Землеройно-транспортные машины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Землеройно-транспортные машины»



Содержание

1. Определение эксплуатационных показателей кустореза

2. Определение эксплуатационных параметров рыхлителя

3. Определение эксплуатационных показателей бульдозера

4. Определение эксплуатационных показателей скрепера

5. Определение эксплуатационных показателей одноковшового экскаватора

6. Определение эксплуатационных показателей многоковшового экскаватора

7. Определение эксплуатационных показателей гидромонитора



1. Определение эксплуатационных показателей кустореза

1 Исходные данные:

Вариант	12.1.1
L, м	1160
Марка	Д-306А
d,м	0,4

Кусторез Д-306А расчищает от мелколесья и кустарника участок под строительную площадку. Длина участка L=1160 м, условия работы требуют наибольшего тягового усилия трактора и двух проходов по одному и тому же месту. Рассчитать часовую производительность кустореза.

2 Расчетная схема:

3 Решение:

Кусторез Д-306А представляет собой навесное оборудование с гидравлическим управлением, смонтированное на трактор ДТ-55А.

кусторез бульдозер скрепер ковш экскаватор

Таблица 1.1

Марка	Отвал	Управление отвалом	Масса, кг
кустореза	трактора	ширина В, мм	угол установки, град		оборудования	оборудования с трактором
1	2	3	4	5	6	7
Д-306А	ДТ-55А	2400	60	Гидравлическое	700	7250



Таблица 1.2

Марка	Мощность двигателя, кВт	Скорость движения, км/ч*	Наибольшее тяговое усилие, кН	Масса, кг	Удельное давление, 104 Па
		I	II	III	IV	max
ДТ-55А	39,8	3,59	4,65	5,43	6,28	7,92	28	6550	2,5

Производительность определяем по формуле (м²/ч):

,

где В - ширина отвала (проекция длины ножен па плоскость, перпендикулярную направлению движения), м;

b - ширина перекрытия отвалом очищенной полосы при смежном проходе, м (b0,1...0,4 м);

L - длина обрабатываемого участка, м;

_cp - средняя скорость движения трактора, м/с;

t_пов - время на разворот трактора, с (t_пов=90 с);

n_пр - число проходов по одному и то му же месту (2 прохода).

По табл. 1 принимаем В=2400 мм.

По табл. 2 наименьшая скорость трактора ДТ-55А, обеспечивающая максимальное тяговое усилие, составляет ₁ = 3,59 км/ч, откуда

_ср = 1000₁/2400=10003,59/2400?1,5 м/с.

Для ширины перекрытия отвалом очищенной полосы при смежном проходе b и времени на разворот трактора t_пов принимаем средние значения из приведенных в формуле (1), откуда b = 0,2 м; t_пов=90 с.

Производительность кустореза:

м²/ч.



2. Определение эксплуатационных параметров рыхлителя

1 Исходные данные:

Вариант	18.1.1
L, м	85,5
Марка	ДП-9С
tпов, с	38

Рыхлителем ДП-9С осуществляют предварительное рыхление плотного грунта на участке, длина которого L=85,5 м. Рассчитать часовую производительность рыхлителя, если наибольшая глубина рыхления достигается за три прохода по одному и тому же месту.

2 Расчетная схема:

3 Решение:

Рыхлитель марки ДС-9С работает с трактором ДЭТ-250М



Таблица 2.1

Марка	Рыхлитель	Управление	Масса, кг
рыхлители	трактора	количество зубьев	расстояние по осям зубьев, мм	ширина полосы рыхления, B, мм	глубина рыхления, h, мм'		оборудования	оборудования с трактором
ДП-9С	ДЭТ-250М	3	1020	2144	700	»	5920	33420

Таблица 2.2

Марка	Мощность двигателя, кВт	Скорость движения, км/ч*	Наибольшее тяговое усилие, кН	Масса, кг	Удельное давление, 104 Па
		I	II	III	IV	max
ДЭТ-250М	228	1,2**	2,4	4,8	9,6	19,0	250	27500	6,6

