Тақырыбы: № 3 практикалық жұмыс. Скрепердің тартымдылық және өнімділік есебі

Жұмыс мақсаты: скрепердің тайғанақтауынсыз қозғалу мүмкіндігін тексеру; пайдалану өнімділігін анықтау.

Тапсырманың нұсқалары 3.1 кестеде берілген.

3.1-кесте - Бастапқы мәліметтер

Нұс-қа

Топырақ түрі

Шөміш сыйм-дылығы q, м³

Базалық трактор

Скрепер масса-сы, т

Тасымал-дау қашық-тығы, l_тр, км

Шөміш ені, В_к, м

Кесу терең-дігі

Балшық

Т-100МГП

7,7

0,5

2,6

0,08

Тығыз саз

Т-74

4,5

0,6

1,4

0,06

Саз

4,5

Т-4 АП

5,1

0,7

1,6

0,07

Құмайт

Т-100 М

10,2

0,8

3,1

0,01

Дымқыл құм

Т-180

15,5

0,6

3,3

0,12

Құрғақ құм

Т-100 М

10,2

0,7

3,0

0,10

Құмайт

Т-500

30,0

0,8

3,8

0,20

Саз

Т-220

22,0

0,7

3,4

0,15

3.1-кесте жалғасы

Балшық	Т-130	8,9	0,6	2,8	0,08
Тығыз саз	Т-130	10,5	0,5	3,0	0,10
Саз	ДТ-75	4,9	0,4	1,7	0,06
Құмайт	Т-130	9,2	0,6	3,2	0,11
Дымқыл құм	ДЭТ-250	18,6	0,5	3,2	0,10
Құрғақ құм	Т-330	22,0	0,7	3,5	0,15
Балшық	Т-220	9,8	0,8	2,8	0,10
Тығыз саз	Т-130	8,8	0,9	3,2	0,08
Құрғақ құм	ДЭТ-250	31,0	1,0	3,9	0,20
Дымқыл құм	Т-330	20,0	0,8	3,4	0,14
Саз	Т-220	10,2	0,7	3,0	0,10
Балшық	Т-100 МГП	8,2	0,6	2,5	0,08

Скрепер ілініс күші трактордың даму қуаты бойынша тарту күшінен және қозғалысқа жалпы қарсылық күшінен үлкен болған кездегі шарты орындалғанда тұрып қалуынсыз қозғалысында болады.

Т_сц≥ Т_т ≥ Σ W_i, H. (3.1)

Ілініс бойынша тартымдылық күші келесі формула бойынша анықталады:

Т_сц= G_сц ·φ_сц, (3.2)

мұндағы G_сц – скрепердің ілініс салмағы, Н;

φ_сц – топырақпен шынжыр табан ілінісінің коэффициенті.

Тіркемелі скрепер есептелгендіктен, скрепердің ілінісуі базалық трактордың тең салмағымен қабылданады.

G_сц = g · m_Т, H, (3.3)

мұндағы g – еркін түсу үдеуі; g = 9,81 м/с²;

m_Т– трактор массасы, кг.

Трактордың тартымдылық күші

, Н, (3.5)

мұндағы N_дв – трактор двигателінің қуаты, кВт;

η_n – берілістің ПӘК, η_n= 0.75 – 0.85;

υ – жұмыс берілісінің үстіндегі трактордың қозғалыс жылдамдығы, м/с.

Скрепердің жұмыс үрдісінде келесі кедергі күштері пайда болады:

3.1-сурет - Есептік схемасы

∑W_i = W₁ + W₂ + W₃ + W₄ + W₅, (3.6)

мұндағы W₁ – топырақты кесу кедергісі, H;

W₂ – шөміш алдыңдағы топырақ сүйреу кедергісі, H;

W₃ – шөміш бойымен топырақтың жоғары қарай қозғалуына кедергісі, H;

W₄ – топырақтың шөміш ішіндегі қозғалысының кедергісі, H;

W₅ – скрепердің қозғалысына кедергісі, H.

Топырақтың кесу кедергісі келесі формула бойынша анықталады:

W₁ = B_к· h · k₀, H, (3.7)

мұндағы B_к – шөміш ені, м;

h – кесу тереңдігі, м;

k₀ – 3.2-кестедегі топырақтың кесуге қарсыласу коэффицентінің мөлшері.

3.2-кесте - Топырақ сипаттамасы

Топырақ түрі	Санат	Көлемдік масса, γ₀, кг/м³	Қопсыту коэффициен-ті, k_р	Кесуге қарсылықтың меншікті коэффициенті, k₀, МПа
Құрғақ құм		1200-1600	1,05-1,1	0,02-0,04

3.2-кесте жалғасы

Құмайт	1500-1800	1,15-1,25	0,09-0,18
Саз	1500-1800	1,2-1,3	0,16-0,25
Орта саз	1600-1900	1,25-1,35	0,22-0,28
Тығыз саз	1600-1900	1,3-1,4	0,28-0,32
Балшық	1700-2000	1,3-1,4	0,30-0,40
Ауыр балшық	1900-2200	1,35-1,45	0,35-0,45

Шөміш алдындағы топырақ сүйреу қарсылығы мына формула бойынша анықталады:

W₂ = γ₀ · B_к · h_c² · μ₁ · k · g, H, (3.8)

мұндағы γ₀ – көлемдік масса, кг/м³;

B_к – шөміш еңі, м;

h_c – шөміштегі топырақ қатпарының биіктігі, м;

μ₁ – топырақтың топыраққа үйкелісу коэффициенті, μ₁ = 0,5-1,2 деп қабылданады, ылғалды және балшықты топырақ үшін бұдан төмен мәнді қабылдайды;

k – сүйреу призмасы коэффициенті, шөміш сыймдылығына және топырақ түріне байланысты және k = 0,5-0,7 аралығында болады, ал шашыранды топырақ үшін бұдан жоғары мәнде болады.

