Контрольная работа по "Строительству"

Работает смеситель следующим образом. Компоненты смеси загружают в бак через загрузочный люк, герметично закрываемый при работе смесителя. Затем включают привод, и вращение от электродвигателя мощностью 1,5 кВт через клиноременную передачу передается приводному валу и чашке, которая преобразовывает, вращательное движение вала в колебательное движение (напоминающее движение весла) лопасти, перемешивающей компоненты смеси. Частота колебаний лопасти равна частоте вращения приводного вала и составляет 7,8 с^-1. Лопасть осуществляет высокоскоростную обработку раствора, что улучшает использование активных свойств вяжущего и качество перемешивания. Продолжительность перемешивания в зависимости от состава равна 40...80 с. Весельный смеситель способен также перерабатывать затвердевшие шпаклевки и штукатурки. Такими смесителями комплектуются передвижные штукатурные агрегаты на базе винтовых насосов.

  Передвижные смесители непрерывного действия работают на сухих смесях и обеспечивают постоянное качество раствора. Сухие смеси на основе известкового, цементного и гипсового вяжущего централизованно приготовляют на специализированных заводах и поставляют на строительные площадки в мешках, бункерах, капсулах смесовозами и цементовозами. Наиболее целесообразно такие смесители использовать в высокопроизводительных штукатурных агрегатах и станциях, работающих на сухих смесях и обеспечивающих комплексную механизацию по приему сухих смесей, их переработке, перекачиванию готового раствора и его нанесению на обрабатываемую поверхность.

   Промышленность выпускает две одинаковые по конструкции модели смесителей непрерывного действия (рис. 6.9) производительностью 1,5 и 3,0 м³/ч.

  Каждый смеситель состоит из приемного бункера 4, привода 7, шнека-дозатора 2 с приспособлением для рыхления сухого материала, смесительной цилиндрической камеры (трубы) 1 с выгрузочным окном, лопастного смесительного вала, помещенного в трубе и соединенного со шнеком-дозатором, вододозировочного устройства 3 с регулятором подвижности смеси и прибора для измерения расхода воды, рамы с колесами 5 и электрооборудования 6. Привод шнека-дозатора и лопастного вала осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу.

  Принцип действия таких смесителей заключается в следующем: сухая смесь загружается в приемный бункер и шнеком-дозатором подается в смесительную камеру, где смешивается с водой, которая равномерно подается, в емкость через систему дозирования для получения раствора требуемой консистенции. Винтовые лопасти смесителя обеспечивают передвижение смеси вдоль оси смесительной камеры к выгрузочному окну.

  При небольших объемах работ смесители используют как самостоятельно действующие машины и загружают сухой смесью вручную из крафт-мешков. При работе смесителей в комплексе со штукатурными агрегатами и станциями их загрузка осуществляется из силоса с сухой смесью. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Задача.

       Описать рабочий процесс, устройство и область применения бульдозера заданного типа; определить: а) общее сопротивление движению бульдозера при разработке и перемещении грунта; б) тяговое усилие базового тягача бульдозера при резании грунта; в) запас тягового усилия (свободную силу тяги) тягача по сцепному весу и мощности; г) среднюю толщину срезаемого слоя грунта; д) длину участка набора грунта; е) продолжительность одного цикла бульдозера; ж) техническую производительность бульдозера при разработке и перемещении грунта.

       В графической части работы выполнить принципиальную схему бульдозера с обозначением основных узлов и указать силы, действующие на бульдозер при резании и перемещении грунта. 

 Дано:

Марка бульдозера ДЗ-54;

Базовый трактор Т-100МГП;

G_δ = 140,2 кН (вес бульдозера с трактором);

В = 3,2м (длина отвала);

Н = 1,2 м (высота отвала);

α = 90º (угол установки отвала в плане);

l_n = 60 м (дальность перемещения грунта);

β = 4º (угол поворота местности);

Тип отвала неповоротный;

III категория грунта. 
 
 
 
 
 

Решение:

1. Бульдозер ДЗ-54 (тип отвала – неповоротный, длина отвала 3,2 м, высота отвала 1,2 м, управление – гидравлическое, мощность 117,7 (160) л.с.), так называемый "террасер" – бульдозер, предназначен для разработки и перемещения грунтов I-IV категорий для резания террас на горных склонах. Отвал соединен с универсальной рамой с помощью шаровой опоры. Рама сферическими опорами закреплена на цапфах, приваренных к продольным балкам ходовых тележек трактора. Отвал с рамой закреплен толкателями с винтовыми раскосами. Регулирование углов резания и перекоса отвала осуществляется путем изменения длины раскосов механическим способом. Рабочий процесс бульдозера с поворотным отвалом состоит из операций, срезания стружки, перемещения грунта перед ним и разравнивания грунта. Срезанный грунт, поднимаясь вверх по отвалу, накапливается перед ним образуя валик, близкий по форме к треугольнику в поперечном сечении, называемый призмой волочения. При транспортировании грунта катет призмы, прилегающей к отвалу, может  достигнуть   его   высоты.   После   этого   отвал   приподнимают прекращая тем самым процесс резания.

