Определение производительности скрепера

Постановка задачи: Определить производительность скрепера заданной марки в соответствии с предложенной схемой движения (рис. 4), с учетом конкретных условий работы и характеристик грунта. Данные для расчета принять согласно варианта по таблице 17.

Последовательность выполнения задания.

1. Определение длины пути копания скрепера при его загрузке.

2. Определение времени, затраченного на копание и заполнение ковша скрепера грунтом.

3. Определение продолжительности движения груженого и порожнего скрепера на различных участках дороги с учетом ускорений, замедлений и переключения передач.

4. Определение полной продолжительности цикла.

5. Определение сменной эксплуатационной производительности скрепера.

6. Определение количества скреперов на один толкач.

Методика расчета.

Длина пути копания скрепера при его загрузке вычисляется по формуле:

q K_н (1 + m)

l_k = ----------------, м

h b K_р

где q – вместимость ковша скрепера, м³ (таблица 14); h – средняя толщина стружки грунта, м (таблица 13); b – ширина резания, м (таблица 13); m – коэффициент призмы волочения (таблица 13); К_н – коэффициент наполнения ковша скрепера грунтом в разрыхленном состоянии (таблица 13); К_р – коэффициент разрыхления грунта в ковше (таблица 13).

Время на копание грунта и заполнение ковша скрепера грунтом определяется по формуле

3.6 L₁ K_д

t_k = -------------, с

ν_к

где 3,6 – коэффициент перевода км/ч в м/с; К_д=1,5 – коэффициент, учитывающий дополнительное время, расходуемое на движение скрепера без копания; ν_к – скорость движения при копании грунта, км/ч (таблица 14).

Продолжительность движения груженого и порожнего скрепера на различных участках дороги определяется в соответствии со схемой движения скрепера (рис. 2)

Разрыхленная дорога Уплотненная дорога Разрыхленная дорога

Набор грунта Холостой ход Разгрузка грунта

L₁ L₂ L₃

Рис. 2. Схема движения скрепера

Время движения груженого скрепера

3,6 L₂ K_у

t_г = ------------, с

ν_г

где L₂ – длина участка дороги груженого хода скрепера, м (таблица 17);

К_у – коэффициент, учитывающий время на ускорение, замедление движения и переключение передач (таблица 16); ν_г – скорость на этом участке, км/ч.

Аналогично определяется время движения порожнего скрепера

3,6 L K_у

t_г = ------------, с

ν_п

где L =0,5L₁ + L₂ +0,5L₃ – длина участка дороги движения порожнего скрепера, м; ν_п – скорость движения порожнего скрепера, км/ч.

Определяется полная продолжительность цикла работы скрепера с учетом времени на разгрузку

t_ц = t_к + t_г + t_р + t_п, с

Сменная эксплуатационная производительность скрепера определяется по формуле:

3600 q K_н T K_в

П_см = ---------------------, м³ / смену

К_р t_ц

где К_в = 0,6…0,75 – коэффициент использования внутрисменного времени;

Т = 8,2 ч – продолжительность смены.

Количество скреперов на один толкач определяется по формуле:

t_ц

N = --------------------------------

3,6 L_k K_д 3,6 L_k

------------- + --------- + t_п

ν_I ν_III

где ν_I - скорость толкача при подталкивании скрепера во время копания (I передача), км / ч; ν_III – скорость возвращения толкача (III передача), км / ч; ν_п – время на подход трактора-толкача (30…40 с).

Таблица 13. Примерные значения h, γ, m, K_н, К_р

Таблица 14. Технические характеристики скреперов

Таблица 15. Технические характеристики тракторов-толкачей

Таблица 16. Примерные значения коэффициента К_у

Таблица 17. Исходные данные к расчету

Задание № 4