Файл: Контрольная работа по дисциплине Строительные машины направление Промышленное и гражданское строительство 7.doc

Министерство образования и науки

Сыктывкарский лесной институт (филиал)

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный

лесотехнический университет имени С. М. Кирова»

Транспортно-технологический факультет

Контрольная работа по дисциплине:

« Строительные машины»

направление: Промышленное и гражданское строительство

7 вариант

Сыктывкар 2017

Оглавление

Введение

Расчетно - графическая работа включает решение следующих задач:
1. Рассчитать и обосновать выбор основных параметров машины и ее рабочего органа.

2. Определить суммарные сопротивления, возникающие при копании грунта и сравнить с номинальным тяговым усилием.
3. Составить кинематическую схему привода к рабочему органу и привести ее основные характеристики.

4. Определить эксплуатационную производительность.

Исходные данные:

Базовая машина:	Трактор Т-100М
Дорожная машина	Скрепер
Рабочий орган	Ковш с плоским выпуклым ножом
Привод к рабочему органу	канатоблочный
Глубина резания	h=10 см
Дальность перемещения грунта	Ln=150 м
Номинальная мощность тягача:	79,5кВт.
Скорости перемещения: Транспортная При резании грунта При заднем ходе При холостом ходе	2,8 м/с 0,66 м/с 1,47 м/с 1,78 м/с

---

Задача 1.

1.1 Скрепер является землеройно-транспортной машиной цикличного действия, предназначенной для послойного резания грунта, транспортирования его к месту укладки и разгрузки в сооружение или в отвал.

Рабочий процесс скрепера включает следующие операции:

• 
  набор грунта
  
• 
  транспортирование груженого скрепера
  
• 
  разгрузку
  
• 
  возвращение пустого скрепера к месту набора грунта.
  

Скреперы можно классифицировать по таким признакам : способ передвижения, емкость ковша, способ загрузки и разгрузки ковша, схеме подвеса ковша и системе управления.

По способу передвижения скреперы делят на самоходные и прицепные. В зависимости от емкости ковша скреперы подразделяются на : малой (до 5м³), средней (6-5 м³) и большой (более 15 м³) емкости.

Загрузка грунта в ковш может происходить под действием давления снимаемой стружки и в результате работы спец. механизма (скрепкового транспортера). По способу разгрузки различают скреперы с принудительной, полупринудительной и свободной разгрузкой.

По схеме подвеса ковша скрперы делятся на машины с рамной конструкцией (имеется спец. рама на которуй крепится ковш), и машины безрамной конструкции (рамой является сам ковш).

По способу управления различают скреперы с гидравлическим и канатным управлением. ГОСТ 30035-93 СКРЕПЕРЫ. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ [5]



1.2 Расчет основных параметров рабочего органа машины:

Массу скрепера принимаем равной 20% от массы трактора, получаем 2360кг.

Рабочим органом скрепера является ковш с ножом. Рассчитаем ширину ковша скрепера В:

В=К+В_ш+2????, где [1,c.12]

К- ширина колеи,мм

В_Ш-ширина шины ,мм

???? - необходимй зазор между наружным краем шины и боковой стенкой ковша (30,0-60,0) мм.

В=2,46+0,28+2*0,03=2,8м [2]

Оптимальные значения двух других параметров ковша скрепера определяются из соотношения:

H_к=(0,4...0,6) *B ; L_к = (1,4...1,8)*H ,где [2]

H-высота ковша ,мм. L-длина ковша, мм.

H_к=0,5*2,8=1,4м ; L_к = 1,6*1,4=2,24м



Рисунок 1.2 - Основные параметры ковша скрепера

---

Рисунок 1.3 Ковш скрепера вид сверху

Угол резания δ=25⁰,α=5⁰.

1.3 Определение параметров машины.

Скорость движения при резании V_р=0,66 м/с; при траспортировании грунта V_т=2,8 м/с. По мощности двигателя номинальная сила тяги равна:

T_н= (N_max * η_M) / v*(1-δ), где [1]

N_max - Эффективная мощность, кВт.

V - скорость движения м/с.

δ - коэффициент буксования (для гусеничных тракторов = 0,07).

η_M - КПД механической трансмиссии (0,85-0,88).

T_н= (79,5 * 0,88) / 0,66*(1-0,07)=114 кН

---

Задача 2

Определение суммарного сопротивления, возникающего при работе
скрепера

Суммарное сопротивление, возникающее при работе скрепера определяется по формуле:

W_раб = W_р + W'_н + W''_н + W_п + W_т [3,c.14]

где, W_p - сопротивление, возникающее при резании грунта, Н.