Производительность рыхлителя определяется по формуле (м3/ч)

,

где В - рабочая ширина рыхления (расстояние между наружными поверхностями крайних зубьев), м; (В=2,144 м)

b - ширина перекрытия разрыхленной полосы при смежном проходе, м (принимая средние значения b=0,15 м);

h - полная глубина рыхления, м; (h=0,7 м)

t_пов - время на разворот трактора, с (t_пов=38 с);

n_пр - число проходов по одному и тому же месту (3 прохода);

L - длина обрабатываемого участка, м; (L=85,5 м)

_cp - средняя скорость движения, м/с;

Производительность рыхлителя:

3. Определение эксплуатационных показателей бульдозера

1 Исходные данные:

Вариант	21.1.1
h, м	54
Категория горной породы	I
Марка	ДЗ-118
Горная порода	несвязная

Бульдозер ДЗ-118 применяют для разработки несвязной горной породы типа легкого суглинка, перемещения ее на расстояние l₂=40 м и послойной укладки на участке l₃=10 м применили. Рассчитать часовую производительность бульдозера для горизонтального участка, если, набор горной породы происходит на длине пути резания l₁=8 м, когда пути резания, перемещения и укладки горной породы лежат на одной прямой, а условия работы позволяют применить скорости трактора, соответствующие I передаче при резании, II - при транспортировании и укладке, и наибольшую скорость при возвращении бульдозера в забой.

2 Расчетная схема:

3 Решение:

Оборудование бульдозера ДЗ-118 агрегатированно на трактор ДЭТ-250М

Таблица 3.1

Марка	Отвал	Управление	Масса, кг
бульдозеров	трактора, тягача	ширина, B, мм	высота, H, мм'	угол установки, град	заглубление в грунт, мм		оборудования	оборудования с трактором
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ДЗ-118	ДЭТ-250М	4310	1550	90	680	Гидр.	4800	32300

Таблица 3.2

Марка	Мощность двигателя, кВт	Скорость движения, км/ч*	Наибольшее тяговое усилие, кН	Масса, кг	Удельное давление, 104 Па
		I	II	III	IV	max
ДЭТ-250М	228	1,2**	2,4	4,8	9,6	19,0	250	27500	6,6

На каждой передаче скорость движения изменяется бесступенчато от нуля до указанной наибольшей.

Таблица 3.3- средние значения коэффициента разрыхления k_p

Категория породы по трудности разработки	Разновидность горной породы	kp
I	Песок, супесок, растительный грунт, торф	1,05...1,12

Таблица 3.4-коэффициент призмы k_пр

Грунты	Значение kпр при отношении H/B
	0,15	0,3	0,45
Связные	0,75	0,78	0,85
Несвязные	1,15	1,20	1,50

Производительность бульдозера ДЗ-118 (м³/ч):

П = 3600V_пp k_y k_и /(t_цk_p),

где V_пp - объем грунта в разрыхленном состоянии (объем призмы волочения), находящийся перед отвалом в конце транспортирования, м³;

t_ц - продолжительность цикла, с;

k_y - коэффициент уклона (k_у=1, так как разрабатываемый участок горизонтальный);

k_и - коэффициент использования бульдозера во времени(k_и =0,85);

k_p - коэффициент разрыхления грунта, т.е. отношение объема разрыхленного грунта к объему грунта такой же массы в естественно плотном состоянии ( k_p =1,085 табл. 3.3).

Объем призмы волочения (м³):

V'_пр = BH²/(2k_пр),

где В=4,310 и Н=1,550 - ширина и высота отвала, м (табл. 3.1);

k_пр =- коэффициент призмы, установленный экспериментально и зависящий от свойств грунта и соотношения размеров отвала (табл. 3.4).

