Скрепер прицепной

Размещено на http://www.allbest.ru/

Українська державна академія залізничного транспорту

Кафедра будівельних, колійних та вантажно-розвантажувальних машин

ЗАВДАННЯ

до курсового проекту з дисципліни

Будівельні машини

Тема проекту: Скрепер причіпний

Група 11-II-БКМс

Вихідні дані до проекту

Об'єм ковша - 8 м3

Перелік графічного матеріалу:

1.Загальний вигляд скрепера(А1)

2. Ковш (А2)

3. Гідро циліндр задньої стінки (А2)

Зміст

Вступ

1. Вибір основних параметрів

2. Тяговий розрахунок

скрепер тяговій буксование

Вступ

В даній роботі розглядається одна з будівельних машин, така як скрепер. Скрепер займає одне з провідних місць, в будівництві. Так як ці машини використовують при земляних роботах практично на віх видах будівництва.

Скрепер - це землерийно-транспортна машина призначена для пошарової розробки, переміщення та відсипання грунту. Застосовують скрепери при розробці різних грунтів - від піщаного до глинистого, причому важкі і щільні з них заздалегідь розпушують. Ці машини використовують при земляних роботах практично на будівництві всіх видів. Спільним для всіх типів скреперів є те, що вони складаються з двох основних частин - скреперного обладнання та базової машини. Скреперне обладнання призначене для набору, перевезення та вивантаження грунту. Воно включає в себе ківш і механізми управління. В якості базових машин використовують гусеничні та колісні трактори, одноосьові колісні тягачі.

Сучасний період становлення економіки України характеризується підвищенням ефективності ринкових відносин, при цьому в галузі скреперобудівництва додатковий розвиток одержують, що намітилися раніше, загальні тенденції в створенні високоефективної землерійно-транспортної техніки:

- створення машин підвищеної одиничної потужності;

- підвищення надійності і довговічності машин.

Зазначені обставини істотно підвищують зацікавленість різних галузей будівництва і галузевого машинобудування у випуску конкурентноздатної високопродуктивної землерийно-транспортної техніки.

При цьому варто думати, що скрепери будуть широко використані в різних галузях будівництва, гідромеліорації, на відкритих гірських розробках.

В міру зростання складності споруджень, масштабів промислового, цивільного, транспортного будівництва, розвитку видобувної промисловості, обсяги робіт, що приходяться на долю скреперів будуть природно збільшуватися, що додатково свідчить про актуальність проектування скрепера.

1. Вибір основних параметрів

В качестве прототипа выбран скрепер ДЗ-111А , как наиболее подходящий по своим характеристикам к заданию на проектирование. Скрепер состоит из серьги, дышла, шкворневого устройства шарового типа, рамы, ковша с нижними и боковыми ножами, заслонки ковша, задней стенки ковша, передней и задней осей и четырех колес с шинами. Тяговое усилие от базового трактора передается скреперу через серьгу. В передней части скрепера имеется шкворневое устройство шарового типа, обеспечивающее поворот передней оси относительно рамы.

Рис. 1 Скрепер ДЗ-111А

Скрепер ДЗ-111А прицепной предназначен для послойной разработки грунтов 1 - 2 категории и разрыхленных грунтов 3 - 4 категории, их транспортировки и отсыпки слоя заданной толщины агрегатируется с трактором Т-4АП2. Допускается загрузка экскаватором или ковшовым погрузчиком, что в сочетании с существующим качеством послойной разгрузки слоем заданной толщины расширяет универсальность использования скрепера. Применение скреперов целесообразно для быстрого выполнения нулевого цикла земляных работ и передачи площадей для дальнейших строительных работ.

Таблица 1 Технические характеристики прицепного скрепера ДЗ-111А

Наименование показателей	ДЗ-111А
Вместимость ковша, м3
геометрическая	4,5
номинальная (с «шапкой»)	6
Грузоподъемность, т	9
Базовый трактор:
модель	Т-4АП2
тяговый класс	4
мощность, кВт	96
максимальная скорость, км/ч	9.32
ширина резания, мм	2430
максимальное заглубление, мм	130
Толщина слоя отсыпки, мм	400
Колесная база, мм	4440
Колея колес, мм:
передних	1300
задних	2000
Обозначение шин, дюйм	14,00-20
Минимальный радиус поворота, мм	2700
Габариты в транспортном положении (с трактором), мм: длина	11420
ширина	2922
высота	2520
Эксплуатационная масса, кг	12880
Изготовитель	Бердянский завод
	дорожных машин

Главным параметром скреперов является вместимость ковша qk.

К основным параметрам ковша относят также его ширину Bk, высоту Нk и длину Lk (рисунок 4.1)



Рисунок 1 Основные параметры ковша скрепера

С уменьшением высоты и длины ковша, увеличением ширины, сопротивления грунта снижается.

