Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Скреперы

..pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
2.29 Mб
Скачать

Предложенная конструкция системы смазки рабочего органа землеройной машины обеспечивает подачу газовой смазки на поверхность скольжения автоматически в импульсном режиме. Это приводит к повышению надежности ее работы, так как режим работы не зависит от внешних факторов.

Скреперы с устройствами для газовой смазки ковшей. С це-

лью снижения сил трения грунта внутри ковша газовый коллектор предлагаемого скрепера установлен с возможностью принудительного перемещения вдоль ковша. Коллектор установлен вертикально по отношению к днищу ковша и закреплен на его верхней части посредством соединенной с задней стенкой рычагов и подвижно связанных с ними осью кронштейнов, соединенных с приводом перемещения коллектора.

На раме 1 (рис. 35) базового тягача 2, соединенной с ходовой частью 3, установлен ковш 4 скрепера с режущим ножом 5. Ковш включает в себя переднюю заслонку 6 и заднюю подвижную стенку 7 с гидроцилиндром выгрузки 8. На задней стенки 7 с внутренней стороны смонтированы рычаги 9, с которыми шарнирно связаны осью 10 кронштейны 11, прикрепленные к газовому коллектору 12, выполненному в виде металлического трубопровода с перфорацией по всей поверхности, установленному вертикально по отношению к днищу ковша и имеющему заглушки 16, 17. Кронштейны 11 прикреплены к газовому коллектору 12 в его средней части. Половина всей длины газового коллектора 12 соответствует высоте ковша 4 скрепера. Скрепер работает следующим образом. Нож 5 срезает пласт грунта, который поступает в ковш 4. Кран управления 15 устанавливают в положение для подачи газа по гибким трубопроводам 13 в нижнюю часть коллектора 12. Поступление газа через перфорацию в коллекторе в полость ковша 4 обеспечивает интенсивную аэрацию грунта в зоне его подъема, что снижает трение грунта по грунту и по металлу. При этом газ подается внутрь ковша 4 по всей его высоте.

По окончании процесса заполнения ковша грунтом переднюю заслонку 6 закрывают. Скрепер переводят в транспортное положение, и грунт перемещается на необходимое расстояние.

71

Рис. 35. Скрепер с газовой смазкой рабочего органа

При выгрузке грунта из ковша 4 гидроцилиндром 21 через цепи 20 переводят кронштейны 11 и газовый коллектор 12 из левого 18

вкрайнее правое 19 положение в ковше к подвижной стенке 7. Затем кран управления 15 переводят в положение для подачи газа по трубопроводу 14 в верхнюю часть коллектора 12. Происходит аэрация грунта у подвижной стенки 7, что обеспечивает снижение трения грунта при выгрузке. Затем гидроцилиндром 8 заднюю стенку 7 перемещают

всторону выгрузки грунта из ковша. Вместе с задней стенкой 7 перемещается ось 10 и газовый коллектор 12, обеспечивая при этом на всем пути движения аэрирование грунта и снижение сил трения.

По окончании разгрузки заднюю стенку 7 гидроцилиндром 8 возвращают в крайнее правое положение и гидроцилиндрами 21 переводят газовый коллектор 12 в первоначальное положение. Цикл повторяется.

Таким образом обеспечивается аэрация грунта внутри ковша по всей его рабочей поверхности, т.е. по всей высоте и длине ковша при движении в нем грунта.

Тяговый расчет скрепера при наличии газовой смазки. В про-

цессе заполнения ковша скрепера сила тяги, развиваемая ведущими колесами, должна быть достаточной для преодоления сопротивления грунта резанию, силы трения о грунт и сопротивления передвижению груженого скрепера:

72

W = Wр + Wп +Wн +Wт (кН).

