Скрепер по п. 1 відмінний тим, що довга виступу рівна 0,25-0,35 ширини ковша

2.  Скрепер по п. 1 відмінний тим, що довга виступу рівна 0,25-0,35 ширини ковша.

Джерело інформації.

1.  Авторське свідоцтво № 444859 кл. Е 02 А 3/64. 1974.

Патент США № 31003555 кл 37-126 опублік. 1962./прототип/.

Авторське свідоцтво №1578269

Клас МКІ 2 Е 02 F 3/64. Ківш скрепера.

Опубликовано15.07.86. Автори винаходу А.И. Деміденко, В.Ф. Амельченко і ін.

Заявники Сибірський автомобільно-дорожній інститут ним. В.В. Куйбишева і Бердянський завод дорожніх машин.

Ізобрітеніє відноситься до землерийно-транспортних машин. А саме до скреперів.

Мета винаходу – підвищення продуктивності скрепера за рахунок зниження опору наповненню, збільшення об'єму грунту, набіоаємого в ківш.

На рис. 1.14 зображений скрепер в процесі копання; на рис. 1.15 – схема розташування валу ротора лопатевого механізму. Скрепер містить ківш 1 з бічними стінками 2, днищем, перехідним в задню стінку 3, і підножовою плитою з ножем 4. Усередині ковша розташований поперечний горизонтальний вал 5 лопатями 6. Вал закріплений в подшипниках ковзання, встановлених на бічних стінках 2. Вісь валу розташована на площині, що проходить через лінію стику днища і підножової плити і розташованій під кутом 25-30 до вертикальної площини. На кінцях валу закріплені важелі 7 з установленимі на них пальцями 8, до яких приєднані штоки гідроциліндрів 9 приводу валу 5. Гідроциліндри 9 за допомогою кронштейнів 10 приєднані до ковша 1. До бічних стінок 2 ковши 1 за допомогою шарнірів приєднана передня заслінка 11, сполучена через тягу 12, важіль 13 з гідроциліндром 14 підйому заслінки.

Шарніри передньої заслінки 11 зміщені по ходу руху скрепера за вертикальну площину, що проходить через лінію стику днища і підножової плити. Ківш 1 за допомогою тягової рами 15 і фартуха 16 з'єднується з тягачем.

Скрепер працює таким чином.

Скрепер під’їзжає до місця набору грунту, опускається ковш 1, октриваєтся передня заслінка 11. ніж 4 зрізає стружку грунту, яка поступає в ківш, заповнюючи частину ковша, ограніченую заслінку 11 і двома лопотями 6, одна з яких обмежує довжину ковша, інша – висоту. За рахунок розташування осі валу на площині, перехідній через лінію стику підножової плити і днища під кутом до вертикальної площини 25-30 (тобто розташування нижньої вертикальної лопаті за задньою площиною зрушення поступающейго грунту), опір надходженню грунту мінімальне. Після заповнення цієї частини за допомогою гідроциліндрів 9 і важелів 7 відбувається поворот валу 5 з лопостямі 6 на кут, рівний куту між двома лопостямі. При цьому за рахунок наявності простору між любовим листом передньої заслінки і кінцями лопатей грунт, що зрізається, у момент повороту лопаті проходить з мінімальним опором. Після завершення повороту грунт, що зрізається, заповнює площину між іншими вертикальною і горизонтальною лопостямі. Потім грунт знов переміщається лопатями.

Так відбувається до тих пір, поки все сектори механізму і ковша не будуть заповнені грунтом.

Після набору ківш підіймається, заслінка закривається і скрепер транспортується до місця завантаження, розвантаження здійснюється таким чином. Відкривається заслінка 11 і максимальний зів, при цьому частина грунту, що знаходиться в заслінці, висипається. За допомогою гідроциліндрів і важелів відбувається поворот механізму на 360, і грунт висипаєтся з ковша і разравнімаєтся ножем.

Формула винаходу.

Ківш скрепера, включаючий днище з ріжучим ножем на підножовій плиті, задню стінку циліндрової форми, передню заслінку, шарнірно сполучену з бічними стінками ковша, і механізм завантаження у виді прівідного лопатевого ротора, горизонтальний вал якого встановлений на бічних стінках, відмінний тим, що, з метою підвищення продуктивності, геометрична вісь горизонтального валу лопатевого ротора розташована на площині, що проходить через лінію перенесення днища з підножовою плитою і розташованій з нахилом у бік задньої стінки щодо поперочної вертикальною плостокості під кутом 25-30, а ширина повороту передньої заслінки розташовані перед вертикальною площиною, що проходить через лінію перетину днища з підножовою плитою.

Рис. 1.14 Скрепер в процесі копання

Аналіз патентних рішень.

