bài tập chương 7 máy xơi

Chơng : máy xới Đ7.1 xác định thông số máy xới Thiết bị xới thờng đợc lắp với thiết bị ủi máy kéo bánh xích 7.1.1 Thông số máy xới lực kéo tiếp tuyến Giá trị lớn lực kéo đợc xác định theo điều kiện bám : T=Gb. (7.1) Trong : Gb trọng lợng bám máy xới trạng thái làm việc hệ số bám cua may xoi Trọng lợng bám máy xới đợc xác định nh sau : * Với thiết bị xới độc lập lắp máy kéo sở : Gb = G1 + G2 = (1.18 ữ 1.23)G1 (7.2) * Khi máy kéo sở có lắp thiết bị ủi phía trớc thiết bị xới phía sau : Gb' = G1 + G2 + G3 = (1.35 ữ 1.45)G1 (7.3) Trong : G1 trọng lợng sử dụng máy kéo sở, không kể đến thiết bị làm việc kèm theo G2 Trọng lợng sử dụng thiết bị xới G3 Trọng lợng sử dụng thiết bị ủi 7.1.2 Các thông số máy xới Các thông số máy xới gồm : chiều sâu xới lần nhất, trọng lợng sử dụng máy xới, tốc độ làm việc, áp lực tĩnh trung bình điểm dặt tâm áp lực đó; Lực cản cắt đất tác dụng lên mép rãnh xới làm việc Chiều sâu xới phụ thuộc vào lực kéo máy kéo sở đợc chọn theo bảng (7.1) Chiều sâu xới nhỏ sau lần xới thờng lớn 20-30% so với chiều sâu cắt máy ủi máy cắt có giá trị lực kéo danh nghĩa Bảng 7.1 Các thông số kéo máy kéo sở Lức Các thông số máy kéo xới Số lợng xới 1ữ 7(5) Độ vơn ( Tầm 450ữ với) xới, 00 (500) mm 200ữ Chiều sâu xới 00 (300) lớn so với bề mắt tựa máy, mm Tỷ số trọng lợng thiết bị xới trọng lợng máy kéo sở Lực Các thông số máy kéo xới 10 Số lợng xới Độ vơn ( Tầm với) xới, mm Chiều sâu xới lớn so với bề mắt tựa máy, mm Tỷ số trọng lợng thiết bị xới trọng lợng máy kéo sở máy xới phụ thuộc vào lực Máy Cơ sở, kéo T 4,5 1ữ 7(5) 1ữ 7(3) 500ữ 600ữ 10 00 (550) 00 (700) 250ữ 350ữ 70 00 (350) (400) Của máy 15 Kéo, T 25 * Vận tốc di chuyển làm việc máy xới thờng từ 2,5_3,0 Km/h với máy bánh xích * áp suất tính trung bình máy xới bề mặt tiếp xúc xích cấu di chuyển máy xới đất : P = Gx (7.4) Lb : Gx Trọng lợng máy xới L - Chiều dài bề mặt tựa xích di chuyển b Chiều rộng xích di chuyển (* Các dang máy xích hình vẽ*) Đối với máy xới thông dụng giá trị áp xuất p thờng lớn giá trị áp suất xuoóng đất bề mặt tựa máy kéo sở từ 15ữ 25% Xác định toạ độ tâm áp lực : áp lực R máy xới tác dụng xuống đất đặt cách điểm tựa phía sau máy vời toạ độ X ( Hình 7.1) Gx d1 d2 P2 R X Hình 7-1 hmax hT TP P1 Sơ đồ xác định tâm áp lực máy xới Toạ độ tâm áp lực bề mặt tựa máy xới đợc xác định theo công thức : X= G x d1 + P1h max P2 d + TP h P (7.5) G x + p2 Trong : R=Gx+P2 Các thông số d1, d2, hmax,hT khoảng cách từ điểm đặt lực Gx, P1, P2, TP đến điểm tựa phía sau mặt đất máy kéo sở P1, P2 : Lực cản đào theo phơng ngang phơng thẳng đứng đất tác dụng lên ranh giới TP : Lực đẩy máy đẩy Lực cản đào theo phơng ngang : P1=T.K1 (7.6) T : Lực kéo máy xới, đợc xác định