Строительные машины и оборудование, справочник





Расчет режимов работы машин

Категория:
   Машины для рыхления грунтов


Расчет режимов работы машин

Рыхлители ударного и частоударного действия выбираются в зависимости от силы сопротивления грунта разрушению и производительности машины.

Кинематическими параметрами машины являются энергия единичного удара £уд, форма рабочего органа, скорость внедрения рабочего органа v, частота ударов пул.

Производительность машины зависит от рабочей скорости передвижения ир; площади поперечного сечения разрушенной зоны F; шага 1Х — расстояния между двумя последовательными ударами для машин цикличного действия; от расстояния /3 между параллельными проходами (для машин цикличного действия); коэффициента использования машины во времени kB; времени цикла ta (для машин цикличного действия).



Наиболее эффективным является рыхлитель ВР-25, монтируемый на тракторе Т-100ГП. Основной узел рыхлителя — генератор с пусковым устройством, приводящийся в действие от коленчатого вала трактора и предназначенный для питания вибромолота. Подъем клина с вибромолотом осуществляется лебедкой. На машине имеется система статической пригрузки рабочего органа, что улучшает условия рыхления. Производительность машины — до 35 м3/ч, число ударов в минуту — 400, работа одного удара — 4 кДж.

С 1961 г. в ЦНИИС Минтрансстроя СССР и Институте горного дела Сибирского отделения АН СССР под руководством Д. И. Федорова и А. Н. Федулова проводятся экспериментально-теоретические исследования Процесса ударного разрушения мерзлых грунтов экскаваторными ковшами с пневмоударными зубьями. Экспериментальные исследования ударного разрушения мерзлоты рабочими органами, представляющими блоки пневмоударного действия, встроенные в рабочие кромки экскаваторных ковшей, позволили выявить внешнюю картину разрушения и установить зависимость между силовыми и энергетическими величинами, характеризующими этот процесс. В итоге были созданы образцы ковшей с пневмоударными зубьями: МК-1, МК-2, МК-3, МК-4. Практика их применения показала необходимость значительного увеличения энергии удара в момент врезания ковша в массив, что требует дополнительных автоматических устройств, регулирующих энергию ударов в различные стадии разрушения прочного грунта.

Рис. 33. Схема машины непрерывного ударного действия (конструкция Днепропетровского горного института):
1 — экскаватор; 2 »- стрела; 3 — рабочий орган.

Для обеспечения требуемой интенсивности разработки мерзлого грунта энергия, приходящаяся на единицу длины лезвия зуба, должна быть не ниже 70—80 Дж/см. Для выполнения этого условия необходима установка компрессоров производительностью 25 м3/мин.
Анализ полученных результатов подтверждает перспективность применения пневмоударных зубьев экскаваторных ковшей для разработки грунтов с законченным циклом.

Для открытых горных работ применяются машиныс обрушающими динамическими рабочими органами. Установка конструкции ЦНИИС МПС с возмущающей силой 83 кН, мощностью двигателей 8,4 кВт и числом оборотов вала ротора 2925 в минуту представлена на рис. 32.

Навесной вибрационный рыхлитель на тракторе Т-140, разработанный в тресте Мосстроймеханизация № 7, со статическим моментом дебаланеов 3 кН • см при частоте 800 колебаний в минуту имеет производительность до 50 м3/ч.

В качестве машины непрерывного ударного действия используется экскаватор Э-652 с дизельным двигателем КДМ-100. На стрелу экскаватора навешивают центробежный рабочий орган ударного действия, который состоит из планшайбы, поводка, ударника, зубила (рис. 33).

Для эффективного разрушения мерзлого грунта на рабочем органе роторного мерзлоторыхлителя использован в приводе дифференциальный вибратор крутильных колебаний. Такой вибратор представляет собой многосателлитный дифференциальный редуктор с цилиндрическими колесами, на сателлитах которого закреплены дебалансы. Сателлиты с дебалансами собраны в механизме таким образом, что при синфазном вращении возмущающие силы дебаланеов попарно компенсируются, будучи направленными радиально, и создают пары сил, расположенные по касательной к окружности вращения осей сателлитов. Момент этих пар сил, действующий через оси сателлитов на водило с периодом пол-оборота сателлитов, попеременно то складывается, то вычитается из постоянного крутящего момента на водиле от двигателя.

Совместное действие переменного крутящего момента от возмущающих сил дебаланеов и постоянного момента от двигателя (с учетом передаточного отношения трансмиссии) обеспечивает создание на водиле комбинированной нагрузки.

Машина с роторным рабочим органом ударного действия для планировки и послойной разработки мерзлых грунтов служит навесным оборудованием к серийному бульдозеру Д-294 на тракторе Т-100ГП. Расчетная производительность машины — 50 м3 мерзлого грунта в час.

