книги / Машины и оборудование для разработки мерзлых грунтов
..pdfПостроим эпюры крутящего Мкр и изгибающего М моментов, а также поперечной силы Q для балки СС' (рис. 74).
Рис. 74. Эпюры Мкр, Q, М для балки СС'
Приближенный расчет осуществляем по допускаемым нормальным напряжениям от изгиба и касательным напряжениям от кручения:
|
|
|
|
|
σ |
|
M |
max |
; |
|
σ [σ]/ n, |
|
Mкр max |
; |
[ ]/ n, |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где [τ] – допускаемое |
|
|
касательное |
напряжение |
|
материала балки, |
||||||||||||||||||||||||||||||||
[τ] = 1,9 · 105 кН/м2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
M max |
|
|
|
|
54326,8 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|||||||||||
W |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
1,5 |
0,27 10 |
|
|
м |
|
2700см |
. |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 108 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
W |
Mкр max |
|
n |
|
83930,5 |
1,5 0,66 10 4 м3 |
6600 см3 . |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
[ ] |
|
|
|
|
1,9 108 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Тогда толщина листа стенки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
I x 6 |
|
|
|
|
|
|
|
WH 6 |
|
|
|
2700 3 |
|
1,87 cм, |
||||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
B |
|
|
2 |
|
|
16 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
H |
|
|
3 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2H |
|
3 |
|
|
|
|
1 |
|
46 |
3 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
46 |
|
|
|
|
принимаем δ = 20 мм.
161
7.3. Тяговый расчет рыхлителя ДЗ-95С
Общая величина силы сопротивления перемещению агрегата при рыхлении
R Rк Rпер Тсц .
Среднее значение горизонтальной составляющей Rк вычисляем из решения системы уравнений
R |
h2 |
σ |
p |
, |
|
|
к |
1 |
|
|
|
|
|
0,5Квдb(h h1 ), |
|||
Rк |
|||||
|
|
|
|
|
|
где h – глубина рыхления, см, h = 25 см;
h1 – глубина зоны развала, см, h1 = 17,5 см; b – ширина наконечника, см, b = 11,4 см;
σр – предел прочности грунта при растяжении, кг/см2, σр = 16 кг/см2. Квд – удельное сопротивление вдавливанию наконечника в мерзлый
грунт,
Kвд 21(T1 / T2 )1/ 2 ,
где Т1 – средняя температура грунта в слое (h – h1), Т1 = 5,2 °С [4]; Т2 – средняя температура грунта в слое h1, T2 = 6,05 °С.
Квд = 21 · 16 (5,2/6,05)1/2 = 311,5 кгс/см2.
Таким образом,
Rк 17,52 16 4900кгс,
Rк 0,5 311,5 11,4(25 17,5) 13 317 кгс.
Отсюда Rк сред = 9108 кгс.
Вертикальная составляющая сопротивления грунта рыхлению
Rв 0,5Rк сред ,
Rв 0,5 9108 4554 кгс.
162
Сопротивление перемещению транспортера при рыхлении
Rпер (Gб.м Gр.о Gб.о Rв )( f i)
(25 000 5240 6950 4554)0,12 5009кгс,
R Rк Rпер 9108 5009 14117 кгс,
Сцепной вес агрегата
Tсц (Gб.м Gр.о Gб.о Rв ) сц
(25 000 5240 6950 4554)0,7 29 221 кгс.
R Tсц .
7.4. Расчет производительности
Эксплуатационную производительность Пэ, (м3/ч) определим из выражения
Пэ |
|
BhLр.х Kт Kв |
, |
|||
Lр.х |
tp |
tp |
||||
|
|
|
||||
|
|
1000v |
3600 |
|
||
|
|
|
|
|||
|
|
р.х |
|
|
|
где В – ширина захвата при рыхлении, м; h – средняя глубина при рыхлении, м;
Lр.х – средняя длина рабочего хода в одну сторону, м;
Кт – коэффициент, учитывающий увеличение рабочей скорости,
Кт = 0,8...0,9;
Кв – коэффициент использования времени, Кв = 0,85; υр.х. – средняя скорость рабочего хода, км/ч;
tр – время одного разворота в конце участка с учетом выглубления зубьев, tр = 15...20 с.
Ширина захвата при рыхлении
B Kп bз п 2htgμ t(n 1) ,
где Кп – коэффициент перекрытия, Кп = 0,75; п – количество зубьев;
bз – толщина зуба;
μ – угол скола от вертикали; t – шаг зубьев.
163
Определим эксплуатационную производительность при разработке блоков мерзлого грунта длиной 60 м и шириной 20 м с послойным рыхлением в продольном и поперечном направлениях.
Глубина рыхления верхнего слоя hpI = 0,27 м, нижнего слоя hpII =
=0,18 м.
Ширина захвата
BI 0,75[0,1 1 2 0,27tg20 ] 0,22 м.
BII 0,75[0,1 1 2 0,18tg20 ] 0,17 м.
