Производительность машины и ее категория.

Производительность является важнейшей выходной характеристикой строительной машины. Ее определяют количеством продукции, произведенной машиной в единицу времени. Под расчетной (теоретической, конструктивной) производительностью П_Р понимают производительность за 1ч. непрерывной работы при расчетных скоростях рабочих движений, расчетных нагрузках на рабочем органе и расчетных условиях работы.

Для машин цикличного действия с порционной выдачей продукции:

; м/ч, м²/ч, м³/ч, т/ч, шт/ч и т.п,

где Q – расчетное количество продукции в одной порции, м, м², м³, т, шт и т.п.; t_Ц – расчетная продолжительность рабочего цикла, с.

Для машин непрерывного действия:

; м/ч, м²/ч, м³/ч, т/ч, шт/ч и т.п,

где F – расчетное количество продукции на 1м длинны ее потока, м/ч, м²/ч, м³/ч, т/ч, шт/ч и т.п.; v – расчетная скорость потока, м/с.

Расчетные скорости обычно соответствуют максимальной мощности установленного на машине двигателя, расчетные нагрузки – нормальному режиму работы машины, а расчетные условия отражают наиболее характерные для данной машины условия работы.

Для определения производительности машины в конкретных производственных условиях используют две новые категории этого показателя – техническую и эксплуатационную производительность. Под технической производительностью П_Т понимают максимально возможную в данных производственных условиях производительность при непрерывной работе машины. Эту категорию производительности применяют, в основном, для оценки максимальных технологических возможностей машин при комплектовании комплектов и комплексов. В случае отсутствия данных, отражающих условия работы на конкретном объекте, используют выработанные практикой и зафиксированные в нормативных документах коэффициенты, устанавливающие зависимость между расчетной и технической производительностью для различных производственных условий:

Наконец, под эксплуатационной производительностью П_Э понимают фактическую производительность машины в данных производственных условиях с учетом ее простоев и неполного использования ее технологических возможностей. Ее определяют по формуле:

,

где Q _∑ - фактический объем произведенной продукции; Т_ОБЩ(ч) – продолжительность нахождения машины на рабочей площадке (чистое время работы машины, сложенное с временем всех простоев), в течение которой эта продукция производилась.

Эксплуатационную производительность обычно используют для взаиморасчетов заказчика с подрядчиками. Для анализа эффективности работы машины в конкретных производственных условиях пользуются коэффициентами использования машины во времени k_В и использования технологической возможности (или технической производительности) машины k_П:

,

где Т_М – продолжительность чистой работы машины (за вычетом простоев), ч.

В качестве примера определим все перечисленные выше категории производительности и коэффициенты k_Т; k_В; k_П за смену для башенного крана грузоподъемностью 12т при расчетной продолжительности рабочего цикла 60с, если в течение смены (8ч) он поднял грузы суммарной массой 800т. Средняя продолжительность рабочего цикла в конкретных условиях составила 90с, а суммарная продолжительность всех простоев – 3,5ч.

Башенный кран является машиной цикличного действия, поэтому его расчетную производительность определяем по:

Техническая и эксплуатационная производительность, соответственно:

;

Коэффициенты:

 

 

по предмету: Строительные машины и

средства малой механизации

 

 

 

 

Механические трансмиссии.

Механические трансмиссии, служащие для передачи движения от силовой установки нескольким потребителям энергии – рабочим органам и движителям ходовых устройств машин, состоят из передач – механизмов для передачи непрерывного вращательного или поступательного движения, в том числе для преобразования одной формы движения в другую (вращательного в поступательное и наоборот). При единственном потребителе передача превращается в трансмиссию.

Фрикционные передачи. В фрикционных передачах ведущее и ведомое звенья – цилиндрические или конические. Катки – жестко посажены на вращающиеся в подшипниках валы и прижаты друг к другу. При вращении ведущего катка, приводимого двигателем или предшествующей передачей, ведомому катку сообщается вращение за счет возникающих на контактной поверхности сил трения.

Фрикционные передачи применяют в приводах небольшой мощности, в частности, в конструкциях вариаторов – устройствах для бесступенчатого изменения скорости вращения ведомого катка.

Ременные передачи. Ременная передача состоит из двух закрепленных на валах шкивов и охватывающего их ремня, надетого на шкивы с натяжением. Движение передается за счет сил трения в парах ведущий шкив – ремень и ремень – ведомый шкив.

В ременных передачах применяют следующие типы ремней: плоские, клиновые, круглого сечения, зубчатые и поликлиновые. Наибольшее распространение в приводах строительных машин получили передачи с плоскими и клиновыми ремнями.

