Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Хайзерук Е.М. Кабелеукладчики. Вопросы теории и расчета

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

8.43 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 2118 19 20 21 > Следующая >>>

Выражая

sin ос п

cos а

через

найдем

-—,

(65)

Дифференциальное

уравнение

движения

одноосного

прицепа

с учетом траектории точки

d£

:— 1 .

1 Ч ( £ ) - ^

*•

( 6 6 )

Общее решение этого уравнения не найдено, что затрудняет

использование

его

для любого

вида траектории точки

Р.

В частном случае, когда точка Р движется по прямой (рис. 101, б),

решение

уравнения

(66)

имеет

вид

Графиком этого

уравнения

является

кривая,

изображенная

на рис. 101, б (трактриса).

График

на

рис. 102,

облегчает

определение

траектории

точки В прицепа при движении

ведущей точки Р

по прямой [13].

Параметры,

необходи-

' — • — • — • — • — ' — р — — • — | — | —

j —

мые

для

пользован

. . _

графиком,

приведены

на

схеме

(рис.

102,

б).

По оси абсцисс

графика

отложены

значения

от

ношений пути

и,

прой

0,4 0;8 1,2 1,6 2,0 2,4

2,8 3,2

3,6 4,0

b,4u/L

денного ведущей точкой

а.)

Р,

к длине / дышла при

цепа.

По

оси

ординат

Рис.

102.

Гра

фик

(а)

и схема

отложены

значения

уг

(б) для

опреде

ла

между

дышлом

ления

траекто

прицепа и направлением

рии ведомой точ

'Р2

ки

прицепа:

движения

точки Р.

Для

В , , В а и Р „ Р 2 —

определения

угла

а 2

п о л о ж е н и я

водо

между дышлом

прицепа

пои

ведущем

точек прицепа

направлением

дви

жения,

когда

ведущая

точка пройдет

путь

= Р у

Р й

значения

а и

должны

быть

известны. Вычисляют

отношение

и найденный отрезок

откла

дывают вправо вдоль оси абсцисс

от абсциссы той

точки

кривой,

ордината

которой

равна

a v

Пересечение

кривой с

ординатой

конца отрезка определит искомый угол

а 2 .

тягача

На рис. 103 изображены траектории кормовой точки

и ведомой точки В прицепного кабелеукладчика средней машины

при

а =

±0,2

м для

прямолинейного

участка трассы.

170

Наибольшему поперечному отклонению кормовой точки тягача от трассы на прямолинейном участке предшествует выход носовой точки тягача на одну из границ заданной полосы движения, когда продольная ось тягача параллельна этой границе. В этом случае дышло прицепа также располагается вдоль границы полосы движения, а точка В находится на расстоянии а от трассы.

Во время поворота тягача к трассе кормовая точка удаляется от трассы (этапы 1—2), а при поступательном движении тягача—

	1	[			?	3		*J
	1	[			?	— — г 1 _ - _ - -		'			f
	8]					— — г 1 _ - _ - -		'			f
						а)
u		в"	7"			Б"5"	4"	3"			2"3/'
u		в"	7"			Б"5"	— - > - t : — I "			\|	Ч
						= ? T V * *	1 —
						б)			—
Рис.	103.	Траектории прицепного		крюка тягача (а) и ведомой точки В						(б)	при
		цепа кабелеизвлекающей машины на прямолинейной трассе:
1"—8"	— п о л о ж е н и я		ведомой точки	В,		соответствующие	п о л о ж е н и я м		/—8	в е д у щ е й
					точки
кормовая точка			приближается			к трассе (этапы 2—3).			В это	время

ведомая точка В прицепа удаляется от трассы на наибольшее

расстояние		/ г п т а х .
а	в м	'			0,1	0,2	0,3
1{п	max	Для легкой машины (/ =	3,15	м) . . . .	0,1	0,25	0,6
1{п	max	» средней машины (7 =	3,15	м) . . . .	0,3	0,4	0,5

На рис. 95, а я б показаны траектории точек Р и В для легкой машины на S-образном участке трассы, очерченном по двум дугам окружности одинакового радиуса (RT = 7,5 м) и прямыми ли ниями на входе и выходе участка. Наибольшие отклонения точки В от трассы в этом случае имеют место на входе машины в S-образ-

ный участок, и выходе из него, а также в зоне сопряжения					дуг
разных	знаков кривизны.
Увеличение абсолютного значения а и уменьшение				^ т	при
прочих	одинаковых	условиях приводит к	увеличению	& п т а х .
В зоне сопряжения		дуг кп т а х с возрастанием	RT убывает	крайне

медленно. Для легкой машины наибольшее отклонение вскрываю щего корпуса от трассы в указанной зоне не превышает 0,2 м лишь при RT >• 30 м, когда а = ±0,1 м.