theo công thức (7.1) K1 : Hệ số sử dụng lực kéo máy xới k1=0,8 Lực cản đào theo phơng thẳng đứng tác dụng lên xới đợc xác định theo công thức giáo s viện sỹ I.U_A Vetơrop : P2 = P1 tg (7.7) Trong góc tạo phơng hợp lực lực cản đào P1 P2 với phơng ngang Theo Vetơrop, thông thờng = 20 ữ 30 Khi đào đất với chiều sâu xới lớn gặp đất rắn lực kéo máy xới không đủ để thắng lực cản đào lực cản di chuyển máy Lúc phải sử dung máy đẩy trợ lực cho máy xới Lực đẩy tính toán máy đẩy đựơc xác định theo công thức : TP = Td K (7.8) Trong : Tđ Lực kéo danh nghĩa máy đẩy K2=0.8ữ 0.9 Hệ số sử dụng lực kéo máy đẩy * Tầm với hay gọi độ vơn xới phụ thuộc vào chiều sâu xới lớn đợc lấy theo kinh nghiệm : l=hmax + (250ữ 600)mm Hoặc tầm với chọn dựa vào lực kéo máy kéo sở theo bảng (7.1) * Chiều cao nâng xới khỏi mặt đất di chuyển máy phải đảm bảo cho góc tạo đờng trục tâm xới phơng ngang không nhỏ 20 Theo kinh nghiệm chọn chiều cao nâng xới nh sau : Với máy xới loại nhẹ : H=300ữ 500mm Với máy xới loại trung bình : H=600ữ 700mm Với máy xới loại nặng : H 700mm * Góc cắt xới : Với thẳng : = 30 ữ 40 ; cong = 40 ữ 45 * Tiết diện ngang xới có dang hình chữ nhật với chiều rộng b chiều cao h Thông thờng : b=(60ữ 100)mm ; h=(150ữ 200)mm * Góc sắc xới : = Trong : = ữ - góc sau xới góc cắt xới Thờng góc sắc = 25 ữ 30 * Chiều cao h1 xới (hay gọi chiều dài râng xới) thờng chọn dựa vào chiều sâu xới lớn : h1= hmax+(100 ữ 300) mm hmax chiều sâu xới lớn * Bớc t khoảng cách đo theo phơng ngang đờng tâm hai xới liên tiếp Với máy xới loại nhẹ, có : t=(300 ữ 500) mm Với máy xới loại nhẹ, có : t=(800 ữ 1000) mm Với máy xới loại trung, có răng: t=(900 ữ 1300) mm Với máy xới loại nặng, có : t= 1400 mm * Khoảng cách từ mép xích di chuyển máy đến xới : a=(1,5 ữ 2,0) hmax hmax Chiều sâu xới lớn * Vận tốc nâng, hạ xới : Khi nâng :vn=(0,3 ữ 0,5) m/s Khi hạ :vh=(0,5 ữ 1,0 ) m/s Đ7.2 Xác định suất máy sới Năng xuất thiết bị xới đợc xác định công thức : Công thức (7.9) Trong : B _ chiều rộng xới có ích ,m h_ Chiều sâu xới trung bình ,m h=(0.6 -0.8) hmax_ Chiều sâu xới lớn ,theo bảng (7.1) Lp Chiều dài trung bình quãng đờng xới hớng máy ,m Km = 0.8-1.0 Hệ số kể đến tổn thất thời gian việc sử dụng máy đẩy trợ lực Ktg=0.85 Hệ số sử dụng thời gian Vp Tốc độ làm việc trung bình máy Km/h Với máy xới bánh xích thờng v=(2.5-3.0)Km/h Tp thời gian gia tốc o cuối hành trình cới mà xới đợc nâng dần lên; Tp=(15-20)s Chiều rộng xới có ích đợc xác định theo công thức B=Kn[b.n+2.h.tg +t(n-1)],m ( 7.10) :Kn=0.75 Hệ số kể đến sai lệch chiều rộng B đợc xác định theo công thức (7.10) so với chiều rộng xới thực tế n Số xới ;n=3 b Chiều dầy xới b=(60-100) o o =15 ữ 45 Góc nghiêng so với phơng thẳng đứng , o o Với đất lẫn đá lấy 