Исследование параметров землеройных рабочих органов

                         

 

Исследование параметров землеройных рабочих органовс последующим  анализом их влияния на энергоэффективность работы машины.

 

1. Задание

 

Основываясь на методике оценки эффективности работы землеройной  машины, рассчитать предельную величину коэффициента затупления для различных значений входящих в нее величин, основываясь на следующих исходных данных:

 

- модель машины - ДЗ–126В-1;

- скорость рыхления V = 1,7 м/с;

- ширина рыхления понизу  s = 9 см = 0,09 м;

- угол рыхления α = 50°;

- коэффициент использования  машины по времени k_В = 0,95;

- k = 0,7

- глубина рыхления h = 0,40 м;

- угол сдвига грунта  ψ = 39°;

- сумма затрат ΣЗ = 2,55 р/м³;

- цена разработки грунта Z₀ = 3,23 р/м ;

- тип грунта – Суглинок;

- температура Т = -1°С;

- влажность W = 10 %;

- величина силы тяги  рыхлителя = 25 кН (из табл. 2);

- значение числа ударов ударника ДорНИИ = 28-33 (из табл. 4).

 

2. Решение

 

Усилие рыхления пропорционально глубине рыхления h и величине затупления рабочего органа :

 

P = 10Ch(1+0,55s)(1-),

где C – число ударов ударника ДорНИИ; h – глубина рыхления, см; s – толщина режущего профиля, м; α – угол резания, град; – коэффициент, учитывающий степень блокирования (для блокированного резания = 1; для полублокированного резания = 1; для свободного резания = 0,5); – 1,35 коэффициент затупления.

 

Для талых грунтов  = 1,35, = 1, тогда

Р = 103(1+0,550,09)(1- )1,35 = 6,2 кН.

Для осуществления технологической  операции рыхления грунта необходимо, чтобы сила тяги базовой машины превосходила сопротивление рыхлению грунта. В предельном случае необходим баланс сил тяги и рыхления

P_Т = P,

 

где P_Т – сила тяги базовой машины, Н.

 

В нашем случае сила тяги ДЗ–126 В-1 равна P_Т =25кН, что ниже усилия рыхления P, как для талых, так и для мерзлых грунтов.

 

С увеличением коэффициента затупления зуба рыхлителя возрастает сила сопротивления грунта рыхлению, что приводит к нарушению баланса

сил, и сила тяги становится меньше силы сопротивления грунта рыхлению

P_Т < P.

В результате этого возникает  невозможность дальнейшего выполнения

технологической операции рыхления грунта.

 

Чтобы избежать последнего, необходимо прибегнуть к уменьшению глубины рыхления h, которая в этом случае из условия баланса сил может быть определена по формуле

 

h = ,

для талых грунтов h = = 1,6 см.

 

=

 

 

для талых грунтов = = 2,7.

 

Данная формула связывает  между собой зависимость предельной величины коэффициента затупления Δ  рабочих органов землеройных  машин и физико-механические свойства грунта, а также учитывает влияние цены продукции и удельных приведённых затрат на предельную величину Δ.

Таким образом, значение величины Δ регламентируется конъюнктурой рынка, свойствами грунта, удельными приведёнными затратами и может охватывать больший интервал, чем 0,85…2,0.