2. Определение суммарного сопротивления, возникающего при работе скрепера

Суммарное сопротивление, возникающее при работе скрепера определяется по формуле:

где W_р – сопротивление, возникающее при резании грунта, Н;

W’_н и W”_нн – сопротивления тяжести грунта и сопротивление грунта в ковше, Н.

W_п - сопротивление перемещению призмы волочения, Н.

W_т - сопротивление от перемещению гружённого скрепера, Н.

Причисленные сопротивления определяются из следующих соотношений:

W_р = 10С • (1^1,35 (1 + 2,6)+2 h₂^1,35 (1 + 2,6L₂)) (1 +0,0075)(1 + 0,03S)V₀•µ,

где С - число ударов стандартного ударника-плотномера, Н/см².(группа III)

h₁ h₂ - толщина стружки срезаемой выступающей и невыступающей частью ковша, см,(15см. и 10 см.)(по заданию дано 10 см. но в учебнике написано что ступенчатостьи расположение зубьев надо выбрать самостаятельно) - угол резания в градусах,

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

S - толщина боковой стенки ковша, см,

Vо - коэффициент, учитывающий влияние угла заострения боковых стенок ковша, µ- коэффициент, учитывающий степень блокировки снимаемой стружки.

W_р =10•10• (15^1,35• (1+2,6•1)+2•10^1,35•(1+2,6•0,63))(1+0,0075•25)(1+0,03•2) •1 •0,75=24305 Н.

Сопротивления силы тяжести грунта:

W’_Н = b • h • Н • ₀ • g,

где b - ширина резания, м,

h - толщина срезаемой стружки, м,

Н - высота наполнения, м,

о - объемная масса грунта, кг/м³,

g - ускорение силы тяжести, м/с²,

W’_Н =2,82 • 0,1 • 1,692 • 1400 • 10 = 6680 Н.

Сопротивление трению грунта в ковше:

W” _Н = ᵡ•b•Н²•о•В,

ᵡ- коэффициент характеризующий силы трения, возникающие при движении грунта внутрь ковша скрепера.

W” _Н = 0,45•2,82 • 1,692² • 1400 • 10 = 50810,76 Н.

Сопротивление перемещению призмы волочения

W_п = u•V•о•g•f₂,

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

f₂ - коэффициент трения грунта о грунт,

V - емкость ковша, м³,

W_n = 0,2 • 5 • 1400 • 10 • 0,8 = 11200 Н.

Сопротивление перемещению груженого скрепера

W_T = Gтр • fгyc + (G_CKp + V • о • g)f_кол,

где Gтр - вес трактора, H,

G_CKp - вес скрепера, Н,

fгyc - коэффициент сопротивления движению гусениц, f_кол - коэффициент сопротивления движению колес,

W_T= 118000 • 0,1 +(23000 + 5•1400•10) • 0,2 = 30400 Н.

Суммарное сопротивление будет составлять:

W_сум = 24305 + 6680 + 50810+ 11200 + 30400 =123395 Н.

2.1. Расчет проверки по сцепному весу Условием не буксования машины является следующее выражение:

W_сум < G_M • f_сцеп,

где W_сум - суммарное сопротивление возникающее при работе машины, Н.

G_M - полный вес машины с грузом, Н.

f_сцеп - коэффициент сцепления гусениц (колес) с грунтом.

G_M • f_сцеп = 118000 • 0,9 + (23000 + 5•1400•10) • 0,4 = 143400 Н.

т.к. 123395 < 143400, т.е. условие выполняется, и машина буксовать не будет.

2.2. Расчет проверки но тяговому усилию

Проведем проверку по тяговому усилию. Для этого определим требуемую мощность для работы скрепера по формуле:

N =

де W- суммарное сопротивление, Н.

V - скорость движения машины, м/с. n – КПД

N= 123395 • 0,66/ 0,88 • 10³ = 92,5 кВт

Полученное значение требуемой мощности 92,5 кВт, больше мощности базовой машины, составляющей 79,5 кВт. Уменьшим глубину резания до 8 см. и 4см.

W_p = 10•10 (8^l,35•(l+2,6•l)+2•4^1,35•(l+2,6•0,63))(1+0,0075•25)(1+0,03•2) •1• 0,75=6245 Н.

Суммарное сопротивление будет составлять:

W_сум = 6245 + 6680 + 50810+ 11200 + 30400 =105335 Н.

Тогда мощность

N= 105335 • 0,66/ 0,88 • 10³ = 79,001 кВт

Мощность тягача больше, чем требуемая мощность для данного скрепера, а это значит, что расчет по тяговому усилию выполняется.