15 ữ 25 o o Với đất thờng lấy 35 ữ 45 T bớc ,m Đ7.3 Xác định lực tác dụng lên máy sới Sơ đồ lực tác dụng lên máy xới đợc mô tả hình (7.3) R a) Px P2 L3 L2 h Lx Gx P1 L1 Gx RB b) L5 L4 Gx c) R L3 L1 P3 L Hình 7.3 Sơ đồ lực tác dụng lên máy xới Hình (7.3a) sơ đồ lực tác dụng lên máy xới.Các lực biết gồm : -Trọng lực máy xới Gx -Phản lực đất lên xới theo phơng tiếp tuyến P1 theo phơng pháp tuyến P2 -áp lực máy xuống đất R Cần phải xác định lực cấu nâng thiết bị xới P x,dựa vào phơng trình cân mômen lực lấy với điểm đặt áp lực R _ điểm Sau có giá trị Px,sẽ xác định đờng kính xi lanh M0 =Gx L3 - P1h+ P2 (L1+ L3)- Px Lx =0 Rút : Px = [ Gx L3 -P1 h + P2 (L1 + L2)] Lx Trong : Lx khoảng cách từ lực Px đến điểm (7.11) Lực tĩnh lớn để nâng dần xới lên ,xem hình (7.3 b) : RB = G x L5 = P2 L4 Lực tĩnh lớn để ấn ấn sâu xới vào đất ,Hình (7.3 c) R3 = G x (L - L ) = P2' L + L4 Trong : l chiều dài bề mặt tựa xích di chuyển (đoạn không rõ không đánh) Đ7.4 Tính toán kéo máy xới Lực kéo cần thiết để khắcphục lực cản tác dụng lên máy xới làm việc đợc xác định công thức sau: T W (7.14) Trong : W = P1 +(Gx + P2)(f i ) ,N : P1 Lực cản đào tiếp tuyến xới ,N P2 Lực cản đào pháp tuyến xới ,N Gx Trọng lực máy xới ,N f Hệ số cản di truyền máy xới i độ dốc nơi làm việc Công suất tiêu hao cho trình xới đất N= W.vp 1000 (kw) (7.15) vp Tốc độ làm việc máy xới ,m/s Hiệu suất truyền động máy xới Đ7.5 Tính ổn định máy sới ổn định máy sới vị trí làm việc ,phải thoả mãn điều kiện sau : Điểm đặt hợp lực R (Phản lực tác dụng lên máy xới ) phải nằm phạm vi bề mặt tựa xích di chuyển mặt đất lx A Gx B R l3 l2 l1 P2 h L P1 ' P2 Hình 7.4 Sơ đồ tính ổn định máy xới Trong : R= Gx+ P2 (7.17) Gx trọng lực máy xới Phản lực đất có chiều hớng xuống L3 Khoảng cách điểm đặt hợp lực R đến trọng tâm máy xới L2 Khoảng cách từ trọng tâm máy xới đến điểm tựa phía trớc hệ thống di chuyển máy kéo sở (Điểm A) Một cách gần chọn theo kinh nghiệm : L3 =(0.6ữ 0.8)L Trong đó: L chiều dài bề mặt tựa xích di chuyển máy kéo sở h Chiều sâu xới lớn l1 khoảng cách từ mép xới đến trọng tâm máy : l1=0.4L+a+ Dx Trong : L chiều dài bề mặt tựa xích di chuyển máy xới a Khoảng cách từ mép xới tới mép xích di chuyển máy xới DxĐờng kính đĩa xích chủ động Để xác định xác khoảng cách l ,có thể dựa vào điều kiện ổn định máy vị trí xới đợc ấn sâu vào đất ,gặp chớng ngại vật.Lúc phản lực P '2 có chiều hớng lên máy xới có xu lật quanh điểm tựa phía trớc A(Xem hình vẽ 7.4) Lấy mô men lực với điểm A có: Ma =0 Gxl2 - P1h+ P '2 (l1+ l2)=0 (Gx+ P '2 )l2= P1h+ P '2 l1 l2 = P1h + P2' l1 Gx P2' (7.18) Phản lực P '2 có chiều hớng lên đợc từ công thức (7.13) Vậy ổn đinh máy xới đợc đảm bảo thoả mãn điều kiện l3 < l2 Hay : = P1h P2l1 P1h + P2'l1