2. Тепловые машины.
В настоящее время известно несколько конструкций тепловых машин, имеющих общую принципиальную схему работы и отличающихся главным образом конструктивным оформлением. Все они в качестве рабочего органа имеют турбореактивный или турбовинтовой двигатель, установленный на погрузчике, автомобильном шасси или специальной тележке. Для соответствующего формирования и направления горячих газов двигатели снабжают специальным насадком. Машина работает следующим образом. Горячие газы, обладающие большой скоростью, направляют на тонкий слой льда и расплавляют его. Слои льда большей высоты расплавляются частично и под действием скоростного напора отрываются от поверхности дорожного покрытия и отбрасываются в сторону. Несмотря на то, что эти машины довольно широко распространены, они обладают серьезными недостатками, среди которых основными являются: низкий коэффициент полезного использования топлива, вредное воздействие горячей струи газов на дорожное покрытие и сравнительно небольшая производительность. 2.1. Основы расчета машин. Расчет таких машин включает определение основных параметров и режимов работы исполнительных органов и машины в целом, ее производительности, тяговый расчет, а также расчет на прочность ее основных узлов [2]. Исходными данными для расчета обычно являются технические показатели работы машины, которые задаются при ее проектировании. К таким показателям относят: ширину обработки покрытия, рабочую скорость машины, плотность посыпки, ее равномерность по обрабатываемой полосе и т. д. Основные параметры и режимы работы исполнительных механизмов разбрасывающего диска и питающих диск устройств определяют на основании анализа движения песка по разбрасывающему диску и в воздухе, расположения диска на машине и по отношению к питателю. На основании установленных параметров и режимов работы, а также заданных технических показателей выполняют тяговый расчет и определяют мощность, необходимую для работы распределителя. Данные тягового расчета и полученные параметры и режимы работы машины используют при определении производительности и расчете на прочность машины.
Определение основных параметров и режимов. Выше отмечалось, что материалы распределяются при помощи горизонтально расположенного диска с вертикальной осью вращения. Диск имеет ребра, в результате чего при его вращении частицы материала, подаваемые на диск питателем, вовлекаются во вращение, приобретают скорость и, покидая диск, распределяются широкой полосой по поверхности дороги за машиной. Движение частиц материала по диску является весьма сложным процессом, происходящим под действием сил, зависящих от многочисленных факторов. Частица материала, попадая на диск, начинает двигаться по нему до встречи с ребром. На характер движения по диску влияет скорость встречи частиц с диском и место встречи по отношению к положению ребра. Влияние этих факторов на характер относительного движения частицы по диску при встрече с ребром ограничивается обычно условиями, установленными экспериментальным путем. По диску вдоль его ребра частицы материала движутся под действием центробежных и аэродинамических сил, сил трения и сил взаимодействия частиц между собой. Наиболее влияют на характер движения центробежные силы и силы трения. Поэтому для упрощения решения задачи частица рассматривается только под действием этих сил и допускается некоторое искаженное положение отклоненных ребер. Дифференциальное уравнение движения частицы материала вдоль ребра диска, расположенного под некоторым углом φо к радиальному положению (рис.2.10.), имеет следующий вид: где Рц - центробежная сила инерции; Рк - кориолисова сила инерции; G - вес частицы; f- коэффициент трения материала о сталь. В свою очередь эти силы равны: где ω - угловая скорость диска. Принимая во внимание, что: дифференциальное уравнение принимает вид: После решения этого уравнения путь, проходимый частицей в относительном движении, можно выразить так: Для определения дальности полета частицы необходимо знать скорость относительного движения:
|