П |
|
|
0, 22 0, 27 60 0,85 0,85 |
77,39 |
м3/ч, |
||||
эI |
|
|
|
|
|||||
|
60 |
|
|
|
|
||||
|
|
0,006 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
1000 2, 2 |
|
|
|||
П |
|
|
0,17 0,18 60 0,85 0,85 |
|
39,87 |
м3/ч. |
|||
эII |
|
||||||||
|
60 |
|
|
|
|
||||
|
|
0,006 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1000 2, 2 |
|
|
Техническая производительность (м3/ч)
П1000vр.х hpbp zK1K2 ,
тK3 K4
где К1 учитывает снижение рабочей скорости, К1 = 0,8; К2 учитывает уменьшение толщины разрыхления, К2 = 0,8; K3 – число проходов по одному месту;
К4 – число слоев рыхления в поперечном направлении.
П |
|
|
1000 0,61 0,43 0,32 1 0,8 0,8 |
26,86 м3/ч. |
|
т |
1 2 |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
164
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. / В.И. Анурьев. – М: Машиностроение, 1978.
2.Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин / И.И. Артоболевский. – М.: Наука, 1978.
3.Баландинский В.Л. Динамическое разрушение грунтов / В.Л. Баландинский. – Киев: Изд-во Киев. ун-та, 1971.
4.Баловнев В.И. Дорожно-строительные машины с рабочими органами интенсифицирующего действия / В.И. Баловнев. – М.: Машиностроение, 1981.
5.Бидерман В.Л. Теория механических колебаний / В.Л. Бидерман. –
М.: Высш. шк., 1980.
6.Ветров Ю.А. Разрушение прочных грунтов / Ю.А. Ветров. – Киев: Будивельник, 1973.
7.Домбровский Н.Г. Строительные машины / Н.Г. Домбровский, М.И. Гальперин. – М.: Высш. шк., 1985.
8.Дроздов Н.Е. Строительные машины и оборудование / Н.Е. Дроздов. – М.: Cтройиздат, 1988.
9.Механическое разрушение мерзлых пород землеройно-рыхлитель- ными агрегатами / В.И. Емельянов [и др.]. – Магадан: Кн. изд-во,
1978.
10.Навесное тракторное оборудование для разработки высокопрочных грунтов / Б.З. Захарчук [и др.]. – М.: Машиностроение, 1979.
11.Зеленин А.Н. Машины для земляных работ / А.Н. Зеленин. – М.: Машиностроение 1975.
12.Ковалевский Н.Т. Справочник по гидроприводам горных машин / Н.Т. Ковалевский. – М.: Недра, 1967.
13.Крутиков И.П. Экскаваторы / И.П. Крутиков. – М.: Машинострое-
ние, 1964.
14.Кузин Э.Н. Строительные машины / Э.Н. Кузин. – М.: Машиностроение, 1991.
15.Машины для земляных работ / под ред. Н.Г. Гаркави. – М: Высш.
шк., 1982.
165
16.Некрасов Б.Б. Гидравлика и ее применение на летательных аппаратах / Б.Б. Некрасов. – М.: Машиностроение, 1967.
17.Польский С.Б. Разработка грунта ковшом с гидравлическим приводом колебаний зубьев / С.Б. Польский // Строительные и дорожные машины. – 1983. – № 8.
18.Польский С.Б. Эффективность копания виброковшом с гидравлическим приводом колебаний зубьев / С.Б. Польский // Строительные и дорожные машины. – 1981 – № 2.
19.Раннев А.В. Одноковшовые строительные экскаваторы / А.В. Раннев. – М.: Высш. шк., 1991.
20.Савин И.Ф. Гидравлический привод строительных машин / И.Ф. Савин. – М.: Стройиздат, 1974.
21.Савин И.Ф. Основы гидравлики и гидропривода / И.Ф. Савин, П.В. Сафонов. – М.: Высш. шк., 1978.
22.Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / под ред. Б.Б. Некрасова. – Минск: Вышэйш. шк., 1985.
23.Холодов А.М. Проектирование машин для земляных работ / А.М. Холодов. – Харьков: Вища школа, 1986.
24.Чеченков М.С. Разработка прочных грунтов / М.С. Чеченков. – Л.: Стройиздат, 1987.
25.Яблонский А.А. Курс теории колебаний / А.А. Яблонский. – М.: Высш. шк., 1975.
Учебное издание
Белоногов Леонид Борисович, Янковский Леонид Вацлавович
МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ
Учебное пособие
Редактор, корректор О.Н. Довбилкина
_______________________________________________________
Подписано в печать 11.09.2007. Формат 60×90/16.
Набор компьютерный. Усл. печ.л. 10,4 уч.-изд. л. 8,54.
Тираж 100 экз. Заказ № 162/2007.
_______________________________________________________
Издательство Пермского государственного технического университета.
Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к, 113.
Тел. (342) 219-80-33.