Тяговый расчет барового выгребного устройства

Щебнеочистительной машины.

Цель работы: Определение перерабатывающей способности цепного скребкового органа; определение мощности двигателя цепного скребкового рабочего органа.

Исходные данные:

Поступательная скорость перемещения

щебнеочистительной машины V_м =0,3 м/с

Скорость тяговой цепи скребкового рабочего органа V₂ =2,45 м/с

Шаг скребков =0,125 м

Ширина вырезки щебня B_p =4,25м

Площадь поперечного сечения вырезаемого щебня F_ср =0,64 м²

Общая длина скребковой цепи L_ц =25

Общее количество скребков на цепи n_с =84

Общий вес скребковой цепи G_ц= 25,9 Кн

Площадь скребка F_{ck =} 0,04 м

Коэффициент полезного действия

цепного скребкового рабочего органа =0,9

Коэффициент запаса мощности двигателя К_ск = 1,15-1,2

Расчетное удельное сопротивление

балласта резанию К₀₁ =550-700 кН/м²

Коэффициент, учитывающий угол резания

для углов резания скребков) =0,75-0,83

Коэффициент разрыхления загрязненного щебня К_р =1,25-1,3

Коэффициент, учитывающий разрыхление

шпальных ящиков К_1.1 = 0,6-0,7

Коэффициент заполения межскребкового пространства К₄ = 0,8-0,85

Решение.

Определяем перерабатывающую способность цепного скребкового рабочего органа м³ /с, ограниченную допустимой скоростью V₂ тяговой цепи

=0,04*0,85*2,45=0,083 м³/с

где F_ck =0,04 м² площадь скребка;

К₄ = 0,8-0,85– коэффициент заполения межскребкового пространства;

V₂ = 2,45 м/с – скорость тяговой цепи.

Мощность N_ck двигателя цепного скребкового рабочего органа должна обеспечивать преодоление всех сопротивлений, возникающих при вырезке и транспортировании загрязненного щебня и определяется суммой:

где N_1.1, N_1.2, N_1.3, N_1.4, N_1.5 – мощности, затрачиваемые на преодоление сил сопротивления резанию P_1.1, сил трения балласта о балласт в зоне вырезки P_1.2, сил трения скребков о балласт в зоне вырезки P_1.3, сил сопротивления движению вырезанного щебня по поверхности желоба P_1.4, сил трения тяговой цепи со скребками о поверхность желобов P_1.5, соответственно, кВт;

N_1.6 – мощность, затрачиваемая на подъем щебня от места вырезки к месту разгрузки, кВТ;

N_1.7 – мощность затрачиваемая на разгон щебня от нулевой скорости до скорости V₂ тяговой цепи, кВт;

=0,9 - коэффициент полезного действия цепного скребкового рабочего органа;

К_ск =1,15-1,2- коэффициент запаса мощности двигателя;

Р_1.1 -Р_1.5 – сопротивления, возникающие при движении цепного скребкового рабочего органа, кН.

Сила Р_1.1 сопротивления балласта резанию зависит от его физико-механических характеристик, конструкции, режима работы цепного скребкового рабочего органа и с достаточной точностью, может быть определена по формуле

где,

К₀₁₌ 550-700 кН/м²; – расчетное удельное сопротивление балласта резанию;

- коэффициент, учитывающий угол резания ( =0,75-0,83- для углов резания скребков);

Q_тр= 0,25 м³ /с – производительность щебнеочистительной машины по разрыхленному щебню;

К_р =1,25-1,3- коэффициент разрыхления загрязненного щебня;

V₂ =2,45 скорость тяговой цепи скребкового рабочего органа, м/с;

К_1.1 = 0,6-0,7 – коэффициент, учитывающий разрыхление шпальных ящиков

Определяем производительность щебнеочистительной машины по разрыхленному щебню

м³;

где,

F_ср =0,64 м² – площадь поперечного сечения вырезаемого щебня;

V_м =0,3 м/с – поступательная скорость перемещения щебнеочистительной машины;

