Прогнозирование, предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций на Туймазинском газоперерабатывающем заводе (стр. 20 из 35)
W2 = 25,0∙336 = 8400 кгс
Сопротивление перемещению бульдозера определяется по формуле
W3 = Gб∙fг (4.30)
где Gб — полный вес бульдозера, кг;
fг — коэффициент сопротивления гусеничного хода.
W3 = 16900∙0,2 = 3380 кгс
Полное сопротивление движению бульдозера при работе рассчитывается по формуле:
W=Wl + W2 + W3. (4.31)
W = 1512 + 8400 + 3380 = 13292 ≈ 13000 кгс
Опыт производства работ по прокладыванию проездов в завалах с помощью бульдозеров показывает, что минимальное заглубление отвала при этом должно быть примерно 0,2 м.
Поэтому, если найденное расчетом полное сопротивление движению бульдозера при заглублении отвала 0,2 м окажется больше максимальной силы тяги трактора, то это указывает на нерациональность применение данного типа бульдозера для прокладывания проездов [2].
Рассчитаем силу тяжести базового тягача для создания номинального тягового усилия по сцеплению по формуле:
GT=Pном/φсц (4.32)
где φсц — коэффициент использования сцепного веса базовой машины;
Рном — номинальное тяговое усилие, кгс.
GT= 180∙103/0,9 = 200000 кгс
(4.33)Общая сила тяжести конструкции бульдозеров рассчитаем по формуле:
Gб = 1,2∙GT,(4.34)
где Gб — сила тяжести базовой машины
Gб = 1,2∙200 = 240000 кгс
Мощность двигателя базовой машины выбирается такой, чтобы обеспечить заданные транспортные скорости бульдозеров и необходимое для работы тяговое усилие по двигателю. Для последнего случая эффективная мощность двигателя определим по формуле:
, кВт (4.35)где vp — расчетная рабочая скорость бульдозера, м/с;
Обычно бульдозеры производят сдвигание грунта на I или II передаче, или (0,9…1,0) м/с. возвращение его к месту набора грунта для нового цикла осуществляется, как правило, задним ходом со скоростью (1,1…2,2) м/с. В данном случае используется средняя скорость движения бульдозера vp= 1,5 м/с.
η — коэффициент полезного действия силовой передачи и ходовой части.
Тогда,
Nд =
= 304 кВтВ противном случае возможно, что заглохнет двигатель или забуксует движитель.
При выполнении тягового расчета машины прежде всего следует определить, какую силу тяги может развивать машина по двигателю. Определим ее по формулу:
Рд1=367,2∙Nд/v1 (4.36)
Рд1 = 367,2∙304/6,9 = 16000 кгс
Рдз.ход = 367,2∙Nд/vз.ход (4.37)
Рдз.ход = 367,2∙304/4,8 = 23100 кгс
Рд = (Рд1+ Рдз.ход)/2 (4.38)
Рд = 13439,5 + 8400 = 19800 кгс
Далее следует определить, какую силу тяги может развивать машина по сцеплению. Рассчитаем ее по формуле:
Рсц = φRгр = φ(Gб∙cosα ± Wy) (4.39)
где φ — коэффициент использования сцепного веса машины;
Rгр— нормальная реакция завала на машину;
α — угол уклона местности;
Wy — вертикальная составляющая рабочих сопротивлений.
Заметим, что при α ≤ 6° влияние угла местности α и Wy на силу Рсц незначительное. Поэтому в данных расчетах при α < 6° можно принимать α = 0 и Wy = 0.
Рсц = 0,9∙(240∙103∙1 ± 0) = 216000 кгс
После определения Рд и Рсц произведем их сравнение с той целью, чтобы определить, какая сила тяги будет ограничивать возможности рабочего процесса машины.
Максимальная сила тяги по двигателю Рд будет меньше при минимальной скорости движения машины, т.е. ограничиваться силой тяги по двигателю. Результаты расчета показывают, что максимальное тяговое усилие бульдозера Д-521 превышает его сопротивление движению и, следовательно, применение этого бульдозера при прокладывании проездов рационально.
4.9.2 Теоретические основы отбора подъемно-транспортных машин для механизации аварийно-спасательных работ
Задача расчетов заключается в подборе подъемно-транспортных машин для механизации аварийно-спасательных работ. Так же требуется определить, подходит ли кран марки КС -35715 для работ по ликвидации завала. Тактико-технические характеристики автокрана представлены в приложении Б.
Исходные данные расчетов принимаются на основе обстановки, в том числе и инженерной. Приведем дополнительные данные, необходимые для расчета:
масса груза 2 т (плита 6∙3 [8]);
в соответствии с [5] для проведения работ по расчистке завалов выбирается автокран с грузоподъемностью 16 т.