Шөміштегі қатпар биіктігі оның сыйымдылығына байланысты 3.3-кесте бойынша анықталады.

3.3-кесте - Шөміштегі топырақ қатпарларының биіктігінің мәні

q, м³
h_c	1.0-1.13	1.25-1.5	1.8-2.0	2.0-2.4	2.4-2.8

Шөміш бойымен топырақтың жоғары қарай қозғалуына кедергісі мына формула бойынша анықталады:

W₃ = γ₀ · B_к · h · h_c · g, H, (3.9)

мұндағы h – кесу тереңдігі, м.

Топырақтың шөміш ішіндегі қозғалысына кедергісі мына формула

бойынша анықталады:

W₄ = γ₀ · B_к · h_c² · x · g, H, (3.10)

мұндағы х – топырақтың шөміш ішіндегі топырақтың қозғалысына әсерін ескеретін коэффициент, х = 0,24-0,5 аралығында қабылданады, ал құм үшін артық мәнде болады.

Скрепердің қозғалысына кедергісі мына формула бойынша анықталады:

W₅ = H, (3.11)

мұндағы G_c – скрепер салмағы, H;

G_гр – шөміш ішіндегі топырақ салмағы, Н.

Скрепердің салмағы формуласы бойынша анықталады:

G_c = M_c · g, Н. (3.12)

Шөміш ішіндегі топырақ салмағы

G_гр = q · g · γ₀, Н, (3.13)

мұндағы q – шөміш сыйымдылығы, м³.

Скрепердің текке айналуынсыз қозғалысы шарттарының тексерісі формуласы бойынша анықталады:

Т_сц ≥ Т_т ≥ W_i. (3.14)

Шарттың орындалмауы кезінде алғашқы берілгендерде негізделген өзгерістер жасап есепті қайта орындау қажет. Сонымен бірге, топырақты жинауда және кесуде қосымша трактор-итермегішті қолдану мүмкіндігі бар, яғни

Т_сц + Т_сц^тол ≥ Σ W_i. (3.15)

Осыдан, трактор-итергіш тарапынан ілініс бойынша, қажетті тартымдылық күшін анықтаймыз

Т_сц^тол = Σ W_i – Т_сц, Н. (3.16)

Содан кейін, тартымдылық күшін анықтау формуласын қолданып, трактор-итермегіш массасы бойынша марканы іріктеу.

Т_сц^тол = М_с^тол · g · φ_сц, Н, (3.17)

M_с^тол = , кг. (3.18)

2.2-кесте бойынша трактор-итергіш таңдалады. Тіркемелі скрепердің сағаттық пайдалану өнімділігі мына формула бойынша анықталады:

П_э = , м³/с, (3.19)

мұндағы q – скрепер шөмішінің сыйымдылығы, м³;

k_H – шөміштің толымдылық коэффициенті, k_H= 0.8-1.2 – мен қабылданады;

k_вр – уақыт бойынша скрепердің қолдану коэффициенті, k_вр = 0,75-0,80 аралығында қабылданады;

k_p – топырақтың қопсыту коэффициенті, k_p = 1,1-1,35.

Скрепердің жұмыс циклінің уақыты, сек

Т_ц = t_р + t_тр + t_раз + t_х.х + t_п.п, с, (3.20)

мұндағы t_р – топырақтың кесу уақыты, с;

t_тр – топырақтың тасымалдау уақыты, с;

t_раз – шөмішті босату уақыты, с;

t_х.х – бос жүріс уақыты, с;

t_п.п – берілісті ауыстыру уақыты, с.

Топырақтың кесу уақыты мына формула бойынша анықталады:

T_р = , с, (3.21)

мұндағы l_p – топырақты іріктеу және кесу жолдарының ұзындығы, м;

υ_р – топырақты кесудегі жылдамдық, бірінші не екінші жылдамдықта, немесе 3,5-тен 6 м/с – қа дейін аралықта қолдану ұсынылады.

Топырақты іріктеу және кесу жолы мына формула бойынша анықталады:

l_p = , м. (3.22)

Топырақты тасымалдау уақыты мына формула бойынша анықталады:

t_тр = , с, (3.23)

мұндағы l_тр – топырақты тасымалдау қашықтығы, алғашқы берілген кесте бойынша қабылданады.

– топырақты тасымалдаудағы жылдамдық, үшінші берілісте 6,5-8 м/с – қа дейінгі аралықта ұсынылады.

Шөмішті босату уақыты мына формула бойынша анықталады:

t_разг = , с, (3.24)

мұндағы l_разг – шөмішті босату жолы, м;

υ_разг – шөмішті босатудағы жылдамдық, м/с, екінші жұмыс жылдамдығында не 4,5-тен 8 м/с – қа дейінгі аралықта ұсынылады.

Шөмішті босату жолы мына формула бойынша анықталады:

l_разг = , м, (3.25)

мұндағы h_разг – төселетін топырақ қалыңдығы, h_разг = 0,2-0,4, м.

Бос жүріс уақыты мына формула бойынша анықталады:

t_x.x = , с, (3.26)

мұндағы l_x.x – бос жүріс жолы, жинақтау жолынан, босату және орын ауыстырудан құрылады.

l_x.x = l_Р + l_ТР + l_разг, м, (3.27)

мұндағы υ_х.х – бос жүрістегі жылдамдық, м/с, бесінші немесе алтыншы жұмыс жылдамдығында не 8 – ден 10 м/с – ке дейінгі аралықта ұсынылады.

Берілістерді ауыстыруға жұмсалатын уақыт t_п.п = 60 с деп қабылданады.