Круглоременные передачи применяют в слабо нагруженных приводах, в частности, в механизмах приборов. Зубчатые ремни отличаются от других ремней наличием на их внутренней поверхности зубьев, обеспечивающих постоянство передаточного отношения без проскальзывания, бесшумность работы, возможность работы в масле. В отличие от передач со всеми другими типами ремней, передающих движение за счет сил трения между ремнем и шкивами, зубчато-ременные передачи реализуют принцип передачи движения зацеплением.

Обязательным условием функционирования ременной передачи является ее натяжение путем перемещения одного из шкивов, натяжным роликом или пружиной, автоматическим устройством, регулирующим натяжение в зависимости от внешней нагрузки и т.п. По сравнению с плоскоременными клиноременные передачи требуют меньшего натяжения ремней.

Зубчатые передачи. Зубчатая передача состоит из двух посаженных на валы зубчатых колес, меньшее из которых называют шестерней, а большее – колесом. Для передачи вращательного движения между двумя параллельными осями применяют цилиндрические колеса с прямыми, косыми и шевронными зубьями; между пересекающимися осями – конические колеса с прямыми или круговыми зубьями; между перекрещивающимися осями – винтовыми колесами. Для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот служит зубчато-реечная передача. Передача, в которой зубья колеса находятся на его внутренней поверхности, называется передачей внутреннего зацепления.

Зубчатые передачи получили наибольшее распространение в приводах строительных машин благодаря малым габоритам по сравнению с другими механическими передачами, высокому КПД (η=0,97…0,99), большой долговечности и надежности, постоянству передаточного отношения, обусловленному отсутствием проскальзывания между сопрягаемыми кинематическими парами, возможности применения в широком диапазоне моментов, скоростей и передаточных отношений. К недостаткам относится шум в работе на значительных скоростях и в случае недостаточно качественного исполнения. Наиболее этот недостаток проявляется в передачах с прямозубыми колесами. Передачи с косозубыми колесами работают более плавно и менее шумно благодаря большему числу одновременно зацепляющихся пар зубьев. Обычно их применяют при окружных скоростях более 2м/с. Недостатком является передача осевых нагрузок на валы, требующая установки их на подшипники, способные воспринимать эти нагрузки. Этого недостатка лишены передачи с шевронными колесами, представляющими собой два зеркально ориентированных косозубых колеса в одной детали. Осевые нагрузки каждой половины такого колеса взаимно уравновешиваются без их передачи на валы. Недостатком шевронных колес является более сложная технология их изготовления.

Червячные передачи. Червячные передачи служат для передачи вращательного движения между перекрещивающимися валами, чаще под прямым углом. Передача состоит из винта – называемого червяком, и червячного колеса с зубьями на своем ободе. Ведущим звеном в передаче является обычно червяк.

Достоинством червячных передач, способствующими их широкому распространению в приводах строительных машин, являются: бесшумность работы, возможность получения больших передаточных отношений при малых габаритах передачи, высокая точность перемещений, возможность обеспечения самоторможения. К недостаткам относятся: сравнительно низкий КПД, небольшие передаваемые мощности (до 70кВт), повышенный износ витков червяка и зубьев колеса, необходимость применения дорогостоящих материалов (бронзовые венцы червячных колес) для уменьшения коэффициента трения контактирующих поверхностей.

Цепные передачи. Цепные передачи служат для передачи вращательного движения между двумя параллельными валами при значительном расстоянии между ними. Передача состоит из двух звездочек и охватывающей их цепи. В строительных машинах в качестве приводных цепей чаще применяют втулочно-роликовые, реже зубчатые цепи. Оба вида цепей могут быть однорядными и многорядными, для передачи движения несколькими параллельными потоками.

По сравнению с ременными передачами, в составе которых также имеется гибкая связь, цепные передачи более компактны, их валы оказываются менее нагруженными вследствие незначительного натяжения приводных цепей, имеют сравнительно высокий КПД (η=0,96…0,98). К их недостаткам относятся: вытягивание цепей вследствие износа шарниров, чувствительность к перекосам валов, непостоянство (пульсация) передаточного отношения, особенно при малых числах зубьев звездочек. Цепные передачи широко применяют в приводах машин мощностью до 100кВт. При больших передаваемых мощностях резко возрастает стоимость передачи.

 

Например, редукторы состоят на основе трансмиссии. В качестве отдельных узлов механических передач в конструкциях строительных машин широко применяют смонтированные в едином корпусе закрытые зубчатые или червячные передачи, предназначенные для понижения угловой скорости ведомого вала по сравнению с ведущим валом и называемые редукторами.

Подобные устройства, повышающие угловую скорость, называют ускорителями или мультипликаторами.