При движении по кривой в форме спирали Архимеда, описы ваемой уравнением (64), во время перехода машины с прямоли нейного участка на участок криволинейной формы отклонение

точки В от трассы	возрастает и получает. наибольшее	значение
в зоне-минимальной	кривизны. трассы (см. рис. 100, б	и г).
Рассмотренные случаи движения относились к кинематике
кабелеизвлекающей	машины,, лрицеп которой шарнирно соеди
нен с неповоротным	прицепным прибором (крюком тягача).

171

Для повышения точности движения вскрывающего корпуса по трассе прицепной крюк тягача выполняется поворотным вокруг вертикальной оси (рис. 104). Управление поворотами крюка осуществляется гндроцилиндром по сигналам датчика аппаратуры наведения, установленного на дышле прицепа.

Рис. 104. Тягач с управляемым пово ротным крюком и с прицепным кабелеукладчиком:


Р — прицепной			крюк;		Н	— датчик				курса
тягача;		О — центр		поворота			крюка;			В	—
ведомая		точка	к а б е л е у к л а д ч и к а ;							В ,	—
середина		носка	вскрывающего						корпуса
(имеющего боковое				смещение			с); Р ,		— дат
чик,	у п р а в л я ю щ и й			поворотом			крюка; г				—
р а д и у с		поворота крюка; lt —						расстояние
м е ж д у		датчиком,		у п р а в л я ю щ и м					поворо
том	к р ю к а , и ведомой				точкой В;			в	—	наи
б о л ь ш е е		у д а л е н и е		крюка		от	продольной
			оси	тягача

Рис.		105.	Необходимая		траектория
прицепного			крюка на S-образной трас
се	при	прямом		(а) и обратном (б) дви
			жении тягача:
/	— трасса;		2 —	траектория	н е у п р а в л я е
мого прицепного				крюка; 3 —	н е о б х о д и м а я

траектория у п р а в л я е м о г о прицепного крю

ка (точки	Р);	4 —	необходимая	траектория
точки Р , ,	в	которой р а с п о л о ж е н датчик,
у п р а в л я ю щ и й			поворотом	крюка

Практически важно знать, какой должна быть траектория прицепного крюка тягача, чтобы обеспечить движение ведомой точки В или середины носка вскрывающего корпуса по трассе линии. Для ответа на этот вопрос следует найти уравнения необ ходимой траектории прицепного крюка.

Поскольку известно, что дышло прицепа располагается по касательной к траектории ведомой точки В, то из уравнений (64)

172

и (65) следует, что координаты необходимой траектории ведущей точки Р (или прицепного крюка)

	i =	* +	/ -	7 = L = = ;	(67)
				dy
	4 =	y +	l - 7 = e = = i ,		(68)
где х \\ у—	координаты	точек		трассы;
/ — длина дышла прицепа.
Пользуясь этими уравнениями, можно найти необходимую
траекторию	прицепного	крюка для трассы различной формы.
Для трассы в виде окружности уравнения (67) и (68) прини
мают вид
	£ =	RT	cos	ф — I sin ф,
	т) =	RT	sin	ф + I cos ф,

где RT — радиус кривизны трассы;

Ф — полярный угол точки окружности, в которой находится ведомая точка.

Из этих уравнений находим радиус окружности, по которой должен двигаться прицепной крюк, если радиус окружности трассы RT:

R, = VR\ + I 2 -

Для трассы в виде спирали Архимеда (64) уравнение необхо

димой	траектории	прицепного крюка
		\ =	а0 ф cos ф — I sin ф;
		г) =	а0 ф	sin ф + / cos	ф,
где а 0	— параметр	спирали.		прицепного	крюка может быть по
Необходимая траектория

строена для любой формы трассы графически, по точкам, в кото рых располагается конец отрезка (длиной /) касательных, прове

денных	к	трассе через	близко	отстоящие друг		до	друга точки
(с учетом		направления	движения		прицепа).
На рис. 105 изображена необходимая траектория							прицепного
крюка для трассы S-образной формы, очерченной по дугам окруж
ностей	одинакового радиуса,			а	на рис. 100,в	—	необходимая

траектория прицепного крюка для трассы в форме спирали Архи меда. Оба построения выполнены для тягача средней машины. Анализ рисунков позволяет резюмировать следующее,

1. Необходимая траектория прицепного крюка в зависимости от направления движения прицепа по трассе приобретает различ ную форму,

173

2. Неуправляемый прицепной крюк имеет наибольшие откло нения от необходимой траектории при изменении кривизны трассы (переход с прямого участка на круговой, перегиб трассы, резкое увеличение или уменьшение кривизны трассы).

