Тяговий розрахунок тракторного поїзда
Завдання: написати рівняння тягового балансу для тракторного поїзда з розшифруванням величин, які в нього входять; визначити кількість причепів у поїзді під час руху на 1-й - 8-й передачах за умови: а) повного використання потужності двигуна; б) забезпечення зчеплення рушіїв з ґрунтом.
Зробити висновок, який випадок є найбільш раціональним для даних конкретних умов.
Вихідні данідля обчислення наведені у табл. 3.1.
Таблиця 3.1
Вихідні дані
| Варі-ант | Модель трактора | Тип покриття або грунту | Маса причепа з вантажем, Qпр, кг | a, град. |
| МТЗ-80 | Сухе асфальтобетонне покриття | |||
| Т-150К | Суха грунтова дорога | |||
| К-700А | Грунтова дорога після дощу | |||
| МТЗ-80 | Уторований сніг | |||
| МТЗ-52 | Сухий пісок | |||
| МТЗ-6М | Вологий пісок | |||
| Т-158 | Уторований сніг | |||
| МТЗ-80 | Грунтова дорога після дощу | |||
| МТЗ-6М | Сухий пісок | |||
| К-700А | Вологий пісок | |||
| Т-150К | Сухе асфальтобетонне покриття | |||
| К-700А | Суха грунтова дорога | |||
| МТЗ-52 | Суха грунтова дорога | |||
| Т-150К | Грунтова дорога після дощу | |||
| К-700А | Сухе асфальтобетонне покриття | |||
| Т-158 | Грунтова дорога після дощу | |||
| МТЗ-52 | Вологий пісок | |||
| МТЗ-80 | Сухий пісок | |||
| Т-150К | Сухий пісок | |||
| МТЗ-6М | Сухе асфальтобетонне покриття | |||
| К-700А | Вологий пісок | |||
| Т-158 | Сухий пісок | |||
| МТЗ-6М | Суха грунтова дорога | |||
| МТЗ-80 | Уторований сніг | |||
| Т-150К | Вологий пісок | |||
| К-700А | Уторований сніг | |||
| Т-158 | Суха грунтова дорога | |||
| МТЗ-158 | Сухе асфальтобетонне покриття | |||
| К-700А | Сухе асфальтобетонне покриття | |||
| Т-158 | Сухе асфальтобетонне покриття |
Методика розрахунку
Записати рівняння тягового балансу для тракторного поїзда. При русі трактора з причепами сила тяги має бути достатньою для подолання опорів, які виникають.
Рівняння тягового балансу для тракторного поїзда має вигляд
, Н,
де Pт - сила тяги трактора, Н; Рf - сила опору рухові трактора на прямій горизонтальній ділянці шляху, Н; Pi - сила опору рухові трактора на підйомах і спусках, Н; Pw - сила опору повітря, Н; Рj - сила інерції яка виникає при розгоні трактора, Н; Pr - сила тяги на гаку трактора, Н.
Із рівняння виключаємо складові Pj і Pw,оскільки рух трактора беремо рівномірним, а опір повітря при швидкостях його пересування J<50 км/год. незначний і ним можна знехтувати.
Сила опору рухові трактора:
, Н,
де Gтр - маса трактора, кг (табл. 3.1); f - коефіцієнт опору коченню гусениць трактора (див. табл. 3.2).
Таблиця 3.2
Основні характеристики тракторів
| Показник | МТЗ-30 | МТЗ-52 | МТЗ-6М | Т-150К | Т-158 | К-700А |
| Клас тяги, кН | ||||||
| Розрахункові швидкості руху, км/год: | ||||||
| 1-ша | 2,01 | 1,56 | 7,6 | 8,53 | 5,07 | 3,00…18,50 |
| 2-га | 3,42 | 2,65 | 9,0 | 10,08 | 9,14 | 3,60…22,40 |
| 3-тя | 7,32 | 5,60 | 11,10 | 11,40 | 13,30 | 4,40…27,10 |
| 4-та | 8,67 | 6,85 | 19,00 | 13,38 | 17,20 | 5,30…32,50 |
| 5-та | 10,40 | 8,15 | 24,50 | 18,55 | 31,10 | - |
| 6-та | 12,35 | 9,55 | - | 22,00 | 43,0 | - |
| 7-ма | 15,15 | 11,70 | - | 24,90 | - | - |
| 8-ма | 17,90 | 13,85 | - | 29,12 | - | - |
| Маса трактора, кг | ||||||
| Номінальна потужність двигуна, кВт |
Сила опору рухові за рахунок підйому трактора:
, Н,
де a - кут підйому шляхового покриття (див. табл. 3.1).