Разработана конструкция машины с ударным ротором для планировки мерзлого грунта и для разрушения или насечки асфальта. Машина полунавесная, с отбором мощности от трактора Т-100 или Т-125. На раме машины крепится ударный ротор и транспортная тележка с автомобильными колесами. Через карданную, коническую и цепную передачи мощность передается на вал ротора.

Роторный рабочий орган конструкции КИСИ состоит из нескольких ударников, расположенных под некоторым углом к радиальной плоскости рабочего органа. Радиус режущей кромки каждого последующего ударника на некоторую величину меньше предыдущего. За счет центробежной силы ударник прижимается к упору, занимая положение А (рис. 34, а). При встрече первого ударника, имеющего наибольшую длину кромки, с массивом разрушается его часть / (рис. 34, б). Кинетическая энергия и скорость ударника при этом значительно уменьшаются, он поворачивается вокруг оси подвески, занимая положение Б, и выходит из забоя.

При равной длине ударников толщина стружки в горизонтальном направлении составит А/. Однако вследствие того, что последующие ударники короче предыдущих на величину немногим больше Д/, взаимодейстйие их с новой частью массива происходит при повороте рабочего органа на некоторый угол. При таком расположении ударников каждый из них разрабатывает определенную часть массива — //, /// или IV (см. рис. 34, б).

Толщина стружки не зависит от числа ударников и имеет большую величину, чем при обычном фрезеровании. В связи с этим не происходит лишнее измельчение разрабатываемого грунта.

Машина с роторным рабочим органом ударного действия для разработки узких траншей линий коммуникаций в прочных грунтах спроектирована в качестве навесного оборудования на тракторе Т-100ГП.

Пример. Выбрать параметры рабочего органа роторно-ударного действия для разработки суглинистого грунта при температуре минус 5 С (ад = 280 даН/см2, ед = 0,03; ]х = 0,28; / = 2700 Н • с2/м4) на глубину h — 20 см Ширина рабочего органа b = 0,08 м; а = 30°; а = 36 мм, сила тяжести 0 = 800 Н.

Навесной одностоечный рыхлитель частоударного действия конструкции КИСИ предназначен для разработки мерзлых и полускальных грунтов на глубину до 400 мм. Приводом служит кривошипный механизм, связанный с валом отбора мощности (рис. 35). Ширина рабочего органа 65 мм, угол наклона стойки к горизонту 45°, подвеска рабочего органа шарнирная четырехзвенная. Возмущающая сила 36 кН, амплитуда колебаний 56 мм, число колебаний в минуту 620. Базой рыхлителя являются тракторы Т-100, Т-80, мощность привода рабочего органа 35 кВт, производительность до 180 м3/ч. Наиболее эффективен при производстве небольших объемов работ — рытье траншей, каналов, небольших котлованов.

Навесной вибрационный рыхлитель (рис. 36) предназначен для разрушения плотных и замерзших грунтов на глубину до 300 мм. Приводом рабочего органа служит эксцентриково-шатунный механизм, вращающийся от вала отбора мощности. База рыхлителя — трактор Т-80 (Т-100), ширина рабочего органа — 60 мм, подвеска рабочего органа — шарнирная, мощность привода — 35 кВт, амплитуда колебаний — 30 мм, возмущающая сила — 30 кН, число ударов в минуту — 360, производительность — до 140 м3/ч. Основной недостаток этого рыхлителя — изменение угла резания грунта в процессе колебаний. Однако простота и надежность конструкции позволяют широко применять его при строительстве каналов на засоленных твердых грунтах.

Навесной частоударный рыхлитель предназначен для разрушения скальных и мерзлых грунтов при производстве работ на больших площадях. Привод — кривошипно-шатунный от электродвигателя мощностью 60 кВт, база рыхлителя — трактор ДЭТ-250 с ходоуменьшителем. Ширина рабочего органа— ПО мм, угол наклона стойки к горизонту — 75°, угол резания — 46°, сила удара — 80 кН, ход рабочего органа — 6 см, число ударов в минуту — 510, производительность — до 280 м3/ч. Схема работы аналогична показанной на рис. 35.

Рис. 35. Схема навесного рыхлителя частоударного действия конструкции КИСИ:
1 — трактор Т-100; 2 — гидроцилиндр; 3 — клиноременная передача; 4 — ма-ковик; 5 — коромысло; 6 — нож; 7 — амортизатор.

Рис. 36. Схема навесного вибрационного рыхлителя конструкции КИСИ:
1 — трактор Т-100; 2 — блок; 3 — амортизатор; 4 — канат; 5 — нож; 6 — эксцентриково-шатунный механизм; 7 — шкив.

Читать далее:

Категория: - Машины для рыхления грунтов

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины