Разработка оборудования для вырезки балласта на базе машины ЩОМ-Д

2.1.1 Высота и радиус отвала

Высоту отвала определяем из условия не пересыпания грунта через отвал. Это условие соблюдается, если объем грунта (асбест), поступающего из балластной призмы на пути полного замещения призмы волочения, равен объему Vпр призмы волочения, который может разместиться перед отвалом [15].

Из этого условия высота отвала Н, м:

="images/referats/22298/image005.png">(2.1)

где - угол естественного откоса грунта в движении, ; - угол трения грунта об отвал, ; - угол захвата, ; - коэффициент формы поперечного сечения призмы волочения, ; - площадь поперечного сечения стружки вырезаемой отвалом в режиме номинальной тяги, м2.

(2.2)

где - номинальная тяга (тепловоза) машины, (рисунок 5); k – удельное сопротивление копанию расчетного грунта отвалом, ; 1,3 – коэффициент, учитывающий неравномерность площади поперечного сечения стружки, а также уменьшения нагрузки на тяговые колеса вследствие отпора грунта.

.

Рисунок 5 – Тяговая характеристика тепловоза ТЭ2

По формуле (2.1):

.

Радиус отвала r, м:

(2.3)

где - угол резания отвала, .

.

2.1.2 Силы, действующие на отвал

На каждый отвал действуют силы сопротивления резанию балласта Wп1, перемещению призмы волочения Wп2, вверх Wп3 и вдоль Wп4 отвала (рисунок 6) [18].

Рисунок 6 – Схема к определению сопротивлений

Суммарное сопротивление Wп, Н:

Wп = Wп1+Wп2+Wп3+Wп4. (2.4)

Сопротивление резанию балласта Wп1, Н:

, (2.5)

где - коэффициент удельного сопротивления резанию балласта, ; - толщина срезаемого слоя, по заданию; - длина одного отвала.

, (2.6)

где - ширина захвата отвалов, (принята конструктивно); - угол захвата, т.е. угол установки отвала в горизонтальной плоскости, .

.

По формуле (2.5):

.

Сопротивление перемещению призмы волочения Wп2, Н:

, (2.7)

где - плотность грунта, ; g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2; f – коэффициент внутреннего трения асбеста, f = 0,7; vп – объем призмы перемещаемой отвалом, м3.

, (2.8)

где - угол естественного откоса, .

.

По формуле (2.7):

.

Сопротивление перемещению призмы волочения вверх от отвала Wп3, Н:

, (2.9)

где f1 – коэффициент трения асбеста об сталь, f1 = 0,5.

Сопротивление перемещению призмы волочения вдоль от отвала Wп4, Н:

, (2.10)

где - угол наклона отвала к горизонту, .

По формуле (2.4):

Wп = 68256+3571+1785,5+2065 = 75677,5 Н.

Проекция на ось пути всех сопротивлений, действующих на один отвал , Н:

, (2.11)

где - угол между осью пути и отвалом, .

.

Усилие необходимое для прижатия отвала F0, Н:

, (2.12)

.

2.2 Мощность привода

Для определения мощности привода механизмов, имеющих в качестве силового звена гидроцилиндр, необходимо найти усилие, действующее на гидроцилиндр, и скорость перемещения штока гидроцилиндра.

2.2.1 Определение мощности привода гидроцилиндра выноса несущих рам

Определение усилия проведем в случае, когда отвал заглублен в призму в вертикальной плоскости на 0,09 м.

Усилие определяем по расчетной схеме (рисунок 7).

Рисунок 7 – Расчетная схема к определению усилия в гидроцилиндре подъема

Усилие в гидроцилиндре подъема несущих рам Fгц, Н [19]:

 Скачать реферат