Решение:

Тяговое усилие

,

где P₁ - сопротивление грунта резанию;

P₂ - сопротивление перемещения грунта по грунту;

P₃ - сопротивление ковша по грунту;

P₄ - сопротивление волочению каната по грунту.

Сопротивление грунта резанию P₁ определяется зависимостью:

где b – ширина слоя грунта, вырезанного ковшом, по табл.3.3: b=1,6 м;

h – толщина срезаемого слоя грунта (глубина резания) h = 0,1м;

k – коэффициент удельного сопротивления грунта резанию.

Величина k зависит от свойства грунта и формы ковша (для легких грунтов к = 350-600 Мпа; для тяжелых к = 700-1200 МПа)

Сопротивление перемещению грунта по грунту:

где m_гр – полная масса грунта в ковше;

₁ – коэффициент трения грунта по грунту ₁= 0,8;

 – угол продольного уклона местности;

g – ускорение свободного падения, принимаем g = 9,8.

где  – плотность грунта  = 1900 кг/м³;

V_к – объем ковша, м³;

К_н – коэффициент, учитывающий наполнение ковша грунтом, К_н = 0, 9.

Сопротивление перемещению ковша по грунту:

где M_к – масса ковша, кг;

₂ – коэффициент трения ковша по грунту ₂= 0,8.

Сопротивление волочению каната по грунту:

где l – длина участка каната, волочащегося по грунту при перемещении ковша, м;

m_к – масса 1м каната;

f – коэффициент трения каната по грунту, f = 0,5.

где D_к – диаметр тягового каната, м;

_к = 7800 кг/м3 - плотность материала каната.

Мощность, затрачиваемая на скреперование:

где P – суммарное тяговое усилие при скреперовании;

 – скорость перемещения ковша с грунтом  = 1,4 м/с;

 – КПД  = 0,7;

К_с –коэффициент неучтенных сопротивлений (1,2 ÷ 1,4).

Производительность канатно-скреперной установки:

где q  3 – вместимость ковша, м³;

К_н – коэффициент, учитывающий наполнение ковша грунтом К_н = 0,6;

К_в – коэффициент использования во времени, К_в = 0,85;

К_р – коэффициент, учитывающий степень разрыхления грунта К_н = 1, 14;

l  145 – длина участка скреперования;

 – скорость движения груженого ковша  = 1,4 м/с;

t – время, необходимое для перемены направления ковша (15 ÷ 40 с.) 20с.

где t – продолжительность одного цикла скреперования;

где ₁ - скорость движения груженого ковша ₁ = 1,4 м/с;

₂ - скорость движения порожнего ковша ₂ = 1,9 м/с;

t_n - суммарная пауза при двукратном переключении хода скрепера (20 ÷ 30 с.) 30с.

Средняя производительность КСУ:

Вывод: В данной работе вычислил среднюю производительность скреперной установки KCO302, при заданных условиях работы она составляет 5,9853 м³/ч.

Вывод:

В ходе выполнения данных практических работ, ознакомился с конструкциями экскаватора, бульдозеров и КСУ, приобрел навыки в расчете их основных параметров.