8 Рис. 1.3. Залежність коефіцієнта тертя від вологості ґрунту: 1 – легкий суглинок; 2 – важкий суглинок; 3 – глина середня. . Зміст звіту.

8.1. Накреслити в масштабі схему машини з розстановкою заданих розмірів.

8.2. Представити розрахунки складових тягового балансу машини.

8.4. Зробити висновок за результатами роботи.

9. Питання для самоконтролю.

9.1. Як визначається швидкість руху багатоковшевого дреноукладчика?

9.2. Як аналітично визначити складові тягового опору дреноукладчика?

9.3. Як аналітично визначити необхідну потужність двигуна дреноукладача?

Лабораторна робота №7 розрахунок каналоочищувачів зі скребковими робочими органами

1. Мета роботи. Засвоїти методику тягового розрахунку землерийних машин на прикладі каналоочищувачів зі скребковим робочим органом. Проаналізувати отримані результати та зробити висновок про можливість роботи машини в даних умовах.

2. Тривалість заняття – 4 академічні години.

3. Обладнання робочого місця: міліметровий папір формату А2, набір креслярського інструменту, калькулятор, комп’ютер з програмним забезпеченням.

4. Місце проведення заняття: лабораторія №30 розрахункового курсу кафедри сільськогосподарських машин.

5. Загальні відомості.

Вибір основних параметрів скребкового ланцюга.

Швидкість руху скребкового ланцюга приймається конструктивно v_ч = 2,4…3 м/с.

Крок скребків визначається:

, м, (7.1)

де z = 10…15 с^-1 – кількість зсипок в секунду, приймається конструктивно.

Швидкість руху каналоочищувача, м/с:

, (7.2)

де β = 1…6° – кут між траєкторіями абсолютної швидкості руху скребкового ланцюга v і швидкості руху скребкового ланцюга v_ч відносно рами робочого органу (рис. 7.2).

Товщина стружки, яка зрізується за один прохід, м:

, (7.3)

де L – довжина периметра перерізу каналу, який очищується, м:

. (7.4)

Ширина захвату одним скребком, м:

. (7.5)

Об'єм ґрунту в щільному тілі, який зрізується одним скребком, м³:

, (7.6)

Необхідна площа скребка, м²:

, (7.7)

де k_р – коефіцієнт розпушення ґрунту;

h₂ – довжина фігури волочіння перед скребком, м:

h₂ = (0,5...0,5)·t_c. (7.8)

Приймаємо висоту скребка конструктивно h_c = 0,l м і визначимо його ширину, м:

. (7.9)

Кут установки скребків відносно ланцюга приймається рівним β.

Розрахунок тягового опору.

Сумарний тяговий опір визначається за формулою, кН:

, (7.10)

де W₁ – опір пересуванню машини на гусеничному ходу.

Нехтуючи опором повороту та опором вітру, він визначається так:

, кН, (7.11)

де G_T = 62 кН - вага тягача (для існуючих конструкцій на базі трактора ДТ-75);

G_po = 17,3 кН – вага робочого органу;

f₀ = 0,l – коефіцієнт опору пересування ходового обладнання в даних умовах;

і = 0,01…0,03 – нахил поверхні місцевості;

W₂ – опір пересуванню робочого органу, кН:

, (7.12)

де W_pіз, – опір різанню робочого органу, кН:

, (7.13)

де k₁ – питомий опір різанню ґрунту k₁ = (100…150) кПа;

h_с – кількість скребків, які одночасно ріжуть грунт:

, (7.14)

де f₁ – коефіцієнт зовнішнього тертя пари: грунт-сталь, f₁ = 0,3…0,95;

W₃ – опір, який виникає при рушанні з місця каналоочищувача, кН:

, (7.15)

де g = 9,81 м/с² – прискорення вільного падіння;

t_p = 2…3 с – час розгону машини.

Розрахунок потужності.

Необхідна потужність двигуна скребкового каналоочищувача, кВт:

, (7.16)

де N_cл – потужність, яка витрачається на привод скребкового ланцюга, кВт:

, (7.17)

де N₁ – потужність, яка витрачається на руйнування ґрунту, кВт:

, (7.18)

N₂ – потужність, яка витрачається на розгін ґрунту до швидкості викидання, кВт:

, (7.19)

де γ = 11…14 кН/м³ – питома вага ґрунту і відкладень;

N₃ – потужність, яка витрачається на тертя ґрунту, який виноситься скребками, об ґрунт укосу та забою, кВт:

, (7.20)

де f₂ =0,2…0,7 – коефіцієнт внутрішнього тертя для маси, яка видаляється з каналу (мокрий грунт, відклади, рослинність);

N₄ – потужність, яка витрачається на підйом ґрунту, кВт:

(7.21)

N_nep – потужність, яка витрачається на пересування каналоочищувача, кВт:

, (7.22)

N_доп – потужність на привод допоміжних механізмів.

З урахуванням коефіцієнта корисної дії привода допоміжних механізмів маємо:

кВт, (7.23)

де N_дв – необхідна потужність двигуна з формули (7.16), враховуючи η_сл = 0,75…0,83 – ККД. скребкового ланцюга; η^I_тр = 0,1…0,75 – ККД привода скребкового ланцюга; η_хо = 0,5 – ККД ходового обладнання; η^I_тр = 0,7…0,8 – ККД трансмісії трактора.