книги / Скреперы

Схема загрузки ковша к концу заполнения шнеком может быть рассмотрена как подъем грунта с преодолением суммарного сопротивления, состоящего из сопротивления трения грунта, поднимаемого шнеком, о грунт, набранный ранее; сопротивления подъему грунта шнеком вверх; сопротивления трения поднимаемого грунта по лопасти шнека.

При движении столба грунта диаметром Dш на него будет воздействовать равнодействующая Еа удельных активных давлений, обусловленных обрушением грунта в ковше по линии ас с объемом тела вращения, образованного abc и вращающегося вокруг оси ОО, в результате чего возникают силы Ртр трения грунта по грунту (тело вращения, образованное bcd из-за его малости для упрощения расчета не учитываем).

Мощность, необходимая для преодоления сопротивления грунта о грунт при подъеме, находится по формуле [2, 3, 4, 13]

Nтр = Ртр υ ,

1000

где Ртр — сила трения грунта по грунту; Ртр = µ1 Еа, µ1 — коэффициент трения грунта о грунт. Равнодействующая давления

где H — высота шнека, м;

α — угол обрушения грунта, α = 45° − ρ / 2 , ρ = 22… 23° — угол

внутреннего трения грунта; Dш — диаметр шнека, м.

Скорость движения грунта по лопасти шнека (м/с)

υ = S n , 60

S — шаг лопасти шнека, м;

n — частота вращения шнека, об/мин.

61

13.3. Скрепер с винтовым загрузочным устройством

Скрепер с винтовым загрузочным устройством (рис. 33) имеет

Рассмотрим усилия, действующие на агрегат в этом положении. Тяговый баланс скрепера с винтовым загрузочным устройством:

T = Pк + Wк,

где Pк — сила копания;

Wк — сопротивление качению скрепера. Для скрепера без принудительной загрузки

T = Pк + Wк + Wп ,

где Wп — сопротивление перемещению призмы волочения.

63

Сила резания

Pp = Pр.м ki3 ,

где Pр.м — сила резания модели;

ki — коэффициент моделирования, принимаем ki = 12.

Для скрепера с винтовым загрузочным устройством выполняется условие

Tв ≥ Pp+ Wк.

Для обычного скрепера это условие не выполняется, так как усилие на заполнение ковша скрепера значительно больше максимального тягового усилия агрегата. Тяговый расчет скрепера с винтовым загрузочным устройством показывает, что он может работать без применения толкача, тягового усилия агрегата достаточно для наполнения ковша скрепера с «шапкой».

Основными конструктивными параметрами загрузочного устройства являются высота и диаметр рабочего органа загрузочного устройства.

Высота рабочих органов

Hв = 1,5 hmax ,

где hmax — максимальная глубина копания (резания), hmax = 0,35 м.

Диаметр рабочих органов

Dв = 0,5 Bp −1,5 e,

где Bp — ширина резания, равная ширине ковша;

e — зазор между рабочими органами и боковой стенкой ковша. Величину зазора выбираем из конструктивных соображений в пределах (0,03...0,06)Bp . Так, например, для скрепера марки ДЗ-115

e = 0,45 м, а Dв = 0,5 0,3 −1,5 0,045 3 = 1,3 м.

Диаметр вала рабочего органа

dв = m Dв,

65

13.3.1. Выбор и определение основных параметров. Основные параметры винтового загрузочного устройства выбираются и определяются на основании результатов исследования работы модели скрепера с винтовым загрузочным устройством.

При переходе от параметров модели к параметрам машины используются формулы физического моделирования:

1. Скорость рабочего движения машины

υ н= υ м ki1/2 ,

где ki — коэффициент моделирования, ki = 12;

υ м — скорость движения модели при загрузке, υ м = 0,092 м/с;

υн= 0,092 121/2= 1,1 (км).

2.Число оборотов винта. Сначала определим угловую скорость вращения винтов модели и машины:

где ω м — угловая скорость вращения винтов модели,

ω н — угловая скорость вращения винтов машины,

ω н= 5,652 12−1/2= 1,63 (с−1 ).

Тогда число оборотов винтов машины будет определяться по следующей формуле:

н= ω н 30 = 1,63 30 = 15,6 (об/мин).

π3,14

3.Шаг винтовой лопасти определяем по формулеn

Sн = Sм ki ,

где Sм — шаг винтовой линии винта модели, Sм = 48 мм;

Sн = 48 12 = 576 (мм).

4. Внутренний диаметр вала определяем по формуле

dн = dм ki ,

где dм — диаметр вала модели, dм = 43 мм; dн = 43 12 = 516 (мм).

67

Wн′′= 1 0, 4067 1, 26 2,52 1,7 = 27 223 (Н). 2

Тогда Wн = 52966 + 27223 = 80 189 (Н).

С учетом веса винта вертикальную нагрузку принимаем Wн =

= 80 500 Н.

Определим силу, действующую в горизонтальной плоскости:

Р= 10 с h(1 + 0,1S ) = 10 1 106(1 + 0,1 3) = 1378 (кгс) ≈ 13780 (Н).

Вкачестве опор винта применяем конические однорядные роликоподшипники (ГОСТ 333—71):

для нижней опоры: N 1007992, d × D× B= 460× 620× 74,

С0 = 13 0000 кгс;

для верхней опоры: N 1007984, d × D× B= 420× 560× 65,

С0 = 78 000 кгс.

14. СКРЕПЕРЫ, СНАБЖЕННЫЕ СИСТЕМАМИ ГАЗОВОЙ СМАЗКИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ

Система газовой смазки рабочих органов. Повышение надеж-

ности работы системы осуществляется за счет обеспечения импульсной подачи газовой смазки на поверхность скольжения рабочих органов землеройных машин в автоматическом режиме при эксплуатации в различных грунтовых условиях.

Указанная цель достигается тем, что распределительный орган выполнен в виде установленного в нагнетательный трубопровод клапана, имеющего корпус с входной и выходной камерами, сообщенными между собой посредством перепускного отверстия, и расположенный в выходной камере подпружиненный поршень с запирающим элементом перепускного отверстия, а источник сжатого газа сообщен с входной камерой.

69