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:

Общее устройство и техническая характеристика двигателя КамАЗа 740.10
На автомобилях КамАЗ устанавливаются восьмицилиндровые, V-образные, четырехтактные дизели модели 740 с жидкостным охлаждением. Блок-картер двигателя отлит из чугуна и снизу закрыт штампованным поддоном. В расточках блоков установлены гильзы цилиндров "мокрого" типа. Сверху гильзы закрыт ...

Определение сил, действующих на резиновые шарниры рычага
Благодаря тому, что рычаг не воспринимает действие пружины, действующие на него и шарниры силы можно рассмотреть в плоскости. 1. Определение верхних значений сил, действующих на резиновые шарниры. При расчете рычага приняты следующие размеры (рис. 5.5 ): Lр = 325 мм; к = 120 мм. Сумма моментов ...

Определение момента оптимального дифферента
Метод оптимального дифферента заключается в распределении нагрузки по отсекам так, чтобы оно имело заданный дифферент. Указанным методом удаётся одновременно с обеспечением общей продольной прочности корпуса добиться оптимального дифферента и избежать дополнительных расчётов. Принцип пропорционал ...