3.Во время движения прицепного крюка по необходимой траектории точки дышла'прицепа, расположенные вблизи вскры вающего корпуса, совершают движения по траекториям, форма которых мало отличается от формы трассы.

4.Необходимая траектория точки Рх, в которой расположен датчик, управляющий крюком, не совпадает с трассой, если эта точка находится на дышле перед вскрывающим корпусом вблизи

ведущей точки Р, в которой находится прицепной крюк.

i 5. Для обеспечения наименьшего отклонения ведомой точки В от трассы необходимо датчик, контролирующий ее отклонения,

располагать в точке В.
6. С целью точного следования вскрывающего			корпуса по
трассе боковой ход b	прицепного	крюка (см. рис.	104) должен
быть достаточным для	обеспечения	его движения по	необходимой

траектории на участках трассы с минимальным радиусом кри визны.

Если вскрывающий корпус расположен не по оси дышла прицепа, а смещен по конструктивным соображениям в боковую сторону на расстояние с, то необходимо, чтобы электрическая

нейтраль датчика,	управляющего	поворотным крюком, также
была смещена на расстояние с относительно дышла			прицепа.
Электрическая	нейтраль датчика	курса может	не совпадать

с носовой точкой тягача, размещенной на продольной оси послед него. В этом случае отклонения кормовой точки, находящейся на продольной оси тягача, получаются неодинаковыми при пра вых и левых поворотах. В связи с этим требуется увеличивать боковой ход крюка в направлении смещения нейтрали для обеспе чения его движения • по необходимой траектории.

Таким образом, для совпадения траектории вскрывающего корпуса, смонтированного на одноосном прицепном кабелеукладчике, с трассой, извлекаемого из грунта кабеля необходимо: 1) построить траекторию движения кормовой точки тягача с непо воротным крюком на участках трассы наибольшей кривизны (S-образных, в форме спирали); 2) построить необходимую траек торию ведущей точки прицепа; 3) по участкам несовпадения указанных траекторий определить наибольшие углы поворота крюка вокруг вертикальной оси и задать их проектируемой ма шине.

§ 5. СОПРОТИВЛЕНИЕ ВЫХОДУ	КАБЕЛЯ	ИЗ	ГРУНТА
И ТОЛЩИНА ЗАЩИТНОГО СЛОЯ	ГРУНТА	НАД	КАБЕЛЕМ

При движении кабелеизвлекающей машины ее намоточный механизм вытягивает кабель через защитный слой грунта, оста вляемый над кабелем после прохода носка рскрывающегр корпуса

•174

(рис. 106, а и б). Если натяжение кабеля недостаточно для пре

одоления	сопротивления	грунта, то ветвь кабеля, находящаяся
в грунте,	будет иметь	другую форму (рис. 106, б).

Для технически обоснованного проектирования кабелеизвле кающих машин и для правильной их эксплуатации необходимо знать, какую наибольшую толщину hc защитного слоя грунта можно оставлять над кабелем, чтобы извлечение его из грунта

происходило		под заданным	натяжением	Рс.
В	предельном случае,		когда Рс имеет		наибольшее значение
(рис.	106, г),	можно заметить аналогию		в	характере воздействия

Рс

u t

e * .

В)

г)

Рис. 106. Схема выхода кабеля через

защитный слой грунта

на

грунт

движущихся

нем

вертикального

участка

кабеля а

и ножа, режущего грунт на глубину защитного слоя hc

под дей

ствием усилия

Рс.

Последнее

может быть

найдено по

формуле

А. Н. Зеленина

[5], имеющей следующий

вид при принятых для

рассматриваемого случая

обозначениях:

= C A > . a ° ( l + 0 , l d ) ( l - 2 ^ )

Ро,

где

плотность

грунта в

защитном

слое

по

числу

ударов

плотномера ДорНИИ;

толщина

ножа

(диаметр

кабеля)

см;

а •

угол

резания

ножа

(наклон

ветви

кабеля

грунте

к горизонту)

градусах;

коэффициент, учитывающий угол заострения передней

части

ножа (кабеля).

