2.1.3. Механическая характеристика

Механическая характеристика представляет собой зависимость момента сопротивления или усилия от скорости рабочей машины (рисунок 3).

Механическая характеристика описывается известным выражением:

, Н∙м,

где М_с0 – момент сопротивления, не зависящий от скорости, Н∙м; М_сн – момент сопротивления при номинальной скорости, Н∙м; ω, ω_н – соответственно текущее и номинальное значение скорости; х – показатель степени, характеризующий зависимость М_с от ω [3].

Для скребкового навозоуборочного транспортера принимаем: х=0, тогда М_с=М_сн, момент трогания М_тр принимаем 1,15∙М_сн [2].

Значение М_с определяем исходя из анализа действующих усилий F_c при движении транспортера:

, Н∙м,

где η_пер – КПД передачи;

Н – максимальное усилие сопротивления в начале уборки;

Н – усилие сопротивления перемещения обеих штанг со скребками на холостом ходу,

m_уд = 10 кг/м – масса одного метра цепи со скребками,

L = 70 м – длина каждой штанги,

f_ск = 0,5 – коэффициент трения скребков о дно навозного канала,

Н – усилие перемещения навоза;

Н – усилие сопротивления от трения навоза о дно и стенки канала;

кг – масса навоза, приходящаяся на одну уборку;

n_ж = 100 – количество животных [4];

q_н = 30 кг – суточный выход навоза от одного животного;

q_п = 3 кг – масса подстилки, приходящейся на одно животное;

n_уб=Z = 2 – число уборок навоза в сутки;

Н – усилие сопротивления от заклинивания навоза между скребками, перемещающими навоз, и стенкой канала;

F_з = 15 Н – усилие от заклинивания навоза приходящееся на один скребок [2];

– количество скребков.

Момент сопротивления при перемещении транспортера на холостом ходу:

Н∙м.

Максимальный момент сопротивления в начале уборки:

Н∙м.

Определяем момент сопротивления при трогании транспортера на холостом ходу:

Н∙м.

Под нагрузкой:

Н∙м, (рисунок 3).

Рисунок 3 - Механическая характеристика транспортера; 2 – на холостом ходу, 1 – под нагрузкой.

2.1.4. Инерционная характеристика

Инерционная характеристика представляет собой зависимость момента инерции от времени, углового или линейного пути. Величина момента инерции влияет на время переходных процессов и величину динамических моментов.

Момент инерции транспортера состоит из следующих составляющих:

, кг∙м²,

где – момент инерции двигателя, кг∙м²;

– момент инерции передаточного устройства, кг∙м²;

кг∙м² – момент инерции обеих штанг со скребками;

кг∙м² – момент инерции навоза;

Анализ составляющих момента инерции транспортера позволяет сделать вывод о том, что без учета периода пуска он обладает небольшим и практически постоянным приведенным к валу двигателя моментом инерции. Окончательно момент инерции определим после выбора двигателя и редуктора.

2.1.5. Нагрузочная характеристика

Нагрузочная характеристика представляет собой зависимость момента сопротивления, усилия или мощности рабочей машины от времени, углового или линейного пути. Она необходима для определения режима работы двигателя, выбора его мощности, проверки на перегрузочную способность и нагрев (рисунок 4).

Определим число скребков на одной штанге:

.

Для построения нагрузочной диаграммы транспортера определим время его работы:

.

В момент включения весь навоз находится в канале, поэтому момент сопротивления в начале уборки будет максимальным. По мере разгрузки навоза М_с уменьшается и в конце уборки М_с = М_хх.

Рисунок 4 - Нагрузочная диаграмма транспортера

Время одного хода штанги

Время, необходимое для формирования тел волочения

.

Время сбрасывания навоза

.

Время перемещения навоза в первом цикле

.

Время паузы

.

Время обратного хода

.

Время достижения максимальной нагрузки

.

Время перемещения навоза в последующих циклах

.