Сила тяги на гаку:
, Н,
де п - кількість причепів; Qпр - маса причепа з вантажем, кг (див. табл. 3.1).
У кінцевому вигляді, після допущених висновків рівняння тягового балансу для тракторного поїзда набирає вигляду
.
Визначити кількість причепів у поїзді під час руху на 1-й і 8-й передачах за умов:
- повного використання потужності двигуна;
- забезпечення зчеплення рушіїв з ґрунтом.
При повному використанні потужності двигуна
.
Необхідну кількість причепів тракторного поїзда визначають на всіх вказаних швидкостях (h=0,8 - ККД машин).
Із умови необхідного зчеплення гусениць (коліс) з ґрунтом
або
де jзч - коефіцієнт зчеплення (див. табл. 2.3); Gзч.тр - зчіпна вага гусеничного трактора (Gзч.тр=9,81Gтр); Gзч.тр=9,81(0,75...0,8)Gтр для колісних тракторів з одним ведучим мостом.
Необхідна кількість причепів для забезпечення зчеплення
.
Практична робота № 4
Тема: Розрахунок кранів
Загальні відомості
Вантажопідйомні машини призначені для піднімання, переміщення по горизонталі та утримування в заданому положенні будівельних конструкцій, виробів і вантажів. Піднімання перерахованих матеріалів на деяку висоту передує більшій частині будівельних робіт. Наприклад, при монтажі будівельної конструкції, виконують такі операції: стропування конструкції, потім піднімання її на необхідну висоту, переміщення по горизонталі (поворотний, поступальний або плоскопаралельний рух), опускання на будівельну площадку і утримування при монтажі. Подавання будівельних матеріалів на захватку також виконується вантажопідйомними машинами, закріплення на робочому органі машини (гак, площадка, траверса і т.п.), піднімання, переміщення, опускання для навантаження. При монтажі обладнання промислових будівель і електростанцій об’єкт встановлення спочатку закріплюють для транспортування, потім підіймають, переносять на фундамент і утримують до повного закріплення та ін.
Вантажопідйомні машини застосовують також для виконування складських робіт, в цехах діючих промислових підприємств, на заводах по виготовленню залізобетонних і будівельних виробів, на підприємствах по випуску санітарно-технічних виробів для навантажувально-розвантажувальних робіт в портах, на морських і річкових причалах.
Однією з обов’язкових умов успішної експлуатації вантажопідйомних машин є суворе дотримування правил техніки безпеки, обов’язкове виконання всіх регламентних робіт по обслуговуванню машин, використання автоматизації керування.
Вантажопідйомні машини - це машини циклічної дії. Вантажопідйомність машин визначається масою вантажу на робочому органі, включаючи масу матеріалу, що піднімають, і масу вантажоутримувального пристрою. Вантажопідйомність виражають в одиницях маси (кг, т, Мг),
Для характеристики зони дії поворотних вантажопідйомних машин служить параметр – «виліт» робочого органу машини (наприклад, гака). Під вильотом розуміють відстань від осі обертання поворотної частини машини до осі робочого органу. Зона дії машини визначається поверхнею можливих переміщень робочого органу. Для її характеристики служать також такі параметри, як висота підйому вантажу, величина переміщення машини, кут повороту машини в плані.
Функціонально вантажопідйомні машини поділяються на прості вантажопідйомні машини, що виконують переміщення вантажу тільки вертикальному, і крани, у яких робочий орган переміщується в трьох координатних осях.
До простих вантажопідйомних машин відносяться:
- домкрати (рейкові, гвинтові, гідравлічні);
- лебідки (електрореверсивні, фрикційні, тягові);
- електроталі;
- будівельні підйомники.
