книги / Методы уплотнения грунтов. Выбор и расчёт оборудования
.pdf2 |
Q H |
|
|
Q |
|
|
Q |
H |
|
|
CQ |
|
|
Pкmax =Q +ω |
|
|
− |
∆к + |
|
+ ω |
∆к + |
|
|
|
−1 |
|
, |
2 |
|
Q |
g |
||||||||||
|
g |
|
|
C |
|
|
C |
∆к + |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Pкmax – максимальное значение усилия в канате при подъе-
ме плиты, кгс;
Q – вес плиты, кгс;
Н– высота подъема плиты, м;
∆к – слабина каната, м;
С – приведенная жесткость подвески плиты, кгс/м; g – ускорение силы тяжести, м/с2;
ω – угловая скорость вращения вала привода, с–1. Максимальная нагрузка на канат (кгс), возникающая при
подхвате падающей плиты (при растягивающем ударе), определяем из выражения
|
+ 1+2 |
HC |
|
Pк.уд max =Q 1 |
Q |
. |
|
|
|
|
По величине максимального значения нагрузки на канат, возникающей при подъеме плиты, определяют правильность подбора канатов.
По величине максимального значения нагрузки при подхвате падающей плиты определяют необходимую жесткость пружины подвески плиты (кгс/м) по формуле
|
|
|
|
|
2 |
|
|
Q |
Pк.рk |
|
|
|
|
C = |
|
|
|
−1 |
|
−1 , |
|
Q |
|
||||
|
2H |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
где Pк.р – разрывная нагрузка на канат, кгс;
k – коэффициент, обеспечивающий запас прочности ка-
ната, k = 0,75…0,8.
81
По величине максимального значения нагрузки на канат Pк.уд max при подхвате падающей плиты рассчитывают все ос-
новные грузовые детали, а также срезные предохранительные элементы механизма подъема.
Техническая производительность трамбовочной машины с двумя расположенными
по фронту работ плитами
Техническая производительность, м3/ч,
П =3600 (L +h)Bω,
πv
где h – глубина уплотнения (м) при перекрытии в ударах, равном bп.
3.6. Расчет параметров одномассной вибротрамбовки
Исходными величинами для расчета параметров одномассной вибротрамбовки с дебалансным возбудителем направленных колебаний являются:
–энергия удара Е и частота удара n, задаваемые исходя из требований эффективного уплотнения грунта;
–р – отношение веса рабочего органа Q к максимальному значению результирующей возбуждающей силы F;
–ν – частота вращения дебалансного вала в промежутке между двумя последовательными ударами рабочего органа.
В существующей инженерной практике вибротрамбовки рассчитывают на энергию удара от 30 до 800 кгс·м с частотой ударов от 200 до 1500 в минуту.
82
В целях обеспечения устойчивых периодических режимов движения рабочего органа рекомендуется принимать v =1
и отношение p = QF брать в интервале
0,327 ≤ p ≤ 0,492.
При уплотнении рыхлых грунтов допустимо считать коэффициент восстановления скорости при ударе равным нулю и определять время удара по выражению
tуд = 2πω,
где ω – угловая скорость вращения дебалансов, с–1, ω= 230nv .
При этом условии и ν = 1, а также выбранном значении р подсчитывается скорость удара рабочим органом по грунту по формуле
vуд = pgω(cosϕ−sin ϕ−4,71p),
где g – ускорение свободного падения;
ϕ = arcsin |
11,1p +5,71 |
33,6 −123,2 p2 |
. |
|
33,6 |
||
|
|
|
Исходя из заданной величины энергии удара Е, используя выражение
E= 2Qg vуд2
иполученное значение скорости удара vуд, рассчитывают вес
рабочего органа Q.
Конструктивные параметры дебалансного возбудителя направленных колебаний рассчитывают по максимальному
83
значению создаваемой возбуждающей силы F и угловой скорости вращения дебалансов ω:
|
∑mдебeдеб = |
F |
, |
|
2 |
||
|
|
ω |
|
где ∑mдеб – суммарная масса дебалансов, кгс·с2/м; |
|||
едеб |
– эксцентриситет, м. |
|
|
Задаваясь из конструктивных |
соображений величиной |
эксцентриситета едеб, определяют суммарный вес дебалансов, кгс. Максимальные размахи рабочего органа (м) определяют из выражения
Amax = 2g ∑mдебeдеб .
Q
По максимальной величине размахов вибротрамбовки и весу, в случае использования ее в качестве навесного рабоче-
го органа трамбующей машины, |
подбирают конструкцию |
|||
и производят расчет удерживающих связей. |
||||
Мощность, расходуемая на разгон дебалансов, л.с., опре- |
||||
деляют по формуле |
∑mдебeдебω2 |
|
||
Np.д = 2g |
, |
|||
tp 75 |
||||
|
|
где tp – время разгона, с.
Средняя эффективная мощность, л.с.,
Nср = 4500Ауn ,
где Ау – работа за один удар, кгс·м, Ау = Е;
n – число ударов вибротрамбовки в минуту.