Наиболее применимыми для определения внутренних размеров ковшей вместимостью 3-15 м3 являются размеры определяемые по формулам подобия(в нашому випадку 8м3:

1) Высота ковша

Hk=(0,64ч0,68)к,

Нк=0,66 = 1,32 м

2) Ширина ковша

Bk=(1,20ч1,30)k,

Bk=1,25 =2,5м

3) Длина днища

l1=(0,73ч0,79)k,

l1=0,75 =1,5м

4) Длина ковша поверху

l2=(1,27ч1,30)k,

l2=1,28 =2,56м

2. Тяговий розрахунок

Сила тяги базового тягача должна соответствовать условию

Рт>Рс,

Где Рс - результирующая сила сопротивления в конце копания

Рс=Ркоп+Rпер,

Ркоп- сопротивление копанию

Rпер- сопротивление перемещению машины

1) Сила сопротивления грунта копанию скрепером

Ркоп=Ррез+Ртр+Рпр+Рзап,

Где Ррез- сопротивление грунта резанию

Ртр- сила трения ножа о грунт

Рпр- сила сопротивления перемещению призмы волочения грунта

Рзап- сила сопротивления заполнению ковша

а) сопротивление грунта резанию

Ррез=kрез*Fc,

Где kрез- удельное сопротивление грунта резанию kрез= 20 кПА (для песка рыхлого);

Fc- проекция площади стружки грунта на плоскость, перпендикулярно к направлению движения скрепера

Fc=Вн*h,

где Вн- длина ножа Вн= Bk=2,5м

h- толщина снимаемого слоя грунта, h=0,22м

Fc =2.5*0.12=0.3м2

Тогда

Ррез= kрез* Bk* h=20000*2,5*0,12=6кН

б) Сила сопротивления перемещению призмы волочения грунта

Рпр=y*Bk*Hк2*с*f??,

Где y- отношение высоты призмы волочения к высоте грунта в ковше y=0,5ч0,65 для сыпучих принимаем 0,65;

f - коэффициент трения грунта по грунту, f=(0,3…0,5) принимаем 0,5

с- объёмный вес грунта, для песка с=12000Н/м2

Рпр=0,65*2,5*1,12*12000*0,5=11,7кН

Грунт, срезанный ножом стружкой определённой толщины, поступает в ковш и заполняет его заднюю часть до тех пор (рисунок 4.1), пока поверхность его не займёт положение АВ, определяемое углом внутреннего трения . После этого начнёт заполняться заслонка до уровня КС, определяемого углом .

Переменное заполнение ковша будет происходить до тех пор, пока высота грунта не достигнет определённого значения. В момент окончания наполнения ковша грунтом этот процесс можно рассматривать как подъём столба грунта AEDK, сжимаемого призмами BAE и KDC, сползающими на столб по линии естественного откоса.

в) сила сопротивления заполненного ковша

Рзап= k*Нг* с*(Fc+ Вн*z*Нг),где

k- коэффициент учитывающий силу сопротивления вследствие трения поступающей в ковш стружки о грунт, находящийся в ковше при изменении направления движения стружки на некоторый угол, k=1,4

Нг- высота грунта в ковше

Нг= Нк*kн=1,32*1,2=1,58м

kн- коэффициент наполнения, kн=1,2

z- коэффициент учитывающий влияние сил трения при движении столба грунта внутри ковша

z= 0,5sin2=0,43

- угол внутреннего трения (tg=)

Рзап=1,4*1,58*12000*(0,252+2,5*0,43*1,58)=51,77кН

г) сила трения ножа о грунт

Ртр=1*1*kрез* Fc= 1*1* kрез*Вк*h

1= 0,4ч0,5;

1- коэффициент трения ножа о грунт; 1=0,65

Тогда

2) Сопротивление перемещению скрепера с грунтом

Rпер=(Gск+Gгр)*f1, где

Gск- вес скрепера,

Gск=аmVg=1,1*8*9,81=86,328кН

Gгр- вес грунта в ковше

Gгр=,

Где q- ёмкость ковша, q=8м3

KH- коэффициент наполнения, KH= 1,2

Кр- коэффициент разрыхления, Кр= 1,2

с- объёмный вес грунта, с= 12000

f1- коэффициент сопротивления качения скрепера, f1= 0,09

Gгр=9,81*12000*1,2/1,2=117.720 кН

Rпер=(86,328+117,720)*0,09=18,364кН,

Общее сопротивление равно

Рс= Ркоп+Rпер=71,3+18,364=89,66кН.

Рисунок 2 Силы действующие на машину

При движении машины должно быть обеспечено неравенство

Рт ? R1пер+R2пер+R3пер=(R1+R2+R3)f

Из уравнения моментов сил относительно точки D можно найти значение R1, R2 и R3:

R1l1=Gc+rkдl

R2= Gc+rkд-R1,

R3=R1-Gп.м,

Где (Gc+r) - вес скрепера с грузом, Gc+r=204,04кН, kд- коэффициент динамичности, kд=2, Gп.м- сила тяжести переднего моста, Gп.м=24,2кН

Тогда: Реакция на передние колеса

R1=

Реакция на задние колёса

R2=116,01*2-122=110,02кН

Реакция на универсальный шкворень

R3=122-24,2=97,7кН

Тогда

Рт= (R1+R2+R3)f1,

Где f1 -коэффициент качению колес скрепера f1=0,08

Ртяг=(122+110,02+97,7)*0,08=26,38кН

В качестве тягача принимаем Т-4АП2 с мощностью двигателя 96 кВт

Максимальная сила тяги трактора

Рт=

v- минимальная скорость скрепера, v= 3,2

Сила тяги по сцеплению при движению по грунту[4]

Рсц = Gсцfсц = mтgfсц = 12880*9,81*0,8 = 101кН,

Где mт - эксплуатационная масса трактора, mт=12880 кг;

fсц - коэффициент сцепления, fсц = 0,8

Условие движения без буксования тягача[4]

Рсц = 101кН > Рm = 90,7 кН > Рс = 69,9 кН

Размещено на Allbest.ru

...