Конструктивно розрізняють крани:
- консольні (стаціонарні щоглові, щоглово-стрілові, баштові; пересувні стрілові, самохідні, баштові, крани-трубоукладачі);
- прольотні (мостові, козлові, кабельні). Консольні стаціонарні крани горизонтально переміщують вантажі в межах кільцевої поверхні обмеженої максимальним і мінімальним вильотом гака. У вертикальній площині зона переміщення гака обмежена шириною кільця, висотою підйому при мінімальному до горизонту куті нахилу стріли а і дугою при повороті стріли від мінімального і максимального значення a.
Консольні пересувні баштові крани переміщують вантаж на висоту підйому гака по площадці, обмеженій двома напівколами, що примикають до прямокутника, довжина якого дорівнює переміщенню крана рейковою колією, а ширина - подвійному вильоту гака.
Прольотні мостові крани переміщуються по підкрановій колії, укладеній на консольних виступах колон цеху. Зона дії цих кранів обмежена в плані прямокутником зі сторонами, що дорівнюють довжині шляху крана вздовж цеху і переміщенню гака крана в поперечному напрямку. По вертикалі вантаж переміщується на висоту підйому гака.
У кабельних (канатних) кранів вантажний візок переміщується по канату, натягненому між опорами. В крані переміщення вантажу може бути в межах лінії (опори нерухомі), сектора (одна колона переміщується по підкрановій колії по дузі кола), прямокутника (опори можуть бути нахилені або переміщаються по паралельній колії).
Крани-трубоукладачі обслуговують робочу зону вздовж траси трубопроводів будь-якого призначення, що будується. Їх основна функція - піднімання, переміщення і укладання труб або нитки труб у траншею.
Спільною для вантажопідйомних машин є оцінка умов роботи. Держтехнагляд встановлює три режими для вантажопідйомних машин в будівництві: легкий, середній і важкий. В суму факторів, що визначають режим роботи, входять: кліматичні умови місцевості, ступінь використання машини протягом року і доби (змінність роботи), завантаженість машини, кількість ввімкнень, та ін. Режим роботи враховується при розрахунку металоконструкцій і механізмів машин шляхом вибору коефіцієнтів запасу міцності і динамічності (навантаження), співвідношення розмірів деталей вантажопідйомних вузлів та ін.
Пневмоколісні, гусеничні і автомобільні крани відносяться до стрілових самохідних кранів (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Автомобільний кран на базі автомобіля Маз-500А з жорсткою підвіскою стрілового обладнання: а) – загальний вигляд; б) – телескопічна стріла; 1 – гакова підвіска; 2 – вантажний поліспаст; 3, 4 – рухома внутрішня і нерухома зовнішня секція стріли; 5 - гідроциліндр висувної стріли;
6 – гідроциліндри зміни нахилу стріли; 7 – гідронасос; 8 – опорно-поворотний пристрій; 9, 15 – гідромотори механізму повороту і вантажної лебідки; 10, 16 – стрічкові гальма; 11, 12 – редуктори; 13 – барабан вантажної лебідки; 14 – ходова рама автомобіля; 17 – поворотна платформа;
18 – редуктор відбору потужності; 19 – коробка передач; 20 – силове обладнання автомобіля
Автомобільними називаються стрілові повноповоротні крани, які змонтовані на шасі стандартних вантажних автомобілів нормальної і підвищеної прохідності. Автокрани мають достатньо велику вантажопідйомність (до 16 т), високі транспортні швидкості пересування (до 70...80 км/год.), добру маневреність, автономність привода, можливість пересуватись з вантажем та використання їх на різних (роботах (універсальність), мінімальний об’єм і трудомісткість монтажу і демонтажу самої машини, підготовки ділянок для їх експлуатації. Це забезпечило таким кранам широке застосування на будівельних майданчиках. їх застосування найбільш доцільне при значних відстанях між об’єктами з невеликими об’ємами будівельно-монтажних і навантажувально-розвантажувальних робіт. Основне робоче обладнання автокранів жорсткі і розсувні решітчасті стріли, суцільні телескопічні стріли. При використанні на будівельно-монтажних роботах автокрани звичайно обладнують змінними подовженими решітчастими стрілами різних модифікацій.
Вправа 4