Расчет основных параметров очистителя

Расчет ротора

Важнейшей составной частью рабочего органа шнеко- и фрезерно-роторного снегоочистителя является ротор, с помощью которого снег отбрасывается в сторону от машины в заданном направлении. Весь рабочий процесс, происходящий в роторе снегоочистителя, может быть разделен на следующие операции, сопровождающиеся затратой энергии:

1) захват снега лопастью;

2) перемещение снега вдоль лопасти;

3) соприкосновение снега с неподвижным кожухом ротора;

4) движение снега по кожуху ротора к выбросному отверстию;

5) движение снега по направляющему устройству.

Захват снега лопастью ротора сопровождается затратой энергии на удар лопасти о снег и сообщение снегу начальной скорости; в процессе перемещения снега по лопасти энергия расходуется на сообщение ему дополнительной скорости, необходимой для отброса снежной массы к наружному краю лопасти, и на преодоление сил сопротивления трения снега о лопасть; при встрече снега, сошедшего с лопасти, с неподвижным кожухом ротора теряется энергия на удар снега о внутренние стенки кожуха, а при движении снежной массы по кожуху энергия также затрачивается на преодоление сил сопротивления трения снега о кожух. И, наконец, часть энергии расходуется на преодоление сил сопротивления трения при движении снега по направляющему устройству выбросного патрубка. На рисунке 3.1 – Приведена схема сил, действующих на частицу снега на роторе.

Независимо от характера подачи снега в ротор – с помощью активного или пассивного питателя, снежная масса поступает на лопасть хаотически. Даже при одинаковом на всем рабочем участке состоянии разрабатываемого снежного забоя и неизменных физико-механических свойствах снега, поступающие в ротор, частицы приходят в соприкосновение с лопастью в различных ее точках, вследствие чего рабочий процесс в роторе является, строго говоря, стохастическим.

Рисунок 3.1 – Схема сил, действующих на ротор снегоочистителя

Характер движения снежной частицы по лопасти схематически может быть представлен следующим образом: поступившая на вращающуюся лопасть ротора частица вначале приобретает окружную скорость той точки лопасти, с которой она пришла в соприкосновение, затем под влиянием действующих на нее сил, вращаясь вместе с лопастью, начинает свое движение вдоль лопасти к ее наружному краю с возрастающей скоростью и, достигнув края лопасти, покидает ротор, когда лопасть проходит выбросное окно. Полученный частицей заряд кинетической энергии определяется ее массой и конечной абсолютной скоростью, равной геометрической сумме практически постоянной переносной скорости вместе с лопастью и конечной относительной скорости движения вдоль лопасти, значение которой зависит, в частности, от начального положения частицы при ее соприкосновении с лопастью.

Длина лопасти ротора

Из конструктивных соображений, с целью рационального использования центральной части роторного пространства для более компактного размещения приводных элементов питателя, длину лопасти представляется целесообразным ограничить. Ограничение длины лопасти способствует также улучшению условий поступления снега в ротор и разгрузки.

Оптимальную длину лопасти установим, руководствуясь результатами анализа опорожнения ротора. Для роторных снегоочистителей (рисунок 3.14) с наиболее широко распространенными параметрами разгрузочное окно в кожухе ротора ограничено обычно углом yк, не превышающим 90°, и независимо от положения лопасти (величины угла b) и значения коэффициента внешнего трения f1 Таким образом, рабочая длина лопасти может быть практически без ущерба для пропускной способности ротора ограничена размером (0,55–0,6) R, так как снежная масса, расположенная близко к оси ротора, за каждый оборот ротора не удаляется. Наибольшую длину радиальной лопасти целесообразно принимать соответственно равную[5]

lлоп = (0,55 – 0,6) R (3.1)

где R – радиус ротора.

Диаметр ротора

Диаметр ротора снегоочистителя определяется из условия обеспечения нормальной загрузки за каждый оборот. Определяется коэффициентом заполнения kзап значение которого определяется опытным путем и находится в пределах от 0,3 до 0,45 [4,5]. Отношение длины ротора снегоочистителя к его диаметру находится в пределах от 0,325 до 0,375 [4,5]

(3.2)

где Q – весовая производительность снегоочистителя, т/ч; vе – переносная скорость ротора, м/с, равная скорости движения агрегата; k3 – коэффициент заполнения ротора; kр – коэффициент отношения длины ротора к его диаметру; r – плотность материала (снега), кг/м3; mр – количество роторов в снегоочистителе.

Определение конструктивных параметров

Исходные данные для расчета: снегоочиститель должен иметь исполнение, соответствующее параметрам трактора Т-150; дальность отбрасывания снега для дорожного исполнения 30 м (по прототипу ДЭ-226), производительность снегоочистителя в аэродромном исполнении – не менее 1000 м3/ч; нормальные условия работы снегоочистителя – в снеге плотностью до 0,3 г/см3; рабочий орган должен обеспечить разработку слежавшегося снега плотностью до 0,5 г/см3, высота разрабатываемого слоя снега до 1,0 м; рабочая скорость снегоочистителя – 5,1 км/ч (данные трактора).

Статьи о транспорте:

Техническая характеристика и назначение тракторов
В зависимости от назначения различают сельскохозяйственные, промышленные, лесохозяйственные и мелиоративные тракторы. Сельскохозяйственные тракторы, в свою очередь, бывают: общего назначения - для выполнения работ в животноводстве и растениеводстве, исключая возделывание пропашных культур; униве ...

Киотский протокол
Киотский протокол – международное соглашение о сокращении выбросов парниковых газов в атмосферу для сдерживания глобального потепления, подписанное в 1997 г. в Киото (Япония). Он является одним из проявлений глобализации современной экономики, когда регулирование экономической деятельности переста ...

точнение полученных схем движения
Полученные на предыдущем этапе схемы движения являются оптимальными. Однако, применение рассмотренного метода построения оптимальных схем движения имеет некоторые недостатки. Во-первых, наблюдается усложнение схем движения, которое характеризуется наличием большого количества портов захода, что у ...