W'_н и W''_н - сопротивления тяжести грунта и сопротивление грунта в ковше, Н.
W_п - сопротивление перемещена призмы волочения, Н.

W_т - сопротивление перемещению груженого скрепера, Н.

Причисленные сопротивления определяются из следующих соотношений:

W_p=10*C*(h₁^1,35(1+2,6L₁)*(1+0,0075δ)(1+0,03S)V_0*μ [3,c.15]

где С -число ударов стандартного ударника-плотнометра Н/см²

h_1,h₂- толщина стружки срезаемой выступающей и невыступающей частью ковша см.

δ - угол срезания грунта в градусах.

L₁,L₂ - длины режущей кромки выступающей и невыступающей части ножа, м.

S -толщина боковой стенки ковша , см.

V₀ - коэффициент, учитывающий влияние угла заострения боковых стенок ковша.

μ - коэффициент, учитывающий степень блокировки снимаемой стужки.

W_p=10*10*(10^1,35(1+2,6*0,34)* (1+0,0075*25)(1+0,03*2)*1_*0,75=3981H

Сопротивление тяжести грунта:

W'_н= b*h*H*δ₀*g , где [3,c.15]

b- ширина резания,м.

h- толщина срезаемой стружки ,м.

Н - высота наполнения, м.

δ₀ - объемная масса грунта кг/м³

g - ускорение силы тяжести, м/с².

W'_н= 2,8*0.1*1,4*1750*9,8=6277,8 Н

Сопротивление трению грунта в ковше:

W''_н= x*b*H²*δ₀*g , где [3,c.16]

x- коэффициент характеризующий силы трения, возникающие при движении грунта внуть ковша скрепера

W''_н= 0,45*2,8*0,9²*1750*9,8=20588,41

Сопротивление перемещению призмы волочения:

w_п= u*V*δ₀*g*f₂ [3,c.16]

где u - коэффициент, определяющий объем призмы волочения в долях от обшей емкости ковша,

f₂ - коэффициент трения грунта о грунт, V - емкость ковша, м³,

w_п= 0,2 • 8 • 1750 • 9,8 • 0,8 = 21952 Н.

Сопротивление перемещению груженого, скрепера

W_Т= G

---

_Тр * f_гус+(G_скр+V*δ₀*g)*f_кол [3,c.17]

где Gтр вес трактора, Н.

Gcкp - вес скрепера, Н,

fгy_C - коэффициент сопротивления движению гусениц,

fкол - коэффициент сопротивления движению колес,

W_Т= 118000 * 0,1+(23600+8*1750*9,8)*0,2=43960 Н

Суммарное сопротивление будет составлять:

ΣW_раб=3981+6277,8+20588,41+21952+43960=96759,21

1.5 Расчет проверки по сцепному весу

Условие не буксования машины является следующее выражение:

W_рабМ *f _сцеп , где [3,c.18]

W_раб - суммарное сопротивление возникающее при работе машины Н.

G_м - полный вес машины с грузом,Н.

f_сцеп - коэффициент сцепления гусениц (колес) с грунтом.

G_М *f _сцеп = 118000*0,9+(23600+8*1750*10)*0,4=171640 Н

Вывод : Т.К. выполняется условие 118524,44<171640 машина буксовать не будет.

1.6 Проверка по тяговому усилию машины:

N = ∑W* υ/(1000*η), кВт [3, c.16]

∑W - сумма сопротивлений, кН;

υ - рабочая скорость движения машины, м/с;

η - КПД машины.

∑W=96759,21 Н; υ=0,66 м/с; η=0,88.

N = 96759,21* 0,66/(1000*0,88) = 65,069 кВт.

Мощность базовой машины больше требуемой. N_б=79,5 кВт, Увеличим глубину глубину резания до 15 см.

W_p=10*10*(15^1,35(1+2,6*0,34)* (1+0,0075*25)(1+0,03*2)*1_*0,75=8883,43 H

Cуммарное сопротивление теперь будет составлять:

∑W=8883,43+6277,8+20588,41+21952+43960=101661,64 H

тогда требуемая мощность :

N = 101661* 0,66/(1000*0,88) = 76,24 кВт.

Мощность базовой машины достаточна. Условие выполняется. Это показывает, что мощность машины достаточна для выполнения работы в данных условиях.

1.7 Расчет коэффициента загрузки двигателя:

К_N=N_w / N_б =76,24 /79.5= 0,95

Двигатель работает достаточно эффективно.
171640>

1   2   3   4   5   6

---