Применение газовой смазки ковша приводит к уменьшению внутреннего трения грунта при заполнении, что учитывается коэффициентом mп:

mп = (mр + Kз 1) / Kз;

mр =

g V H 2 cosρ

sin (ψ + ρ

)

 

+

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g Vр H (h ctgψ

+ l cos α )sin (ψ

+ ρ ) + 0,5C h cosρ sinψ

 

+

0,5g δ p H 2 ξ

δ tgϕ

ctgρ

sinρ 2 sinα +(ρ

 

)(hψ

ctg +α l cos ) B

g Vр H (h

ctgψ +

l cosα

)sinψ (+ ρ

+ )

0,5C

h ρcos ψ sin

 

 

 

Kз— коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления грунтакопаниювследствиеизносаилипервоначальногозатупленияножа,

Kз =

T G( f cos α п+

sinα

п )

 

,

T G( f cos α п+ sinα

п)

s Bη

 

 

з

где Т — сила тяги;

G — масса скрепера с учетом дополнительного оборудования; α п — угол продольного уклона пути;

ηз — коэффициент сопротивления затупления;

ε— ширина площадки износа (предварительного затупления) ножа, м.

Wт — сопротивление движению груженого скрепера, кН,

Wт = (Gс + Gгр)( f ± i),

Gс — вес

скрепера,

Gгр

вес

грунта

в ковше, f — удельное сопротивление скрепера качению,

f =0,07;

Wр — сопротивление

резанию

для ножа

ступенчатой

формы,

Wр = k[(B Bср)hкр + Bср hcp ], k — удельное сопротивлению грунта резанию (для супеси и суглинок k =120 кПа); В — ширина срезаемого слоя, В = 2,8 м, hкр — глубина резания крайних ножей, hcp — глубина резания среднего ножа;

73

Wп — сопротивление перемещению призмы волочения, Wп =

= y B H 2 γ гр g (µ2 ± i ) кН, γ гр — плотность грунта, кг/м3, µ2 — коэффициент трения грунта по грунту, y — отношение высоты призмы волочения к высоте грунта в ковше, y = 0,5;

H — высота слоя грунта в ковше, м; i — уклон местности;

Wн — полное сопротивление наполнения, складывается из сопротивления силы тяжести грунта Wн, поступающего в ковш, и сопротивления трению грунта в ковше Wн′′:

Wн = Wн′ +Wн′′

Wн′ = g B H γ гр;

Wн′′= χ B H 2 g γ гр;

x — коэффициент, учитывающий влияние рода грунта, x =

=0,24…0,31.

Сучетом газовой смазки сила тяги (кН) Т = W .

mп

Усилия для режима копания при использовании газовой смазки:

Ттяг = Gсцϕ сц (кН);

Gсц = 0,52 Gск (кН),

где Gск — вес скрепера.

74

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Справочник конструктора дорожных машин / под ред. И.П. Бородачева. – М.: Машиностроение, 1978.

2.Холодов A.M. Проектирование машин для земляных работ. – Харьков: Высшая школа, 1986.

3.Машины для земляных работ / Т.В. Алексеева [и др.]. – М.: Машиностроение, 1972.

4.Гаркави Н.Г. Машины для земляных работ. – М.: Высшая школа, 1982.

5.ГОСТ 5738–73. Скреперы прицепные колесные.

6.ГОСТ 10055–75. Скреперы самоходные.

7. ГОСТ 13262–79. Скреперы прицепные. Правила приемки

иметоды испытаний.

8.Строительная механика и металлоконструкции строительных и дорожных машин / Н.Н. Живейнов [и др.]. – М.: Машиностроение, 1988.

9.Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. – М.: Наука, 1970.

10.Григорьев А.М. Винтовые конвейеры. – М.: Машинострое-

ние, 1972.

11.Ряхин В.А. Металлические конструкции строительных и дорожных машин. – М.: Машиностроение, 1986.

12.Кизряков Н.И. Тяговый расчет и выбор основных параметров элеватора и скрепера с механизированной загрузкой // Строительные и дорожные машины: науч.-реф. сб. – М., 1967. – № 4.

13.Левинсон В.Н. Транспортные устройства непрерывного действия. – М.: Машгиз, 1961.

14.Дорожно-строительные машины и комплексы: учеб. / под ред. В.И. Баловнева.— 2-е изд., перераб. и доп. – М.; Омск: Изд-во СибАДИ, 2001.

