ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА№ 3 Тема:Проведение траншей канатно-скреперными установками 1. Краткая характеристика работы
Для рытья траншей на заболоченных и обводненных участках трассы применяются машины, специально оборудованные для работы в этих условиях. К этим машинам относятся различные типы канатно-скреперных установок (КСУ).
В работе предусматривается ознакомление с конструкциями и расчет производительности КСУ. 2. Цель работы
Целью работы является ознакомление со схемами и приобретение навыков в расчете рабочих параметров КСУ. 3. Исходные данные
Таблица 1
Параметры
| Вариант
| 3
| q – вместимость ковша, м3
| 3
| L – длина участка скреперования, м
| 145
| Переменный параметр х и его величина
| Кр
1,2
1,3
1,4
1,5
|
Таблица 2 – Характеристика грунта
№
варианта
| Категория
грунта
| Вид грунта
| Плотность грунта, ρ кг/м3
| Число ударов плотномера ДорНИИ
| Коэффициент
разрыхления,
Кр
| 1
| 2
| Суглинок без включений, мелкий и средний гравий, мягкая влажная или разрыхленная глина
| 1400-1900
| 5-8
| 1,14-1,28
|
Расчет рабочихпараметровустановки Разработку траншеи будем вести канатно-скреперной установкой. Выбираем канатно-скреперную лебедку КСО1001 (рисунок 1).
Рисунок 1 – КСО1001 Таблица 3 – Технические характеристики канатно-скреперной лебедки
Показатели
| КС1001
| Двигатель: тип
| Д-320
| Мощность, кВт (л.с.)
| 250(343)
| Частота вращения, об/мин
| 1220
| Число барабанов
| 2
| Канатоемкость барабана, м
| 500
| Диаметр тягового каната, мм
| 42
| Максимальное тяговое усилие на 1 слое, кН
| 680
| Вместимость ковша, м3
| 8
| Масса порожнего ковша, кг
| 600
| Производительность, м3/час
| 25
| Ширина траншеи (по дну),м
| 3
| Якорь:
тип
диаметр, мм
длина, мм
число
|
труба
325
5000
2
| Наибольшая длина скрепирования
| 500
| Масса, кг
| 4000
| Таблица 4 - Коэффициент трения грунтов и материалов Грунт
| Коэффициент трения грунта о грунт, μ1
| Коэффициент трения грунта о сталь, μ2
| Песок
| 0,58ч0,75
| 0,3ч0,8
| Суглинок
| -
| 0,5ч0,7
| Глина сухая
| 0,7ч1,0
| 0,75ч1,0
| Гравий
| 0,62ч0,78
| 0,75
| Глина, насыщенная водой
| 0,18ч0,42
| 0,10ч 0,40
| Мергель
| 0,75ч1,0
| 1,0ч1,35
| Щебень
| 0,90
| 0,84
| Шлак доменный, руда
| 1,20
| 1,20
| Цемент
| 0,84
| 0,73
|
1) Тяговое усилие:
, (3.1)
где – сопротивление грунта резанию,
– сопротивление перемещения грунта по грунту,
– сопротивление ковша по грунту,
– сопротивление волочению каната по грунту.
Сопротивление грунта резанию определяется зависимостью:
, (3.2)
где – ширина слоя грунта, вырезанного ковшом, b= 3 м;
– толщина срезаемого грунта (глубина резания) – 10 см;
– коэффициент удельного сопротивления грунта резанию. Величина k зависит от свойств грунта и формы ковша, принимаем = 130 кПа.
Сопротивление перемещению грунта о грунт:
, (3.3)
где – полная масса грунта в ковше, кг;
– коэффициент трения грунта по грунту 0,3;
– угол продольного уклона местности 10˚ (см. практическую работу №4);
– ускорение свободного падения, 9,81 м/с2.
, (3.4)
где – плотность грунта 1400-1900 кг/м3, принимаем 1900 кг/м3;
– объем ковша, м3, (таблица 1);
– коэффициент, учитывающий наполнение ковша грунтом, Кн=1,4.
.
.
Сопротивление перемещению ковша по грунту:
, (3.5)
где – масса ковша;
– коэффициент трения ковша по грунту 0,4.
Сопротивление волочению каната по грунту:
, (3.6)
где – длина участка каната, волочащегося по грунту при перемещении ковша, м;
– масса 1 м каната;
– коэффициент трения каната по грунту, 0,5.
, (3.7)
где
– диаметр тягового каната, м;
– плотность материала каната, 7800 кг/м3.
.
Тяговое усилие:
. 2) Мощность, затрачиваемая на скрепирование:
, (3.8)
где – суммарное тяговое усилие при скрепировании;
– скорость перемещения ковша с грунтом, 1,4 м/с;
– КПД, 0,8;
– коэффициент неучтенных сопротивлений, 1,2.
.
3) Производительность канатно-скреперной установки:
, (3.9)
.
где – вместимость ковша, м3;
– коэффициент, учитывающий наполнение ковша грунтом, 1,4;
– коэффициент использования во времени, 0,8;
– коэффициент, учитывающий степень разрыхления грунта;
– длина участка скрепирования, м;
– скорость движения груженого ковша, м/ч;
– время, необходимое для перемены движения ковша (зависит от конструкции установки и составляет в среднем от 15 до 40 с).
4) Зависимость производительности от переменного параметра Кр = 1,2; 1,3; 1,4; 1,5.
.
.
.
.
Вывод: В ходе выполнения данной лабораторной работы было осуществлено ознакомление с основными конструктивными элементами канатно-скреперных установок и произведен расчет их производительности с целью установления необходимых параметров КСУ. Производительность для заданных условий составила .
Также было определено, что при увеличении переменного параметра, уменьшается производительность канатно-скреперной установки.
|