Мощность при установившемся движении вибротрамбовки
N |
у.д |
= |
Kω2 |
|
(а+2µd), |
||
4 107 η |
η |
||||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
тр |
c |
|
84
где K – суммарный статический момент веса дебалансов,
кгс·м, K = ∑mдебeдеб ;
а– максимальная амплитуда колебаний, см;
d– диаметр шейки дебалансного вала;
µ– коэффициент трения в подшипниках, µ = 0,005…0,01;
ηтр – КПД трансмиссии, ηтр = 0,98;
ηc – КПД шестеренчатого синхронизатора, ηc = 0,9.
По максимальному значению мощности и допустимым значениям колебания крутящего момента, возникающего вследствие неравномерности вращения дебалансных масс, подбирают виброударостойкий двигатель.
3.7. Многосекционные виброуплотнители
Многосекционные виброуплотнители предназначены для уплотнения грунтов и различных дорожно-строительных материалов, отсыпаемых слоями толщиной до 60 см, они могут быть использованы в дорожном, железнодорожном, аэродромном, промышленном и гидротехническом строительстве при устройстве земляного полотна, оснований, покрытий, балластного пути, дамб.
Многосекционные виброуплотнители обеспечивают уплотнение несвязных и малосвязных грунтов, песчано-гравий- ных смесей, щебня, крупнозернистого асфальтобетона с малым содержанием в битуме (биндер) грунтов, укрепленных органическими и минеральными вяжущими, шлаков и т.д.
От существующих статических и вибрационных катков, применяемых для тех же целей, многосекционные виброуплотнители отличаются следующим:
– большей шириной уплотняемой полосы (до 5 м), большей глубиной уплотнения и малым числом проходов по одному следу (2…3), что обеспечивает большую производительность многосекционных виброуплотнителей;
85
–независимой подвеской рабочих органов (вибротрамбовок), позволяющей получать равномерное уплотнение по всей ширине захвата;
–возможностью навешивать вибротрамбовки в один, два
инесколько рядов (одну за другой), что делает эти машины более эффективными, более маневренными;
– навешенные на колесные или гусеничные тракторы
ипогрузчики виброуплотнители обладают высокой транспортной скоростью, отсутствием перед рабочим органом волны
иуплотняемого материала, что с технологической точки зрения положительно влияет на качество уплотнения;
–возможность уплотнения бровочной и откосной (кюветной) частей делает многосекционные виброуплотнители более универсальными;
–виброуплотнители, установленные на подвижную технику, более удобны при транспортировке к месту проведения работ, поскольку для их погрузки и разгрузки не требуется подготовки заездов и съездов.
Таким образом, виброуплотнители имеют ряд технологических преимуществ и позволяют уменьшить объем работ организационного характера.
На рис. 43 изображена виброуплотняющая машина навесная к трактору Т-170.
Рис. 43. Виброуплотняющая машина навесная к трактору Т-170: 1 – бульдозерное оборудование; 2 – трактор Т-170; 3 – рама виброуплотнителя; 4 – привод виброуплотнителя; 5 – виброуплотнитель
86
Расчет производительности
Часовая производительность установки будет находиться по формуле
П = (В−0,2)vhkв , n
где (В – 0,2) – ширина виброплиты с учетом перекрытия следа, м;
v – рабочая скорость;
h – толщина уплотняемого слоя;
kв – коэффициент использования по времени (0,7);
n – необходимое число проходов.
Производительность данной виброуплотняющей машины составляет 800…1000 м3/ч.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Справочник конструктора дорожных машин / Б.Ф. Бондаков [и др.]. – М.: Машиностроение, 1973. – 493 с.
2.Холодов А.М. Проектирование машин для земляных работ. – Харьков: Вища шк.: Изд-во при Харьк. ун-те, 1986. – 272 с.
3.Баловнев В.И., Кустарев Г.В., Локшин Е.С. Дорожностроительные машины и комплексы. – М.; Омск: СибАДИ, 2001. – 528 с.
4.Хархута Н.Я., Васильев Ю.М. Прочность, устойчивость
иуплотнение грунтов земляного полотна автомобильных дорог. – М.: Транспорт, 1975.
5.Основы нормирования и обеспечения требуемой степени уплотнения земляного полотна автомобильных дорог
[Электронный ресурс]. – URL: http://www.simbexpert.ru/?snips/ snip/46386.
6.Строительные машины и их эксплуатация [Электрон-
ный ресурс]. – URL: http://www.bibliotekar.ru/spravochnik42/91.htm.
87
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ФОРМА ЗАПОЛНЕНИЯ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Министерство образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
Кафедра «Автомобили и технологические машины»
Курсовой проект
по дисциплине «Машины для земляных работ» тема: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .
Выполнил: |
студент гр. АТМ11-1 |
Принял: |
преподаватель |
Пермь 20__
88
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ФОРМА ЗАПОЛНЕНИЯ ВТОРОГО ЛИСТА ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
89
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ФОРМА ЗАПОЛНЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЛИСТОВ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
90