К_р =1,25-1,3 – коэффициент разрыхления загрязненного щебня;

Определяем максимальное количество скребков, находящихся в резании одновременно

где,

=0,125- м шаг скребков;

B_p =4,33м -ширина вырезки щебня;

L_ц =25 м- общая длина скребковой цепи;

n_ск =84– общее количество скребков на цепи, шт;

Силу Р_1.2 трения балласта о балласт в зоне его вырезки определяют с учетом веса вырезанного балласта по формуле

где =16 кН/м² - удельный вес разрыхленного вырезанного балласта;

0,8-0,85 – коэффициент трения балласта по балласту.

Сила Р_1.3 трения скребков о балласт в зоне вырезки зависит от веса скребковой цепи и определяется по формуле

где 0,4-0,45 – коэффициент трения стали по балласту;

G_ц =25,9 Кн -общий вес скребковой цепи,

Силу Р_1.4 сопротивления балласта перемещению скребковой цепью по поверхности загруженного желоба определяют по формуле

= ;

где F_ск =04 м² -площадь скребка;

L_ж =10 – длина рабочего желоба;

=35- угол наклона желоба в рабочем режиме, град;

Н_ж =5 м- высота подъема вырезанного щебня по желобу к месту разгрузки;

К₄ = 0,8-1,0- коэффициент заполнения желоба;

= 0,15-0,2 – коэффициент трения стали по стали при сильном абразиве.

Силу Р_1.5 трения скребковой цепи о поверхность обоих желобов при их равной длине определяют по формуле

=

где = 0,15-0,2 – коэффициент трения стали по стали при сильном абразиве.

При неодинаковой длине желобов силу Р_1.5 определяют как сумму сил для каждого желоба.

Мощность N _1.6,_, затрачиваемая на подъем вырезанного щебня определяется по формуле:

N_1.6 =

Мощность N _1.7, затрачиваемая на разгон определяют по формуле

N_1.7, =

_{где φ1-коэффициент} , учитывающий долю чистого щебня в общем объеме=0,6-0,7

Мощность N_ck двигателя цепного скребкового рабочего органа опредилим по формуле

В качестве привода с учетом компоновки выгребного устройства принимаем два электродвигателя.

Принимаем электрический двигатель переменного тока типа 4АМ250 4УЗ мощностью 90 кВт с числом оборотов n=1480 об/мин.

ЛИТЕРАТУРА

Основная литература

Основная литература

1 Шестопалов, Константин Константинович. Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование [Текст]: учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования / К. К. Шестопалов. - 6-е изд., стер. - М.: Академия, 2012. - 320 с.: табл., рис., граф. - (Среднее профессиональное образование. Транспорт). - 1000 экз. - ISBN 978-5-7695-8589-0 (в пер.)(30)

 

2 Ремонт дорожных машин, автомобилей и тракторов [Текст]: учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования / ред. В. А. Зорин; сост. Б. С. Васильев [и др.]. - 7-е изд., стер. - М.: Академия, 2011. - 512 с.: граф., рис., табл. - (Среднее профессиональное образование. Технологические машины,

оборудование и транспортные средства). - 1000 экз. - ISBN 978-5-7695-8295-0 (в пер.)(30)

Крымов, Александр Владимирович. Механическое оборудование автодрезин и мотовозов [Электронный ресурс]: учебное пособие для профессиональной подготовки работников железнодорожного транспорта / А. В. Крымов. - М.: ФГБОУ "УМЦ ЖДТ", 2012. - 139 с.. - ISBN 978-5-9994-0091-8- Режим доступа: http://e.lanbook.com /

 

5 Крымов, Александр Владимирович. Механическое оборудование автодрезин и мотовозов [Текст]: учебное пособие для профессиональной подготовки работников железнодорожного транспорта / А. В. Крымов. - М.: ФГБОУ "УМЦ ЖДТ", 2013. - 139 с.: рис. - (Профессиональная подготовка). - 1000 экз. - ISBN 978-5-9994-0091-8(30)