Изучение конструкции щетки для летнего содержания дорог и определение ее технико-эксплуатационных показателей

Задание к лабораторной работе

 

1. Изучить конструкцию щетки и трансмиссию ее привода.

2. Вычертить конструктивную схему щетки (рис. 10.1).

3. Определить эксплуатационную производительность щетки, количество ворса на ней и мощность привода.

4. Заполнить таблицы 10.1 и 10.2.

 

Оборудование: мерная линейка, секундомер.

 

Таблица 10.1

Измеренные данные

№ п/п	Наименование параметра	Результаты замера
	Частота вращения гидромотора, n г..м, с-1
	Передаточное число редуктора (цепной передачи), iр
	Поступательная скорость, vм, м/с
	Длина ворса, l, м
	Радиус щетки, Rщ, м
	Деформация ворса h, м
	Диаметр ворса, d, м
	Ширина щетки, В, м

 

Таблица 10.2

Наименование параметра	Вычисленные значения
1. Частота вращения щетки, nщ, об/мин
2. Количество ворса iворс
3. Мощность привода щетки на трение, Nто, кВт
4. Мощность привода щетки на деформацию ворса, Nдеф., кВт

Щётка применяется в качестве сменного рабочего органа в составе погрузчика универ­сального компактного АМКОДОР 211.

Щётка предназначена для подметания асфальто- и цементобетонных покрытий.

 

Таблица 10.3

Основные технические характеристики

Наименование параметра	Значение
Ширина щетки, мм
Угол поворота в плане, градус	±30
Привод вращения щётки	Гидромотор от гидросистемы погрузчика МГП-160
Масса щётки, кг

 

Щётка (рис. 10.1) представляет собой конструкцию, состоящую из следующих состав­ных частей: корпуса 1, щётки 2, привода щётки, опорных колёс 6 и опор.

 

Рис. 10.1. Щетка:

1 – корпус; 2 – вал щетки; 3 – ворс; 4 – гидромотор; 5 – цепная передача;

6 – опорное колесо; 7 – подшипник; 8 – кожух; 9 – муфта

 

Корпус 1 представляет собой несущую сварную конструкцию, на которой устанавли­ваются все остальные составные части. Щетка представляет собой вал 2 с навитым на него ворсом 3, установленный на двух самоустанавливающихся подшипниках 7.

Привод щётки включает в себя гидромотор 4 и цепную передачу 5 с натяжным устрой­ством, закрытую кожухом 8.

Устройство опорного колеса 6 показано на рисунке 10.2. Опорные колеса служат для обеспечения необходимого расстояния ворса щётки от убираемой поверхности. Для компенса­ции износа ворса щётки они имеют регулировку установки по высоте.

Щётка может быть установлена на шасси погрузчика только вместо поворотного буль­дозерного отвала. После установки щётки на сцепку бульдозерного отвала необходимо по­средством разрывных муфт соединить рукава высокого давления гидросистемы щётки с гид­росистемой погрузчика, поднять опоры, служащие для предотвращения смятия ворса щётки при длительном её хранении без погрузчика и зафиксировать их фиксатором.

 

 

Рис. 10.2. Опорное колесо

1 – шина; 2 – ступица; 3 – ось; 4 – гайка; 5 – обод; 6, 7 – кольца запорные;

8 – масленка; 9 – стойка

 

При нажатии на одну из педалей ножного блока гидравлического управления, располо­женного в передней части пола кабины, рабочая жидкость от насоса рабочего оборудования погрузчика подаётся в гидромотор 4 (рис. 10.1) привода щётки, крутящий момент которого посредством цепной передачи 5 передаётся на вал щётки 2.

Перед снятием щётки с погрузчика необходимо опустить опоры и зафиксировать их.

Смазку трущихся поверхностей производить смазкой Литол-24 ГОСТ 21150-87, а цеп­ной передачи – смазкой графитной УСсА ГОСТ 3333-80 с периодичностью один раз в месяц.

 

Определение технико-эксплуатационных показателей щетки

 

1. Суммарная мощность привода щетки составляет

 

, кВт

где N_тр – мощность, необходимая на трение ворса о поверхность дорожного покрытия, кВт;

N_деф – мощность, потребная на деформацию ворса, кВт;

N_В – мощность, необходимая для определения сопротивления воздуха, кВт;

N_П – мощность, необходимая для отделения частиц смета от дороги, кВт.

Для летних условий можно принять N_В и N_П =0, т.к. отделение частиц не требует значительных усилий.

С учетом этих уточнений можно рассчитать суммарную мощность на привод щетки по следующей формуле:

 

, кВт

 

где Q – производительность гидромотора,

Р – перепад давлений на входе и выходе из гидромотора, Па;

2. Движение щетки относительно дороги является сложным, и поэтому мощность N_тр определяется как сумма двух мощностей, т.е.:

 

 

где – мощность в переносном движении;

– мощность в относительном движении.

В свою очередь составляющие мощности N_тр (кВт) можно определить следующим образом:

 

 

где P – вертикальная реакция дороги на ворс в Н;

f_В – коэффициент трения ворса о дорожное покрытие, (табл. 10.4);

– КПД передачи от двигателя к щетке, ( = 0, 65-0, 75).

 

Таблица 10.4

Значения коэффициентов трения f_В

Диаметр ворса в мм	Коэффициент трения
1, 45…0, 62	0, 36
1, 45…0, 62	0, 44
0, 82…1, 52	0, 34
0, 63…1, 0	0, 40
2, 0…2, 7	0, 40

 

3. Мощность, необходимая на деформацию ворса, определяется по выражению:

 

где M – изгибающий момент, действующий на ворсинку, ;

– угловая скорость щетки.

4. Количество ворса на щетке определяется по формуле:

 

(10.1)

 

где – ширина очищаемой щеткой полосы, см;

– коэффициент неравномерности размещения ворса на щетке, (рекомендуется принимать равным 2, 0-2, 5);

– диаметр ворса в см; для стального ворса обычно принимают равным 0, 04-0, 06 см; капронового ворса – 0, 25 см);

угол, определяющий часть ворса, находящегося каждый момент в контакте с дорогой;

 

= 2, 6 ^. ₁

 

где ₁ – угол поворота ворсинки при контакте с дорогой до ее вертикального положения

 

₁= аrccos (10.2)

 

где r – радиус щетки, см;

h – максимальная деформация ворсинки, см, (в зависимости от состояния дорожного покрытия принимают равным в пределах 1 – 2, 5 см);

Преобразуем формулу (10.1) с учетом (10.2) и получим:

 

В приведенной формуле соотношение принимают в зависимости от конструкции щетки. Для цилиндрической щетки отношение колеблется в пределах 2 – 1, 2, где верхний предел соответствует неизношенной, а нижний – изношенной.

5. Эксплуатационная производительность щетки определяется по выражению:

 

, м²/ч

 

где – скорость подметания, м/с;

В – ширина подметания, м;

К_в – коэффициент использования машины по времени (K_в = 0, 75-0, 85).

 

 

литература

 

1. Вавилов А.В. Дорожно-строительные машины / А.В. Вавилов, И.И. Леонович, А.М, Щемелев и др. – Мн.: «Технопринт», 2000.-515 с.

2. Леонович И.И. Машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог / И.И. Леонович, А.Я. Котлобай.-Мн.: БНТУ, 2005.-550 с.

3. Баловнев В.И. Дорожно-строительные машины и комплексы / В.И. Баловнев, А.Б. Ермилов, А.Н. Новиков и др. – М.: Машиностроение, 1988.-384 с.

 

содержание