V'_пр =

Продолжительность цикла (с):

t_ц = l₁/₁ + l₂/₂ + l₃/₃ + l₄/₄ + n_пt_п + n_оt_о + n_повt_пов ,

где l₁, l₂, l₃, l₄ - длины пути резания, перемещения, укладки грунта и обратного хода бульдозера, м; l₄= l₁+ l₂+ l₃=8+40+10=58 м

₁=0,3, ₂=₃ =0,7, ₄=_мах=5,3 - скорости движения бульдозера на соответствующих участках пути, м/с (табл. 3.2);

t_п - время на переключение передач (t_п =2,5с);

t_о - время опускания и подъема отвала (t_о =4,5с);

t_пов - время разворота бульдозера на 180° (t_пов =12,5с);

n_п=3, n_о=5, n_пов=2 - соответственно количество переключений передач, подъемов и опусканий отвала и разворотов бульдозера на 180°.

t_ц=?164 с,

П = 3600V_пp k_y k_и /(t_цk_p)=87,3 м³/ч

4. Определение эксплуатационных показателей скрепера

1 Исходные данные:

Вариант	27.1.1
L2,м	985
Марка	ДЗ-33
Разновидность горной породы	Супесок

Для выполнения вскрышных работ на грунтах I категории трудности разработки (супесок) применили прицепной колесный скрепер ДЗ-33, который срезает слой грунта ножом ковша на горизонтальном участке l₁ при наименьшей скорости трактора и работе с толкачом, перемещает его на расстояние l₂=985 м в отвал, расположенный в выработанном пространстве карьера (движение под уклон на III скорости трактора), разгружает ковш на участке l₃ при скорости, соответствующей II передаче трактора, и возвращается в исходное положение на наибольшей скорости. Рассчитать часовую производительность скрепера при максимальной загрузке ковша.

2 Расчетная схема:



3 Решение:

Скрепер марки ДЗ-33 работает с тягачем ДТ-75-С2

Таблица 4.1-техническая характеристика скреперов

Марка	Скрепер	Управление	Масса с трактором, тягачом, кг
скрепера	трактора, тягача	вмести ковша V, м3*	ширина резания В, мм	глуби резания hрез, мм	толщина отсыпаемого слоя, мм
ДЗ-33	ДТ-75-С2	3/3,5	2100	200	300	Гидравлическое	8680

Таблица 4.2-техническая характеристика трактора, тягача

Марка	Мощность двигателя, кВт	Скорость движения, км/ч*	Наибольшее тяговое усилие, кН	Масса, кг	Удельное давление, 104 Па
		I	II	III	IV	max
ДТ-75-С2	58,8	5,45	6,08	6,77	7,52	11,5	30	5610	4,4

Таблица 4.3-средине значения объема призмы волочения в долях от геометрической вместимости ковша (k_п)

Вместимость ковша, м3	Песок	Супесок	Суглинок	Глина
			влажный	сухой
15	0,26	0,15	0,08	0,11	-
10	0,28	0,17	0,09	0,13	0,05
6	0,32	0,22	0,10	-	0,10

Таблица 4.4-средние значения коэффициента разрыхления k_p

Категория породы по трудности разработки	Разновидность горной породы	kp
I	Песок, супесок, растительный грунт, торф	1,05...1,12

Производительность колесных скреперов (м³/ч)

П = 3600Vk_н k_и /(t_ц k_р),

где V - геометрическая вместимость ковша, м³;

t_ц - продолжительность одного цикла работы скрепера, с;

k_н - коэффициент наполнения ковша (k_н 0,7...1,3);

k_и-коэффициент использования скрепера во времени (k_и=0,7...0,9);

k_р - коэффициент разрыхления грунта ;

Продолжительность цикла (с):

t_ц = l₁/₁ + l₂/₂ + l₃/₃ + l₄/₄ + n_пt_п + n_повt_пов ,

где l и -путь и скорость перемещения скрепера при выполнении операций цикла;

t_п - время переключения передач, с (t_п 4...6 с);

n_п - число переключений за цикл;

t_пов - время на поворот скрепера, с (t_пов15...30 с);

n_пов - число поворотов за цикл.

