Портал о строительстве и ремонтных работах

Профилировщик с фрезерным рабочим органом преодолевает силы сопротивления: Wt — перемещению машины; W’ — резанию грунта фре­зой; W3 — перемещению призмы материала перед отвалом; W4 ~ от преодоления сил инерции машины.

Силу сопротивления перемещению машины определяют так, как указано выше. Сила сопротивления резанию грунта фрезой (Н)

W2 = kpsbzji, (13.1)

где kp — удельное сопротивление фрезерованию фунта, k = 0,7^2,5 Н/мг; s —

толщина срезаемой стружки, м; b — ширина лопасти, м; гл — число лопастей, одно­временно участвующих в процессе фрезерования, гл = га/360 (г — число лопас­тей на роторе; а — угол контакта лопасти с материалом, град; а = arctg(h/г); г — радиус ротора, м; h[ — толщина срезаемого слоя, м).

Сила сопротивления перемещению призмы (Н)

w3 = тг, р§^р > 03.2)

где тпр — масса призмы материала перед отвалом, кг; g — ускорение

свободного падения; /игр — коэффициент трения материала основания.

Силу сопротивления при преодолении сил инерции во время трога — ния с места определяют так же, как было рассмотрено выше.

Возможность передвижения профилировщика массой без пробук­совки следует проверить по выражению:

тпФИ<Рсц>]^1, (13.3)

где (рш~ коэффициент сцепления гусенице основанием; W£= Wf ± W2 +

+ W3 + W^; Ws — горизонтальная составляющая резания грунтов,

W2ip = W2 vn/vo (здесь vn — поступательная скорость машины, м/с; ио — окружная скорость ротора, м/с); W2 имеет знак “плюс” при реза­нии материала снизу вверх и знак “минус” при резании сверху вниз.

Мощность двигателя (Вт), установленного на профилировщике, расхо­дуется на резание (N,) и отбрасывание (N2) материала фрезой и на преодо­ление сопротивления при перемещении машины в процессе работы (N3):

N£=N, + N2 + N3. (13.4)

Мощность (Вт), расходуемая на резание материала основания лопа­стями фрезы:

Nt = kbshzn, (13.5)

где z — число лопастей на роторе; п — частота вращения фрезы, с’1. Мощность, расходуемая на отбрасывание грунта:

N2=mvXm6/2 • (13.6)

где m — масса грунта, отбрасываемого фрезой за 1 с, кг, т — bhvnp (р — плотность материала основания, кг/м3); ио — окружная скорость на концах резцов фрезы, м/с; kom6~ коэффициент отбрасывания, принима­ем для узких лопастей kom6 = 0,75, для широких — kon6= 1.

Мощность, расходуемая на перемещение профилировщика:

N=W, v / г], (13.7)

3 2. max’ v ‘

где vmai — максимальная рабочая скорость профилировщика, м/с; Г] — кпд трансмиссии ходового механизма.

Производительность профилировщика (м3/ч)

П — 3600Bk v, (13.8)

в П 4 ‘

где кв — коэффициент использования рабочего времени; В — ширина обрабатываемой полосы за один проход профилировщика, м.

Усилие (Н), необходимое для перемещения распределительного бункера:

где Pj — сила сопротивления перерезыванию столба бетонной смеси, Н; р — сила сопротивления перемещению бункера по рельсам, Н; Р3 — сила сопротивления сил инерции при трогании с места, Н.

Сила сопротивления перерезыванию столба бетонной смеси (Н)

Р, = к Ь, (13.10)

/ р. см ’ 4

где k см — удельная сила сопротивления перерезыванию столба смеси, зависящая от консистенции, k = 6-^9 кН/м.

Сила сопротивления перемещению бункера по рельсам (Н)

р2 = g(m6 + тсм)[ , (13.11)

где g — ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2; ш6 — масса бунке­ра, кг; m — масса смеси, находящейся в бункере, кг; f — приведенный коэффициент сопротивления перемещению бункера по рельсам, f = 0,05. Сила сопротивления сил инерции при трогании бункера с места (Н)

^К+иОт-, (13.12)

р,

где ve ~ скорость передвижения бункера при распределении смеси, м/с;

t — время разгона машины, tp = 0,5-s-l,5 с.