Проведений патентний огляд показав, що існує велика різноманітність ковшів скреперів. Вдосконалення їх конструкцій направлене головним чином на розширення технологічних можливостей обладнання, на підвищення продуктивності скреперів. Проте аналіз патентів і винаходів показав, що існує ряд недоліків, що обмежують застосування відомих конструкцій. До таких недоліків відносяться:

Робочі елементи і їх привід складає 15-25% маси всього скрепера ( Рис. 1.19.) При зниженні зусилля наповнення ковша істотно збільшується довга телескопічних конструкцій і грунтоперемещающих пристроїв у вигляді рухомого днища, а також металоємність скрепера (Рис. Д). Недолік ковша – складність по конструкції (Авторське свідоцтво № 740908). Недолік вказаної конструкції є відносно високе зусилля копання грунту при одночасній взаємодії з грунтом переднього і заднього ріжучих ножів (авторське свідоцтво № 603731). Необхідність установки спеціального приводу регулювання ширини завантажувального вікна і закриття його в процесі транспортування (Авторське свідоцтво № 777158).

Недоліком даного ковша є те, що на завершальній стадії і в процесі копання неможливо управляти грунтовим потоком, що приводить до нерівномірного заповнення всієї місткості ковша (Авторське свідоцтво № 1023037).

Указаниє недоліки пропонуються усунути шляхом вдосконалення робочого органу – ковша скрепера.

Пропоноване удосконалення.

Пропоноване удосконалення складається з того, що змінюючи кривизну бічних стінок ковша – збільшується місткість. З цього виходить, що пропозицій робочий орган скрепера істотно дозволить змінити і підвищити ефективність роботи скреперів, понизити експлуатаційні витрати.

Для визначення геометричних параметрів робочих органів проектованого скрепера розглянемо згідно роботі (1) схему заповнення матеріалом ковша традиційного типу, яка показана на Рис. 2 .1: де – 1 – заслінка; 2 – ківш; 3 задня стінка; 4 мателіал.

Об'єм матеріалу в ковші представляє складну фігуру згідно вибраним розмірам, розбиваємо цю фігуру на елементарні (1,2,3,4 і т.д.) знайшовши об'єм кожної простої фігури (1,2,3,4 і т.д.), просуміруєм і визначаємо об'єм всього матеріалу, який рівний 5 м, що відповідає паспортним даним самохідного скрепера ДЗ-87 (2,3,4). Згідно запропонованому технічному рішенню на основі патентного огляду і врахувавши конструктивні особливості кріплення рами тягової самохідного скрепера у ковшу (Рис. 2.2) пропонується залишити нижню частину ковша (до висоти 650 мм від рівня верху днища ковша) без зміни, а верхню зробити згідно Рис. 2.3., де величину х знаходимо з наступних міркувань.

А) визначаємо об'єм нижньої частини ковша скрепера, рівний об'єму нєїзмегняємой частини фігури матеріалу:

Б). Визначаємо об'єм ізменной частини фігури матеріалу в ковші скрепера:

Де V = 5.25 м 3 – необхідний об'єм матеріалу в ковші скрепера.

В). Визначаємо невідому ширину Х у верхній частині модернізованого ковша скрепера.

З умов рівності об'ємів маємо:

Звідки Х =2754 м.

В результаті прийнятої конструкції ковша визначаємо вагу всіх елементів скрепера і користуючись формулами:

 (1)

Знаходимо центр тяжкості машини (рис 2.4)

У формулах (1): Q I – вага i – того елементу машини;  - розташування центру тяжкості i того елементу машини відповідно від вибраних осей ох і оу.

Координати центру тяжкості рівні:

Скрепер порожній х=2,227 м; у = 1,186 м.

Скрепер завантажений х=1,948 м; у = 1,129 м.

Всі розрахункові положення зводимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

Величину сопртівленію копанню в кінці заповнення ковша при роботі скрепера на різних категоріях грунтів визначимо з формули запропонованої Перерсоном:

Де Р – тягове зусилля;

Q = 49 кН – сила тяжіння скрепера;

V – об'єм грунту в ковші;

 - об'ємна вага рихлого грунту;

f – коефіцієнт опору котінню;

b - ширина ножів;

H – висота грунту в ковші;

y - коефіцієнт призми волочіння перед заслінкою;

u - коефіцієнт тертя призми волочіння об грунт;

х – коефіцієнт, харакрерізуючий грунт;

до – коефіцієнт опору грунту різанню;

h - товщина стружки;

F - площа поперечного перетину стружки.

Для ступінчастих ножів (Рис. 2.5.)

Де b=2.43 м; =1,26м;

 = 0,054 м – різниця вісот середнього і крайніх ножів в процесі різання.

Значення остальніх величин, що входять у формулу (2) представляємо у вигляді таблиці 2.2., згідно їх физико-механічних властивостей (4).