l₁ = V(l+k_и)k_н /(F_резk_p)

l₃ = Vk_н /F_раз,

где k_п - коэффициент, учитывающий потери грунта на образование призмы волочения;

F_рез - среднее значение площади поперечного сечения срезаемой ножом ковша стружки, м²;

F_раз - площадь поперечного сечения слоя грунта при разгрузке, м²;

F_рез = B · h_рез

F_рез = B · h_рез

Параметр	Размерность	Значение	Параметр	Размерность	Значение
kп	----	0,22	1	м/с	1,5
tц	с	922,4	2	м/с	1,7
kн	----	1	мах = 4	м/с	3,2
kи	----	0,8	l1	м	5,7
kр	----	1,085	l2	м	985
tп	с	5	l3	м	5,2
nпов	----	2	l4	м	995,9
tпов	----	2,3	V	м3	3,25
nп	----	4	Fраз	м2	0,63
Fрез	м2	0,42	hрез	м	0,2
В	м	2,1	hраз	м	0,3
П	м3/ч	11	-----------	-------------	----------

F_раз = 2,1· 0,3 = 0,63 м²;

F_рез = 2,1· 0,2 = 0,42 м²;

l₁ = = 5.7 м;

l₃ = м;

l₄ = 5,7+5,2+985 =995,9 м;

t_ц = с;

П = м³/ч

5. Определение эксплуатационных показателей одноковшового экскаватора

1 Исходные данные:

Вариант	39.1.1
Марка	ЭО-3111В
Тип ковша	Прямая лопата
Угол поворота платформы, град	90
kр	1,24

В карьере на разработке и погрузке в транспорт горной породы типа тяжелого суглинка используют экскаватор марки ЭО-3111В с оборудованием прямая лопата. По условиям работы угол поворота платформы равен 90°. Рассчитать производительность экскаватора.

2 Расчетная схема:

3 Решение:

Таблица 5.1-средние значения коэффициента разрыхления k_p

Категория породы по трудности разработки	Разновидность горной породы	kp
III	Жирная мягкая глина, тяжелый суглинок, гравий крупный, галька мелкая, щебень крупностью 15...40 мм, суглинок со щебнем пли галькой	1,20...1,25

Таблица 5.2-значения коэффициента наполнения ковша k_н

Наименование грунта	Категория грунта	Наибольшие возможные значения коэффициента kн
		для лопаты
Суглинок тяжелый влажный	III	1,20...1,32

Таблица 5.3-одноковшовые строительные универсальные экскаваторы с оборудованием прямой лопаты

Характеристики	Марка
	ЭО-3111В
Вместимость ковша, м3: для разработки грунтов IV категории и погрузки дробленых скальных пород для разработки грунтов II и III категорий	0,4 --
Продолжительность цикла при угле поворота 90° и работе в отвал, с	15
Масса экскаватора, т	11,6
Удельное давление на грунт, 104 Па	4,9
Подвеска рабочих органов: гибкая (г), жесткая (ж)	Г

Таблица 5.4-наименьшее число рабочих циклов в минуту для одноковшовых экскаваторов

Рабочее оборудование экскаватора	Угол поворота платформы, град	Вместимость ковша, м3	Наименьшее число циклов
			при загрузке на транспорт
Прямая лопата	90	0,25 0,5 1 2	4,64 3,75 3,08 2,5

Эксплуатационная производительность одноковшовых экскаваторов (м³/ч)

П = 60Vn k_нk_и/k_р ;

где V - геометрическая вместимость ковша,( V= 0,4 м³ );

n - фактическое количество циклов в 1 мин (для строительных и карьерных экскаваторов n =3,75);

k_н - коэффициент наполнения ковша (k_н =1,26);

k_и - коэффициент использования экскаватора во времени, равный отношению числа часов чистой работы экскаватора к продолжительности рабочих смен отчетного периода (k_и =0,75);

k_р - коэффициент разрыхления грунта (k_р=1,24).