Мощность, необходимая на перемещение бункера (Вт);

W. v.

N*=-ir, (13.13)

Чб

где 7]6 — кпд механизма привода перемещения бункера.

Силы сопротивления при перемещении самого распределителя скла­дываются из сил сопротивления передвижению всей машины с преодо­лением уклона и сил сопротивления сил инерции при трогании машины с места. Определяют их так, как указано выше.

По суммарной силе сопротивления определяют мощность, необхо­димую для перемещения распределителя.

Мощность двигателя распределителя выбирают из условия одно­временного выполнения рабочих операций по перемешиванию распреде­лительного бункера и подъема загрузочного ковша.

Производительность бункерных распределителей с непосредственной загрузкой бункера (м3/ч)

где V — полезная вместимость бункера, м3; t — время загрузки бункера, с; t2 — время распределения бетонной смеси и возврат бункера под загруз­ку, с; t3 — время, затрачиваемое на переход распределителя на следую­щую рабочую позицию, с.

Производительность распределителя с загрузочным ковшом (м3/ч)

П = 3600V/U, + t2+ t3+ tj, (13.15)

где t — время на перегрузку смеси из загрузочного ковша в распредели­тельный бункер, с.

Сила сопротивления (Н) при передвижении шнекового рас­пределителя складывается из силы сопротивления передвижению маши­ны Wt и силы сопротивления перемещению призмы бетонной смеси перед профилирующими заслонками F.

Wm=Wl + FI, (13.16)

где F, = тг g Цсм, jJLcu — коэффициент внутреннего трения бетонной сме­си, /л = 0,5 — н 0,6.

~ см

Мощность двигателя, необходимую для перемещения машины, опре­деляют так, как описано выше.

Мощность (Вт), необходимая для обеспечения работы распре­делительных шнеков:

Ыш = аПВсо/У]ш, (13.17)

где а — коэффициент, учитывающий долю смеси, перемещаемую непосред­ственно шнеком, а < 1; П — производительность шнека, кг/с; В — ширина полосы распределителя, м; ft) — коэффициент, характеризующий сопротив­ление движению материалов, для бетонной смеси или липких абразивных материалов со = 4, для гравия, песка, цемента (0= 3,2, для асфальтобетона

О) = 5; Г)ш — кпд трансмиссии привода лопастного распределителя.

Сила сопротивления поперечному перемещению бетонной смеси перед распределительной лопастью (Н)

F2 = BPVncM, (13.18)

где V — объем смеси перед лопастью или ковшом, м3; р — плотность смеси, кг/м3.

Сила сопротивления передвижению каретки с рабочим органом (Н)

где G ~ сила тяжести каретки с рабочим органом, Н; k — коэффициент трения качения катков каретки по направляющим, k = (6+8) 104 м;

D — диаметр ходовых колес каретки, м; / — приведенный коэффициент трения подшипников катков, / = 0,05; d — диаметр цапф ходовых кат­ков каретки, м; /J — коэффициент, учитывающий внецентренное по отно­шению к опорным каткам приложение внешних сил G и F2, а также перекосы, загрязнения и защемление в направляющих [5 = 1,8+2,5.

Силу сопротивления передвижению распределителя определяют по формулам, рассмотренным выше.

Производительность распределителей непрерывного действия (м3/ч)

П = hBv k, (13.20)

р»’ ‘ ‘

где h — толщина укладываемого слоя, м; В — ширина слоя, м; vp — рабочая скорость, м/ч; ke — коэффициент использования рабочего времени машины.

Бетоноотделочная машина преодолевает следующие силы сопротив­ления: передвижению машины, перемещению призмы бетонной смеси и трению рабочих органов по бетонной смеси, инерционное сопротивление.

Сила сопротивления (Н) перемещению призмы бетонной смеси, образующейся перед рабочим органом (лопастным валом, уплотняющим и выглаживающим брусьями):

f4=(K+v»+)sp^’ (13-21)

где V V Vg — объемы призм волочения перед разравнивающим, уплотняющим и выглаживающим рабочими органами, м3; р — плотность бетонной смеси, р = (1,8+2) 103кг/м°; ц — коэффициент внутреннего трения бетонной смеси.