расстояние между выносными опорами крана КС-35715 М=4,4м;
расстояние от выносной опоры до объекта с1= 1 м [5];
расстояние от ближайшей к крану точки объекта до груза с2 =5м;
номинальная грузоподъемность крана КС-35715 (Ивановец) Qкр =16т [9]
расстояние от оси поворотной платформы до корневого шарнира стрелы с0=0,90 м [9];
высота корневого шарнира стрелы над опорной поверхностью h0=1,4 м [9];
высота объекта (выбирается из расчета максимальной высоты
завала Н0 =1,1 м;
наибольшая ширина стрелы b=1,0м;
минимально допустимое расстояние при прохождении груза над объектом;, принимается согласно требованиям техники безопасности К3 ≥ 0,5
высота строповой подвески (минимальная для данного груза). hстр=1м;
Первая операция заключается в предварительном выборе крана по номинальной грузоподъемности. При этом должно соблюдаться ограничение:
Qкр ≥ Qгр (4.40)
где Qкр - номинальная грузоподъемность крана;
Qгр- масса груза;
Следующая операция — определение необходимого вылета стрелы крана lтр при котором должна осуществляться работа с данным грузом.
Значение lтр определяется из условий размещения крана по отношению к завалу по номограмме [5]:
lтр = (М/2) + с1 + с2 + (b/2) (4.41)
где М — расстояние между выносными опорами крана КС-35715;
с1— расстояние от выносной опоры до объекта;
с2— расстояние от ближайшей к крану точки объекта до груза;
b— ширина груза составляет 6 м (из расчета высоты колонны одноэтажного промышленного здания).
lтр = (4,4/2) + 1 + 5 + (6/2) = 11м
Далее определим максимальный вылет стрелы 1мах, при котором может быть поднят груз массой Qгр. Для этого используется грузовая характеристика крана, представляющая собой функциональную зависимость Q = (l,L,b)
где l — вылет стрелы;
L — длина стрелы крана;
b — наибольшая ширина стрелы.
После определения lmaxпроизводится проверка:
lтр≤lмах (4.42)
11м=11м,
откуда можно сделать вывод, что длина необходимого вылета стрелы соответствует требованиям.
Можно переходить к следующей операции — определению допустимого вылета lдоп по условию размещения объекта (разрушенное сооружение, завал и т. д.) под стрелой крана. Сущность этого условия состоит в том, что при установке груза в необходимое положение стрела не только не должна касаться объекта , но между ними должен сохраняться зазор. Рассчитаем его по формуле
ε ≥0,1-0,15 м. (4.43)
Размер допустимого вылета, исходя из указанного условия, определяется по формуле:
Lдоп = L(
м (4.44)где L— длина стрелы крана;
с0— расстояние от оси поворотной платформы до корневого шарнира стрелы;
h0 — высота корневого шарнира стрелы над опорной поверхностью;
Н0 — высота объекта (выбирается из расчета максимальной высоты завала;
b - наибольшая ширина стрелы;
с — расстояние от корневого шарнира стрелы до объекта,
Определим расстояние от корневого шарнира стрелы до объекта по формуле:
с = (М/2) - с0 + с1 (4.45)
с = (4,4/2) - 0,9 + 1 = 2,3 м
lдоп = 11,1 м
Далее необходимо проверить
lтр ≤ lдоп (4.46)
11 м = 11 м,
что соответствует требованиям, следовательно, можно перейти к следующей операции.
Далее определяется высота подъема крюка Нтр. Подвешенный на крюк груз при повороте крана должен проходить с некоторым запасом над объектом. Необходимая высота подъема крюка составит:
Нтр = К3 + hгр + hстр, м(4.47)
где К3 — размер запаса
hгр — высота груза (высота плиты составляет 0,2м );
hстр— высота строповой подвески (минимальная для данного груза);
Нтр = К3 + hгр + hстр = 0,5 + 0,2 + 1 = 1,7 м
Следующая операция заключается в определении максимальной высоты подъема крюка Нмах при вылете стрелы Нтр. Значение Нмах получают из грузовой характеристики [5]. Нмах = 6,75 м
Далее производится проверка:
Нтр ≤ Нмах (4.48)
1,7 < 6,75
что соответствует требованиям, следовательно, можно перейти к следующей операции.
Определение допустимой по условию размещения груза под стрелой высоты подъема крюка Ндоп при вылете стрелы lтр.
Значение допустимой высоты Ндоп находится по формуле:
Ндоп = Нмах + hстр -
(4.49)Ндоп = 6,75 + 1 -
= 7,4 мЗаключительной операцией является проверка:
Нтр ≤ Ндоп (4.50)
1,7<7,4 м,
что удовлетворяет условиям.
На основе проведенных выше расчетов можно сделать вывод, что автокран КС-35715 (Ивановец) в полной мере соответствует требованиям, возникающим при выполнении данных АСДНР.
4.9.3 Основы отбора экскаваторов для выполнения работ при ведении аварийно-спасательных работ