Принимая для рассматриваемого случая а

90°

ро

— 1,

находим

lg -Ре — 1g С —1g (1 +

0. Id)

1,3

Заданное натяжение

Рс

для одночетверочных

кабелей

даль

ней связи принимается таким, чтобы при многократном воздей ствии этого натяжения на кабель он не изменил бы электрических и механических характеристик в недопустимых пределах. В настоя щее время принимают Рс = 60~-100 кгс. По мере улучшения качества кабеля значение Р с может быть повышено.

175

Контрольные замеры показали, что отклонения расчетных значений /гс от измеренных величин не превышают 15%. Номи нальная толщина /г защитного слоя грунта при извлечении кабеля из грунта определяется настройкой нейтрального сигнала аппа ратуры наведения, управляющей гидроприводом, который пере

мещает вскрывающий		корпус	в	вертикальном	направлении.
Эта система	управления	состоит	из соответствующего приемного
устройства	аппаратуры	наведения,		гидравлического	распредели

тельного золотника, управляемого электромагнитами, и силового гндроцилиндра.

При прохождении сигнала управления от момента выхода из аппаратуры наведения до начала перемещения вскрывающего

Р,

Torn

Рис.

107.

Схема

прохождения сигнала

Рис.

108. Схема

расположения

от аппаратуры

наведения:

грунте

вскрывающего корпуса

из

влекаемого

кабеля:

наведения;

J 3 1 я

J 3

сила

точка

це

— вскрывающий корпус; 2 —

кабель;

пи электромагнита

золотника;

Р^

—

и 4

— необходимые

траектории

носка

вскрывающего

к о р п у с а

н а п о р н о е

д а в л е н и е

на

выходе золотника;

Л в в

и Л В [ 1

— перемещения

вскрывающего

корпуса

вверх

вниз

корпуса вверх или вниз имеет место запаздывание его отработки, характеризуемое временем запаздывания т и т' (рис. 107). Запаз дывание возникает и при прекращении сигнала управления на выходе аппаратуры наведения; это время запаздывания обозна

чено на схеме т о т	и т о т .
Если глубина	залегания кабеля в грунте уменьшается, то

толщина защитного слоя убывает до момента, пока гидропривод

не начнет		уменьшать	глубину	хода рабочего органа в грунте.
При	этом	толщина защитного		слоя (рис.		108).
где	Л/г — уменьшение		h'0T = h —	Mi — sz	tgBi,
			глубины	залегания кабеля в грунте, не
		вызывающее выдачу аппаратурой наведения сигнала
		управления	гидроприводом;		Ah	находится в преде
		лах половины ширины зоны нечувствительности аппа
		ратуры наведения;

176

0 ! — у г о л выхода	кабеля из грунта относительно дневной
поверхности	грунта;
sT — путь, проходимый рабочим органом по трассе за время
запаздывания	т	отработки гидроприводом управляю
щего сигнала; st		зависит от скорости v движения рабо

чего органа по трассе;

st = vx.

Минимальное значение номинальной толщины /г защитного

слоя	грунта,		которое можно допустить при данных v и 0Х , будет
иметь	место,		когда	1г'от = 0:
				г/,ШП = А / г +		VX tg
Наибольший допускаемый угол выхода кабеля из грунта при
Н'от = 0		и заданном /г
				01 max = arctg — — •
При		указанном		0Х	скорость	выглубления	рабочего	органа
из грунта должна				быть
где	— угол менаду				траекторией	выглубления	носка	рабочего
		органа и дневной поверхностью грунта; % должен быть
		не менее 8ц чтобы исключить зацепление кабеля нос
		ком	рабочего		органа.

В случае увеличения глубины залегания кабеля в грунте тол щина защитного слоя грунта над кабелем будет возрастать, пока гидропривод не начнет увеличивать глубину хода рабочего органа. При этом толщина защитного слоя грунта

h"0T = h-\- Ah + sT tg 02 ,

где А/г—увеличение глубины залегания кабеля в пределах половины ширины зоны нечувствительности аппара туры наведения,

	С	— (/г + Щ =		tg 02.		(69)
В этих выражениях		02	— угол между участком кабелям днев
ной поверхностью. Зависимость (69) показана на рис. 109.
Наибольшее	значение		Н'от не должно превышать		допустимой
толщины 1гс слоя	грунта,		через который возможно вытягивать			ка
бель при заданном натяжении. Если (ftoT ) шах = К> Т 0					значение	/г
станет наибольшим:
	h =	hc — Ah—		vx tg 02 .		(70)

12 E . M . Х а й з е р у к

177

При заданном значении h и 1гот = h

Во arctg

Необходимая скорость заглубления рабочего органа в грунт

vl =г v tg 112,

где

1 ] 2 — угол

между

траекторией

заглубления

носка

рабочего

органа и дневной

поверхностью грунта; т)2 должен

быть

не менее 82 , чтобы исключить образование петли кабеля

позади рабочего органа (см. рис. 106, в).