Сила сопротивления (Н) трения рабочих органов при их перемеще­нии по бетонной смеси

F = (m + т + т )g, (13.22)

5 у р у ву ‘

где тр, rriy, тд — массы рабочих органов машины, кг; ^ро — коэффициент трения рабочего органа по бетонной смеси; ц = 0,5.

Сила инерционного сопротивления (Н), возникающего при трогании машины с места:

F,= mv /1 , (13.23)

6 р’ р’ ‘ ‘

где v — рабочая скорость перемещения машины, м/с; t — время разгона машины, t = 1,5+2,0 с. Р

Общее сопротивление

Тяговое усилие необходимо проверить на возможность его реализа­ции по условиям сцепления.

Мощность двигателя бетоноотделочной машины складывается из мощности, расходуемой на передвижение машины, привод рабочих орга­нов и вспомогательных механизмов.

Мощность Nr расходуемая на передвижение машины, определяют, как указано выше.

Мощность (Вт) на привод вибробруса определяют по эмпирической формуле

N =kF, (13.25)

пр. в ‘ ‘

где k — удельный расход энергии, Вт/м2, k = (1,0-^-1,3) Ю3; F — площадь вибробруса, м2.

Мощность (Вт) привода трамбующего бруса расходуется на подъем бруса и преодоление сил сопротивлений трения в цапфах привода:

N„„.6 =(m6pga+nPd)-^-i (13.26)

где m6i> — масса бруса, кг; а — амплитуда колебаний бруса, м; / — коэффи­циент трения опор вибровала, / = 0,005+0,01; Р — возмущающая сила возбудителя бруса, Н; d — диаметр цапф возбудителя, м; п — частота колебаний бруса, об/с; Т]б — кпд привода бруса.

Суммарная сила сопротивления поперечным колебаниям

F7=(F4 + meg)tipo. (13.27)

Мощность (Вт), необходимая для работы бруса с поперечными колебаниями:

N, = 4aFTn k4/г), , (13.28)

б. п 7 кол ‘ ‘б ’

где а — амплитуда поперечных колебаний, м, а — 0,4-^-0,7; п — число поперечных колебаний, 1 /с; зб — КПД привода бруса.

Общая мощность (Вт) двигателя бетоноотделочной машины с учетом мощности привода вспомогательных механизмов системы управления

+ (13-29)

где = Nl+Nnpjl + N6jl ; Ne — мощность привода вспомогательных ме­

ханизмов, Ne = (3-^-5) 103 Вт; Nn ~ мощность привода гидросистемы управления, Nn = (5+7) 103 Вт.

Производительность (м/ч) бетоноотделочной машины зависит от числа проходов, необходимых для отделки покрытия:

_ 3600 1кн

“ /,>.+я/,/V, +«/>,„„ ’ (13-30)

где / — длина обрабатываемого участка, м; 1о — длина пути одного хода, м, / = I + ln + I (1п ~ длина перекрытия участка, 1п = / м; 1р — расстояние между первым и последним рабочими органами); и/ — скорость машины при первом проходе, м/с; п — число повторных проходов; v2 — скорость машины при последующих проходах, м/с; v — транспортная скорость заднего хода, м/с.

Минимальная ширина бруса из условия равномерного уплотнения слоя по всей глубине должна быть больше или равна толщине слоя h, т. е. — b. > h.

mm

Длина основания вибробруса определяется шириной укладываемой полосы. Поступательную скорость машины выбирают исходя из усло­вия обеспечения минимально необходимого времени вибрирования:

v = b/tmia, (13.31)

где Ь — выбранная ширина вибробруса, м; t — минимально необходимое время вибрирования смеси, с.

Для уплотнения пластичных бетонов время вибрирования должно быть не менее 15 с, жестких бетонных смесей — 15-30. При вибрации от нескольких виброэлементов синхронность их работы обеспечивают при­менением жесткой кинематической связи между отдельными виброэле­ментами.

Комментарии закрыты.