2. Зададимся недостающими характеристиками

Для трактора Т-100МГП:

       Р = 80 кВт (мощность двигателя);

       U₁ = 0,65 м/с (скорость движения вперед для 1-ой скорости);

       U₂ = 1,06 м/с (скорость движения вперед для 2-ой скорости);

       U₃ = 1,28 м/с (скорость движения вперед для 3-ий скорости);

       U₄ = 1,6 м/с (скорость движения вперед для 4-ой скорости);

       U_з = 0,94 – 1,28 м/с (скорость движения назад).

Для III категории грунтов:

       К_рез = 0,2 МПа (удельное сопротивление грунта резанию);

       К_p = 1,3 (коэффициент разрыхления грунта в призме);

       ρ = 1800 кг/м³ (плотность грунта);

       μ₁ = 0,4 (коэффициент трения грунта о грунт);

       y = 45º (угол естественного откоса грунта в движении);

       К_н = 0,85 (коэффициент наполнения геометрической призмы грунтом);

       μ₂ = 0,75 (коэффициент трения грунта по стали). 

3. Найдем  сопротивление волочению призмы грунта впереди отвала:

   

, где

   В – длина отвала (В = 3,2 м);

   Н – высота отвала (Н = 1,2 м);

   α – угол поворота отвала в плане  относительно продольной оси трактора (α = 90º)

   ρ – плотность грунта (ρ = 1800 кг/м³);

   g – ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с²);

   μ₁ – коэффициент трения грунта по грунту (μ₁ = 0,4);

   i – уклон пути, i = tg β, где β угол наклона местности (β = 4º); i = tg 4º = 0,07;

   y – угол естественного откоса грунта в движении (y = 45º). 

     

4. Найдем  сопротивление трению грунта по отвалу:

, где

δ –  угол резания грунта (δ = 50-55º);

μ₂ – коэффициент трения грунта по стали (μ₂ = 0,75);

 

5. Найдем  сопротивление движению бульдозера с трактором:

, где 

G_δ – вес бульдозера с трактором (G_δ = 140,2 кН);

f – коэффициент сопротивления движению транспорта по фунту (f = 0,15).

 

6. Найдем  тяговое усилие, развиваемое трактором  при резании грунта:

, где 

F₀ – окружное усилие на ведущей звездочке гусеничного движения;

Р_дв. – мощность двигателя трактора (Р_дв. = 80 кВт);

η_м – КПД механизма передвижения трактора (η_м = 0,85);

U_p – рабочая скорость движения трактора (U_p = 0,65 м/с на 1-ой скорости).

 

7. Найдем  оценочную силу тяги:

, где 

Ψ –  коэффициент сцепления движения с опорной поверхностью (ψ = 0,9).

         

8. Находим свободную  силу тяги (запас тягового усилия):

по сцепному весу:

 

по мощности:

 

         

       

9. В качестве процесса резания, когда всё тяговое  усилие трактора расходуется только на резание грунта и перемещение бульдозера, максимальная толщина h₁ срезаемого слоя грунта составляет:

, где 

К_рез. – удельное сопротивление грунта резанию (К_рез. = 0,2 МПа).

 

       

10. В конце  набора грунта, когда на бульдозер  действует полное сопротивление движению, толщина срезанного слоя h₂ будет минимальной:

 

11. Средняя толщина срезанного слоя:

 

12. Найдем  сопротивление грунта резанию:

, где

h – средняя толщина срезанного слоя грунта (h = 0,052 м).

 

13. Находим полное сопротивление движению бульдозера

 

 

       

14. Бульдозер находится в движении без пробуксовывания  при условии, что сцепная сила тяги F_сц. Больше окружного усилия F₀ на ведущей звездочке движителя и больше общего сопротивления передвижению F_Σ

 

15. Найдем  объем грунта в призме волочения:

, где 

К_н – коэффициент наполнения геометрического объема призмы волочения грунтом (К_н = 0,85);

К_Р – коэффициент разрыхления грунта в призме (К_р = 1,3).

 

16. Найдем  длину участка набора грунта:

 

17. Находим продолжительность одного рабочего цикла:

, где

t₁ – продолжительность набора грунта ( );

t₂ – продолжительность перемещения грунта ( );

t₃ – продолжительность движения бульдозера задним ходом ( );

t₄ – продолжительность переключения передач в течении цикла (t_ц = 20 с).

здесь l_р, l_n и l_з = l_р + l_n – длины соответственно участков набора грунта, перемещения грунта и обратного (заднего) хода бульдозера

 

18. Найдем  техническую производительность бульдозера:

, где 

К_п   –    коэффициент,    учитывающий    потери    грунта     при    перемещении,  К_п = 1 – 0,005 l_n = 1 – 0,005 • 60 = 0,7, где l_n – дальность перемещения грунта (l_n = 60 м)