м³/ч



6. Определение эксплуатационных показателей многоковшового экскаватора

1 Исходные данные:

Вариант	57.1.1
Кр	1,25
Ки	0,85
Марка	ЭМ-503

Рассчитать производительность многоковшового экскаватора, имеющего скорость ковшовой цепи _ц = 0,68 м/с, вместимость ковшей V =50 дм³ и разрабатывающего грунт, характеризуемый коэффициентами k_н = 0,9; k_p = l,25; k_т = 0,8.

2 Расчетная схема:

3 Решение:



Таблица 6.1-средние значения коэффициентов k_н, k_р, k_э, k_т, k_г многоковшовых экскаваторов

Наименование грунта	Категории грунта	kн	kр	kэ	kт	kг
Жирная мягкая глина, тяжелый суглинок	III	0,9	1,25	0,72	0,8	0,58

Таблица 6.2-многоковшовые экскаваторы поперечного копания

Характеристики	Марка
	ЭМ-503
Вместимость ковша, дм3	50
Число ковшей, опоражниваемых в 1 мин, шт.	35,7
Число ковшей экскаватора, шт.	30
Шаг ковшей, м	1,1
Скорость рабочего хода экскаватора (передвижение вдоль забоя), м/мин	9,13
Скорость ковшовой цепи, м/с	0,68
Максимальная глубина и высота забоя при угле откоса 45°, м	9,3
Масса экскаватора, т	25,7

Эффективная производительность многоковшового экскаватора (м³/ч)

П=3600 V_ц k_н k_т k_и / t k_p,

где V - геометрическая вместимость ковша (V =0,05 м³);

_ц - скорость ковшовой цепи (_ц = 0,68 м/с);

k_и - коэффициент использования экскаватора (k_и = 0,85);

k_н- коэффициента наполнения ковша (k_н = 0,9);

k_т- коэффициент трудности разработки(k_т =0,8);

k_г = k_н k_т /k_p - коэффициент свойств грунта(k_г = 0,58);

t - шаг ковшей(t =1,1 м);

k_p - коэффициенту разрыхления грунта (k_p= 1,25).

П м³/ч



7. Определение эксплуатационных показателей гидромонитора

1 Исходные данные:

Вариант	61.1.1
Марка	РГМ-1М
т, %	67
Насадок	больший

В карьере для разработки горной породы типа легкого суглинка применили гидромонитор РГМ-1М. Рассчитать расход воды для наименьшего насадка, если рабочее давление у насадка гидромонитора m = 67% от наибольшего паспортного.

2 Расчетная схема:

3 Решение:

Таблица 7.1-техническая характеристика гидромониторов

Показатели	Марка
	РГМ-1М
Диаметр входного отверстия, мм	85
Наибольшее рабочее давление, 104 Па	300
Диаметр сменных насадок, мм	17…25
Угол поворота ствола, град:
в горизонтальной плоскости	360
вверх	90
вниз	30
Масса, кг	255
Управление	Ручное

Расход воды - водопроизводителыности (м³/с) через насадок гидромонитора:

Q = F;

F = d²/4;

= 10^-2 ;

где - коэффициент сжатия струи (1);

F - площадь поперечного сечения выходного отверстия насадка, м²,

d - диаметр выходного отверстия насадка, м;

- скорость струи, м/с;

- коэффициент скорости, зависящий от формы и качества обработки канала насадка ( = 0,94 м/с)

g -ускорение силы тяжести (g = 9,81 м/с²);

Н - рабочий напор у насадка гидромонитора, Па.

Н = Н_мах·т =300·10⁴·0,67= 201·10⁴ Па

Подставив значения величин получим расход воды (м³/с).

Q = 3,28 10^-2d² м³/с

Размещено на Allbest.ru

...