Электронное издание СДМ - Строительные Дорожные Машины и Техника

Кафедра ДСМ МАДИ, ПО Стройтехника


10.05.2009
Загрязнения дорог и машины, используемые для их удаления.. Страница 6


Начало контакта ворса с дорогой (положение I) характеризуется изгибной деформацией ворса в радиальной плоскости и тангенциальном направлений, причем в положении II при вертикальной деформации h = mах соответственно  максимальна изгибная деформация. На пруток ворса действует вертикальная реакция дороги Рi и тангенциальная сила трение Pifв, которая в положении II направлена перпендикулярно плоскости чертежа. Действием силы трения в радиальной плоскости можно пренебречь, что приводит к завышению расчетного значения вертикальной реакции Pi. Однако если при определении силы Р одновременно пренебречь тангенциальным изгибом прутка ворса, который увеличивает силу Pi, то погрешности от двух этих допущений взаимно компенсируются. При дальнейшем  повороте конической щетки  деформация ворса в вертикальном направлении и его изгибная деформация уменьшаются и в положении III, диаметрально противоположном положению I, имеем h=0.  Поскольку деформация ворса в процессе вращения щетки изменяется от нуля до максимума и вновь до нуля, а не скачкообразно, как у цилиндрической щетки, то рациональным является расчет отброса смета в горизонтальном направлении только под действием радиальных и тангенциальных сил инерции.


Используя   приведенное  выше дифференциальное  уравнение формы изогнутого упругого прутка ворса и пренебрегая собственной силой тяжести прутка, получим уравнение изгибной деформации ворса в радиальной плоскости:

Интегрируя данное выражение в пределах от х=0, у=0 до х=хк, у=ук, получим значение вертикальной реакции (Н), действующей  на  пруток  ворса:
 
где, S — свободная длина прутка ворса, м.

Среднее интегральное значение единичной вертикальной реакции по длине дуги контакта ворса конической щетки с дорож¬ным покрытием может быть принято равным 0,65Pi. Для опреде¬ления вертикальной реакции (Н) конической щетки в целом необходимо учитывать количество ворса iкл, находящееся в контакте с дорожным покрытием: P=0,65Piiкл=0,65Piiкβ/2π,
где β — центральный угол контакта ворса с дорожным покрытием в плоскости вращения щетки, зависящий от угла наклона оси ее вращения γ и отношения вертикальной деформации ворса h к радиусу вращения R, в оптимальном случае β=π, рад; iк — количество ворса щетки, определяется из условия перекрытия следов ворса на дорожном покрытии: iк=2πυм/(dвω).

В общем виде:

Момент сопротивления (Нм) вращению конической щетки от действия тангенциальной силы трения Pfв ворса о дорожное покрытие при радиусе вращения  ворса R:
 
 
При наличии в конической щетке нескольких концентричных рядов ворса необходимо определение значения Р и М для каждого j-го ряда ворса, так как каждый ряд характеризуется своими значениями среднего и максимального радиусов вращения и высоты ук. В этом случае при одинаковой свободной длине S ворса  во всех рядах имеем:
 
 
где n- число концентричных рядов ворса конической щетки, n = 2÷3.
Момент привода вращения конической щетки определяется в общем виде суммой моментов тангенциальных сил трения и деформации ворса, реактивного момента отбрасывания смета  и аэродинамического сопротивления.
 
Кафедра ДСМ МАДИ, ПО «Стройтехника». Copyright 2007 . Смотрите условия использования материалов сайта