15.Демиденко А.И. Повышение эффективности скреперных агрегатов: учеб. пособие. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2005.

16.Максименко А.Н. Эксплуатация строительных и дорожных машин: учеб. пособие. – СПб.: БХВ – Петербург, 2006.

75

17.Подшивалов С.Ф., Подшивалова К.С., Фетисов А.Н. Сопротивление материалов: учеб. пособие. – Пенза: Изд-во ПГУАС, 2004.

18.Устинов Ю.Ф., Калинин Ю.И., Волков Н.М. Машины непрерывного транспорта. — Воронеж: Изд-во Воронеж. ГАСУ, 2006.

76

ПРИЛОЖЕНИЕ I

Таблица 1

Основные параметры прицепных скреперов

Параметры

 

 

Нормы по типоразмерам

 

 

СПр-3

СПр-4,5

СПр-8

СПр-10

СПр-15

СПр-25

Геометрическая

 

 

 

 

 

 

вместимостьковша,

3

4,5

8 (7)

10

15

25

м3

 

 

 

 

 

 

Грузоподъемность, т

5,4

8,2

14,5

18

27

45

 

(12,5)

 

 

 

 

 

 

Максимальное за-

 

 

 

 

 

 

глубление, мм, не

100

120

150

200

200

250

менее

 

 

 

 

 

 

Толщинаслояот-

300

350

400

420

450

550

сыпки, мм, не менее

 

 

 

 

 

 

Удельная материа-

 

 

 

 

 

 

лоемкость, т/м3, не

1,0

1,05

1,15

1,15

1,15

1,20

более

 

 

 

 

 

 

Основные параметры самоходных скреперов

Таблица 2

 

 

Параметры

 

Нормыпотипоразмерам

 

 

 

СС-8

СС-10

СС-15

СС-25

 

СС-40

Геометрическаявмести-

8

10

15

25

 

40

мостьковша, м3

 

 

 

 

 

 

 

Грузоподъемность, т

15

18

27

45

 

70

Удельнаямасса, т/м3,

2,4

2,4

2,4

2,3

 

2,3

неболее

 

 

 

 

 

 

 

Втомчислетягача, т/м3,

1,2

1,2

1,2

1,15

 

1,15

неболее

 

 

 

 

 

 

 

Максимальное заглубле-

150

200

200

250

 

300

ние, мм

 

 

 

 

 

 

 

Дорожныйпросветпод

 

 

 

 

 

 

ножомскреперавтранс-

400

450

500

600

 

600

портномположении, мм,

 

 

 

 

 

 

 

неменее

 

 

 

 

 

 

Удельныйпоказательмощ-

18,5

18,5

18,5

14,5

 

14,5

ности, кВт/м3, неменее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77

Рекомендуемые параметры ковша скрепера

Таблица 3

 

 

 

Геометрическая вмести-

 

 

Значение α 1 для ковша

 

 

 

мость qк, м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

короткого

 

длинного

4–6

 

 

 

 

1–0,8

 

1,8

 

 

6–8

 

 

 

 

0,9–0,8

 

1,8

 

 

10–12

 

 

 

 

0,95–0,85

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15–18

 

 

 

 

1,0

 

 

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент наполнения ковша kн

 

Таблица 4

 

 

 

 

Грунт

 

 

 

 

Значение kн для скрепера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

без толкача

 

с толкачом

Сухой рыхлый песок

 

 

 

 

0,5–0,7

 

0,8–1,0

 

Супесьисреднийсуглинок

 

0,8–0,9

 

 

1,0–1,2

 

Тяжелый суглинок и глина

 

0,6–0,8

 

 

0,9–1,2

 

 

 

Коэффициент разрыхления kр

 

Таблица 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Грунт

 

Влажность,

Средний объемный вес грунта

 

kр

 

%

 

в естественном залегании, тс/м

3

 

 

 

 

 

 

 

Сухойпесок

 

 

1,5–1,6

 

 

 

1,0–1,2

Влажныйпесок

 

 

12–15

1,6–1,7

 

 

 

1,1–1,2

Легкаясупесь

 