Для прицепного кабелеукладчика в плотном грунте

(см. § 3

гл.

111)

: а.

рай'

где а р а б —

задний угол

рабочего

органа.

У навесного

кабелеукладчика

т | 2 п ш

может

быть больше

а р а б

в связи с тем, что имеется

возможность

принудительного заглуб

Y.r-tge2,c/^

!кгп°_

1Р°

ления

рабочего

органа в

грунт, при котором

скорость

заглубления

повышается

вследствие смятия

грунта на

дне траншеи пяткой

рабочего

органа.

Если

0о >

г)2 ,

то извле

чение кабеля

из грунта

под

заданным

натяжением стано

вится невозможным и кабель

остается

позади

рабочего

органа

в грунте.

На

рис. ПО

изображен

график,

позволяющий опре

делять

номинальную

тол

щину h защитного слоя грун

та в зависимости от плотности

грунта

зоне

залегания

кабеля,

определяемой

по

Рис. 109. График

изменения

величины

динамическому

плотномеру

ДорНИИ (числу

С), а также

vt tg 6в . в зависимости

от скорости хода

наибольший допустимый угол

вскрывающего

корпуса

выхода 01 1 Ш Х кабеля из грунта,

который может быть отработан гидроприводом, и скорость

отработ

ки последнего в зависимости от h, v, т и А/г и от натяжения кабеля Р.

В первом	квадранте	графика	изображена	зависимость hc =
= fx (С), позволяющая		по плотности грунта С в зоне залегания
кабеля найти	наибольшую для		заданного	натяжения кабеля

толщину hc защитного слоя грунта.

178

В	соответствии		с	уравнением	(70), пользуясь графиком на
рис.	109	и задаваясь	Л/i, v, т и 0,, можно вычислить наибольшее
значение		номинальной		толщины	/г защитного слоя.
				Л,	l)Clcti

СЫшудароВ)

V=0,5M/C

Рис. 110. Трафик для определения номинальной толщины h защитного слоя грунта, допустимого угла Эшах выхода кабеля из грунта и необходимой скорости v выглублення рабочего органа из грунта

Во втором	квадранте		на оси ординат отложены значения h,
а на оси абсцисс-		h — Д/i Пользуясь графиком этого квадранта,
можно определить		h
		величину
			Л — АЛ	г />\
для различных значений А/г и о.
В третьем	квадранте		показана	зависимость
		01	шах = arctg h — А/г
для различных	значений		т.

12*

179

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 2118 19 20 21 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
20.10.20238.15 Mб16Хабердитцл, В. Строение материи и химическая связь.pdf
#
29.10.2023919.25 Кб5Хает Г.Л. Машиностроению - прогрессивную технологию.pdf
#
29.10.20231.69 Mб8Хаимов О.С. Газопламенная обработка металлов сжиженными и природными газами.pdf
#
27.10.202321.24 Mб6Хаин И.И. Теория и практика фосфатирования металлов.pdf
#
22.10.202315.88 Mб146Хайдуков, О. П. Электрооборудование судов учебник.pdf
#
23.10.20238.43 Mб10Хайзерук Е.М. Кабелеукладчики. Вопросы теории и расчета.pdf
#
19.10.20232.47 Mб26Хайкис, М. Л. Пособие машинисту бульдозера Д155А-1 (Д355А-1) КОМАЦУ.pdf
#
25.10.202313.9 Mб7Хайков А.З. Клистронные усилители.pdf
#
23.10.20235.86 Mб8Халилов А.А. Техника подземного ремонта нефтяных скважин.pdf
#
30.10.202313.77 Mб11Хальфан Ю.А. Первые русские автомобили и их эксплуатационные качества, 1960. - 43 c.pdf
#
29.10.20231.12 Mб10Халявкин А.А. Счетная линейка крат. справ. пособие.pdf