Для визначення потрібного тягового зусилля при копанні грунтів I категорії, при об'ємі грунту в ковші V = 5.25  і вісоте наповнення Н = 1,2 м, припустимо, що середній ніж зрізає стружку завтовшки h = 0.07 м:

Що відповідає тяговому зусиллю  трактора Т-150К на I передачі.

Розрахунок потрібного тягового зусилля для грунтів I і III категорій аналогічний.

Результати розрахунку представлені в таблиці 2.2.

Аналізуючи результати розрахунку, приходимо до висновку, що необхідна умова для забезпечення набору грунту скрепером дотримується для різних типів грунту.

Таблиця 2.2. Значення опору копання.

Встановлення граничних кутів підйому подоланних самохідним скрепером. Сумарний вага трактора і скрепера з грунтом:

,

Де  = 76 кН – вага трактора Т-150К (2), =47,3 кН – вага скрепера.

Тоді кут ухилу, подоланний навантаженим скрепером:

Де Т=60кН – тягове зусилля трактора; А – коефіцієнт опору перекочування шин: на твердому покритті (f=0,05)

На рихлих грунтах (f=0.1)

.

При завантаженні на провідні трактори 123,3 кН (з урахуванням довантаження від скрепера) і реалізації всієї ваги одержимо наступні значення сили тяги:

Для твердого покриття

Т=123,3*0,7=86,3 кН

Для рихлих грунтів

Т=123,3*0,5=61,65 кН

Тоді кути, подоланного підйому приймуть соответствуюшие значення:

На твердому грунті

На рихлих грунтах

.

Аналіз і практика роботи скреперів дозволяють встановити розрахункові положення, при яких діють максимально можливі навантаження.

Для розрахунку прийняті наступні початкові дані:

 = 76 кН – сила тяжіння навантаженого скрепера;

=136,55 кН – сила тяжіння навантаженого ковша;

=129,42 кН – сила тяжіння навантаженого скрепера без сідельно-зчіпного пристрою (ССУ);

Т=80 кН – максимальна сила тяги трактора Т-150К;

f=коэффициент опори каченію;

ع=0,58-коефіцієнт вертикальної складової опору копанню, і її горизонтальної складової;

Р=140 Н/см - товщина стружки, що зрізається.

Скрепер переміщається рівномірно по горизонтальній поверхні. Ківш наповнений грунтом з шапкою, що відповідає кінцевому етапу заповнення.

Рис. 3.1. Схема сил діючих на агрегат трактор-скрепер при копанні

Рис. 3.2. Схема сил, діючих на трактор

3.1.1. Розглянемо рівновагу агрегату трактор-скрепер і напишемо рівняння сум проекцій сил, діючих на нього на осі х і у (рис.3.1.):

Де  - відповідно горизонтальна вертикальна утворюючи опору копанню;

, - реакції на передній, задній міст трактора, міст скрепера.

З другого управління маємо:

Підставляємо останній вираз в перший з урахуванням того, що

Звідки маємо:

Похожие работы

Самохідні скрепери

Скачать

29410

0

7

... сучасних тривісних катках вісь переднього відомого вальця має можливість переміщатися у вертикальній площині, що дозволяє йому при транспортному режимі копіювати мікропрофіль дороги, не навантажуючи раму. Самохідні скрепери в порівнянні з причіпними мають меншу прохідність і вимагають для своєї роботи сприятливіших дорожніх умов. Сили тяги базових одноосних тягачів і колісних тракторів недостатн ...

Эксплуатация и техническое обслуживание грузоподъемных кранов и скреперов

Скачать

29312

1

0

... акта об аварии, а также поясняются причины, вызвавшие аварию, и указываются меры, принятые в отношении виновных лиц. 2. Надзор и обслуживание грузоподъемных кранов: обязанности ИТР по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъемных машин, порядок проверки знаний обслуживающего персонала, порядок ведения вахтенного журнала Для организации технического надзора за безопасной эксплуатацией ...

Расчет рамы скрепера

Скачать

6659

1

18

...  оказывают влияние только усилия, лежащие в плоскости рамы. Для определения реакций  и  воспользуемся плоской расчетной схемой, изображенной на рисунке 2.5. Рисунок 2.5 – Схемы к расчету рамы скрепера В этой схеме: Основная схема показана на рисунке 2.5 справа. Неизвестное усилие  определяем из канонического уравнения Для решения этого уравнения определим все усилия ...

Гидросистема прицепного скрепера

Скачать

5944

3

1

... для давлений до 200 кг/см2 рекомендуемого масла с вязкостью от 60 до 110 сст. 2. Температура застывания масла должна быть на 15-20 0С ниже минемальной рабочей темпе- ратуры гидросистемы. 3. Применение смеси масел в системах с высоким рабочим давлением не рекомендуется . 4. Применение в гидросистемах выщелоченных индустриальных масел не рекомендуется.Не рекомендуются также дистилатные масла серно- ...