 

7–10

1,5–1,7

 

 

 

1,1–1,2

Супесиисуглинки

 

 

4–6

1,6–1,8

 

 

 

1,2–1,4

Среднийсуглинок

 

 

15–18

1,6–1,8

 

 

 

1,2–1,3

Сухойпылеватый

 

 

8–12

1,6–1,8

 

 

 

1,3–1,4

суглинок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тяжелыйсуглинок

 

 

17–19

1,65–1,8

 

 

 

1,2–1,3

Сухаяглина

 

 

1,7–1,8

 

 

 

1,2–1,3

 

 

 

Толщина стружки h, см

 

Таблица 6

 

 

 

 

 

 

 

Объем ковша, м3

 

 

 

Для суглинка

 

Для супеси

6

 

 

 

 

 

4–6

 

 

6–8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

8–10

 

 

10–12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

12–14

 

 

14–16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

Угол внутреннего трения и коэффициент трения

Грунт

 

Угол внутреннего трения

 

µ2

 

ϕ

 

2 , град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глина

 

 

14–19

0,24–0,31

Суглинок

 

 

24–30

0,37–0,44

Песок

 

 

35–45

0,46–0,50

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8

Ориентировочное распределение нагрузок на оси скрепера

Тип скрепера

 

Порожняя машина

 

Груженая машина

 

нагрузка на

 

коэффици-

 

нагрузка на

 

коэффици-

 

переднюю /

 

ент

 

переднюю /

 

ент

 

 

заднюю

 

 

 

заднюю

 

 

 

 

ось, %

 

 

 

ось, %

 

 

С одной передней

65/35

 

0,65

 

52/48

 

0,52

ведущей осью

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С двумя ведущими

 

 

 

 

 

 

 

 

осями:

 

 

 

 

 

 

 

 

двухдвигательный

53/47

 

1

 

48/52

 

1

с мотор-колесами

64/36

 

1

 

51/49

 

1

Полуприцепной

 

 

 

 

 

 

 

 

с двухосным тягачом

41*/38

 

0,62

 

38*/50

 

0,5

и двумя ведущими

 

 

 

 

 

 

 

 

осями

 

 

 

 

 

 

 

 

С элеваторной

65/35

 

0,65

 

48/52

 

0,48

загрузкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79

80

 

 

 

Расчетные значения действующих сил, кгс

 

 

Таблица 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетное положение

 

Колеса

Седельно-

Нож

Буфер

 

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

сцепное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

устройство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RА

RВ

RС

 

Rох

Rоу

 

Р1

Р2

 

Рт

 

φ

f

 

Конец заполнения ковша

 

1540

22269

 

7325

 

20000

11359

 

26760

 

–7016

 

0

0,9

0,06

 

Вывешивание колес полу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прицепа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

скрепер опирается на ко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

леса тягача и ножи

 

3109

14223

 

0

 

14565

4882

 

21765

 

–20818

 

0

0,9

0,06

 

скреперопираетсянако-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лесатягача, ножиибуфер

 

1540

22269

 

0

 

20000

11359

 

27200

 

–10447

 

3895

0,9

0,06

 

скрепер опирается на ко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

леса тягача и буфер

 

2229

27087

 

0

 

20000

16866

 

27200

 

0

 

8834

 

0,68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Транспортирование при

 

19120

24756

 

32424

 

2270

18976

 

0

 

0

 

0

0,12

0,07

 

прямом движении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 10

 

 

 

Реакция в гидроцилиндрах и упряжных шарнирах, кгс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетное положение

 

Rгц

 

 

RDx

 

 

R

 

 

 

 

 

 

Конец заполнения ковша

 

15032

 

 

21049

 

 

8177

 

 

 

 

 

Вывешивание колес

 

 

1281

 

 

14654

 

 

936

 

 

 

 

 

 

полуприцепа

 

 

 

13211

 

 

20922

 

 

6361

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25104

 

 

21752

 

 

12718

 

 

 

 

 

Транспортирование

 

 

33436

 

 

–521

 

 

23493

 

 

 

 

80