Основы расчета машин
Расчет снегопогрузчиков включает определение усилий, возникающих вовремя работы машины, необходимой мощности, а также расчета на прочность важнейших узлов и деталей машины,
У машин с питателем лапового типа во время рабочего хода лапы возникают боковые усилия, в связи с этим возникает необходимость проверки устойчивости снегопогрузчика такого типа. При расчете устойчивости желательно определение условий всплывания лопаты снегопогрузчика с питателем лапового типа. Эти условия определяют с помощью формул,приведенных в разделе, посвященном скалывателям-рыхлителям уплотненного снега. При этом обычно принимают, что в основании вала залегает слой уплотненного снега плотностью 0,45 г/см3. Снегопогрузчики с рабочим органом в виде фрезы обычно выполняют таким образом, чтобы нижняя кромка ножа кожуха питателя размещалась на одной высоте с внешней кромкой лепестка фрезы, поэтому нож кожуха снегопогрузчиков этого типа принимают разгруженным.
Различие в принципах действия основного рабочего органа погрузчика-питателя обусловливает своеобразие расчета этих машин. Кроме того, как указывалось выше, машины этих типов различаются также конструкцией транспортирующих устройств.
В связи с этим ниже приводится раздельно методика расчета снегопогрузчиков с питателями лапового и фрезерного типов.
Расчет снегопогрузчиков с питателями лапового типа и скребковым конвейером. Тяговый расчет снегопогрузчиков. Во время работы машины лопата рабочего органа врезается в вал снега. Лапы питателя поочередно отделяют от вала некоторые объемы снега, перемещают его по поверхности лопаты на скребковый конвейер, который транспортирует снег в кузов нагружаемого автомобиля.
При работе питателя возникают следующие наиболее значительные сопротивления.
Сопоставление срезанию объема снега лапами питателя (Н): W1=ShсрKср
где S - ширина (размер в направлении подачи) полосы снега, срезаемого лапой за рабочий ход, в м;
hcp - средняя высота срезаемого объема снега в м. Приближенно можно считать
S≈vм/nм
где vм - рабочая скорость машины в м/с; nм - количество рабочих ходов лапы в секунду.
Сопротивление перемещению срезанного объема снега по поверхности лопаты к конвейеру (Н)
W2 = mc(f2cosγ+ sinγ)g,
где γ - угол наклона лопаты к горизонту;
тс - масса снега, срезаемого за рабочий ход лапы и перемещаемого к конвейеру, кг:
где В - ширина захвата снегопогрузчика в м; ρс - плотность снега в кг/м3.
Работа (Дж), совершаемая лапой питателя за один рабочий ход: An={W1B/2+W2l1}Kд
где l1 - длина пути перемещения снега лапой к конвейеру после срезания в м;
Кд - коэффициент, учитывающий действие динамических нагрузок, Кд =1,6÷1,7.
Кроме того, возникают следующие сопротивления при работе конвейера. Сопротивление перемещению снега конвейером (Н)
W3 =f1gmтрcosβ,
где β- угол наклона конвейера к горизонту; mтр - масса снега, находящегося на конвейере,
Псек - производительность снегопогрузчика в кг/с; L -длина рабочей части конвейера в м; v1 - скорость конвейера в м/с.
Сопротивление при подъеме снега (Н): W4 =gmтрsinβ,
Сопротивление (Н), возникающее при движении конвейера: W5 =fgmкcosβ,
где mк - масса цепи конвейера со скребками; f- коэффициент сопротивления движения конвейера.
|
