возникающие при движении цепного скребкового рабочего органа, кН.
Сила Р1.1 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
где,
К01=550-700 кН/м2; – расчетное удельное сопротивление балласта резанию;
- коэффициент, учитывающий угол резания ( =0,75-0,83- для углов резания скребков);Qтр= 0,25 м3/с – производительность щебнеочистительной машины по разрыхленному щебню;
Кр=1,25-1,3- коэффициент разрыхления загрязненного щебня;
V2=2,45 скорость тяговой цепи скребкового рабочего органа, м/с;
К1.1= 0,6-0,7 – коэффициент, учитывающий разрыхление шпальных ящиков
Определяем производительность щебнеочистительной машины по разрыхленному щебню
м³;где ,
Fср=0,64 м2 – площадь поперечного сечения вырезаемого щебня;
Vм=0,3 м/с – поступательная скорость перемещения щебнеочистительной машины;
Кр=1,25-1,3 – коэффициент разрыхления загрязненного щебня;
Определяем максимальное количество скребков, находящихся в резании одновременно
где,
=0,125- м шаг скребков;Bp =4,33м -ширина вырезки щебня;
Lц =25 м- общая длина скребковой цепи;
nск =84– общее количество скребков на цепи, шт;
Силу Р1.2трения балласта о балласт в зоне его вырезки определяют с учетом веса вырезанного балласта по формуле
где
=16 кН/м2- удельный вес разрыхленного вырезанного балласта ; 
0,8-0,85 – коэффициент трения балласта по балласту.Сила Р1.3трения скребков о балласт в зоне вырезки зависит от веса скребковой цепи и определяется по формуле
где
0,4-0,45 – коэффициент трения стали по балласту;Gц =25,9 Кн -общий вес скребковой цепи,
Силу Р1.4сопротивления балласта перемещению скребковой цепью по поверхности загруженного желоба определяют по формуле
= 
;где Fск =04 м2-площадь скребка;
Lж =10 – длина рабочего желоба;
=35- угол наклона желоба в рабочем режиме, град;Нж =5 м- высота подъема вырезанного щебня по желобу к месту разгрузки;
К4 = 0,8-1,0- коэффициент заполнения желоба;
= 0,15-0,2 – коэффициент трения стали по стали при сильном абразиве.Силу Р1.5трения скребковой цепи о поверхность обоих желобов при их равной длине определяют по формуле
= 
где
= 0,15-0,2 – коэффициент трения стали по стали при сильном абразиве.При неодинаковой длине желобов силу Р1.5определяют как сумму сил для каждого желоба.
Мощность N1.6,, затрачиваемая на подъем вырезанного щебня определяется по формуле:
N1.6 =
Мощность N1.7, затрачиваемая на разгон определяют по формуле
N1.7,=
где φ1-коэффициент , учитывающий долю чистого щебня в общем объеме=0,6-0,7
Мощность Nck двигателя цепного скребкового рабочего органа опредилим по формуле
В качестве привода с учетом компоновки выгребного устройства принимаем два электродвигателя.
Принимаем электрический двигатель переменного тока типа 4АМ250 4УЗ мощностью 90 кВт с числом оборотов n=1480 об/мин.
Практическая работа № 13
Тяговый расчет среднего элеватора землеуборочной машины ЗУБ.
Цель работы: Определение производительности машины, определение мощности копания, определение мощности расходуемой на подъем груза, подбор двигателя, определение передаточного числа .
Исходные данные:
Скорость ковшовой цепи U=0,65 м/с
Емкость ковша v=0,16 м³
Шаг ковшей t=0,35 м
Коэффициент наполнения ковшей kн- (для гравия, мелкого щебня kн=0,7; крупнокускового(щебень крупный) kн=0,5; зернистых влажных материалов (грунт, влажный песок) kн=0,2-0,6
Объемный вес материала γ= 1600 кг/м
Высота подъема материала элеватором
согласно технической характеристики
Решение.
Определяем производительность среднего элеватора
,где U=0.65 м/с- скорость движения тягового органа; q- погонная нагрузка,
;Определяем погонную нагрузку по формуле
γ, где V=0,16 м³ -емкость ковша; t= 0,35 -шаг ковшей в м;
kн- коэффициент наполнения ковшей (для гравия, мелкого щебня kн=0,7;