Расчет основных параметров бетоноукладчика

Объем бункеров. Проектирование бетоноукладчиков и бетонораздатчиков начинают с определения обьема бункера, который должен обеспечивать подачу и укладку в форму заданного количества бетонной смеси. Зная полезный объем, выбирают конструктивные формы и расчитывают размеры бункера. Бункер служит для накопления, хранения и управляемой выгрузки материала. Бункера бывают простыми и сложными, круглыми, прямоугольными и щелевидными. Вместимость бункера определяют как сумму объемов геометрических тел, составляющих бункер,а уменьшение вместимости при наличии закруглений в местах сочленения поверхностей учитывают поправочным коэффициентом. Различают геометрические и фактические объемы бункера. Вместимость бункеров определяют по формулам объемов геометрических тел, где объем в м³, линейные размеры в м. Усеченный круговой конус:

,

где R, D и r, d - задиусы и диаметры верхнего и нижнего оснований; h - высота. Усеченная пирамида:

,

где F₁ и F₂ - площадь нижнего и верхнего оснований; h - высота. Трехгранная усеченная призма (клин):

,

где F - площадь сечения, перпендикулярно ребрам; l₁, l₂, l₃, - дина параллельных ребер. Призматоид (обелиск):

,

где h - высота призматоида; a, b - ребра большого основания; c, d - ребра меньшего основания. Призма:

,

где F - площадь основания; h - высота призмы. Круговой цилиндр:

,

где R, D - радиус и диаметр цилиндра; h - высота цилиндра. Прямоугольный параллелепипед:

,

где a, b и с -ребра параллелепипеда. Сочетание верхней и нижней части сложного бункера могут быть и иными.

Производительность бетоноукладчиков зависит от объема формуемого изделия и скорости подачи бетонной смеси питателями. Чем больше объем изделия тем больше требуется времени на укладку бетонной смеси в общем времени цикла и тем в большей степени часовая производительность бетоноукладчика зависит от пропускной способности питателя.

Производительность ленточного питателя, кг/с, определяют по формуле:

,

где B - наибольшая ширина выходного отверстия бункера или копильника, м; h - высота подъема заслонки затвора бункера или копильника,м; - скорость ленты, м/с; - объемная плотность разрыхленной бетонной смеси, кг/м³.

Мощность привода ленточного питателя, кВт, бетоноукладчика определяют по формуле:

,

где N₁ - мощность, необходимая для преодоления силы трения, возникающей при движении ленты питателя по поддерживающему ее металлическому листу, Вт; N₂ - мощность, необходимая для преодоления силы трения, возникающей при скольжении бетонной смеси по неподвижным бортам питптеля, Вт; N₃ - мощность, необходимая для транспортирования бетонной смеси лентой, Вт; k- коэффициент запаса мощности (k=1,1...1,3); η - к.п.д. передач привода (η=0,8...0,85)

,

где W₁ - сила трения ленты о поддерживающий край, Н;

,

где P₁ - сила активного давления на ленту, Н; k1- коэффициент трения резиновой ленты по стали (k1=0.6)

,

где F₁ - площадь активного давления (для прямоугольного отверстия F=bl); q₁- удельное давление бетонной смеси на ленту питателя, Па.

,

где γ - удельный вес бетона (γ=18...24 кН/м³), Н/м³; R_г - гидравлический радиус, т.е. отношение площади отверстия к его периметру (для прямоугольного отверстия со сторонами b и l R_г bl/(2(b+l)), м; tg φ - коэффициент внутреннего трения бетонной смеси, характеризующий углом естественного откоса (для пластичных смесей φ=20...30 ^о ,для жестких φ=45^о ); m - коэффициент подвижности смеси.

,

,

где W2 - сила трения бетонной смеси о борта питателя, Н;

,

где Р₂ - сила бокового давления на борта, Н; k₂ - коэффициент трения бетонной смеси по стали (k₂=0,8)

,

где F₂ - площадь сопротивления одного борта с бетонной смесью, равной произведению длинны борта L₂ на высоту h,соответствующую толщине слоя бетонной смеси на ленте, м²; q₂ - удельное боковое давление бетонной смеси на борта (q₂=hγm),Па.

,

где W₃ - сила сопротивления транспортированию бетонной смеси на ленте, Н;

,

где В - ширина ленты питателя, м; L - длина слоя бетонной смеси на ленте питателя, м; h - толщина слоя бетонной смеси на ленте, м; k₃ - приведенный коэффициент сопротивления роликоопор ленты питателя.

Мощность привода передвижения, кВт, эстакадных и напольных бетоноукладчиков, передвигающихся по рельсовому пути:

,

где υ - скорость передвижения, м/с; η - к.п.д. привода (η=0,8...0,85); W - сопротивление передвижению бетоноукладчика по рельсовому пути, Н:

,

где G - сила тяжести бетоноукладчика, Н; Q - сила тяжести бетонной смеси в бункерах, Н; k - коэффициент трения колес по рельсам (k=0.0008 м); μ - приведенный коэффициент трения в подшипниках(для подшипников качения μ=0,03, для подшипников скольжения μ=0,08); d - внутренний диаметр наружного кольца подшипника качения или диаметр цапфы колеса на подшипниках скольжения, м; D - диаметр колеса, м; β - коэффициент учитывающий трение реборд о рельсы (для цилиндрических колес β=2,5...3, для конических колес β=1,5...2,5).

Наибольшее сопротивление может возникнуть при попадании щебня под колеса или при наезде бетоноукладчика на случайное препятствие, вызывающее пробуксовку ведущих колес. В таком случае сопротивление определяют по формуле:

,

где а₁ - число приводных колес; а₂ - число всех колес рамы бетоноукладчика; - коэффициент трения скольжения при пробуксовке колес по рельсам ( =0,1...0,15).

От таких перегрузок двигатель привода бетоноукладчика должен быть защищен.

При оснащении бетоноукладчика дополнительным оборудованием для разравнивания и уплотнения бетонной смеси (плужок, вибронасадок), для отделки поверхности (заглаживающие рейки, барабаны и т. п.) сопротивление оказываемое движению бетоноукладчика, учитывается дополнительно. Так, сопротивление реек при заглаживании бетонной смеси в поперечном направлении можно считать равным их сопротивлению перемещению с бетоноукладчиком в продольном направлении.

При расчете сопротивления, возникаюжего от движения плужкового разравнивателя бетонной смеси по форме, исходят из того, что смесь скользит по плоскостям разравнивателя с коэффициентом трения смеси по стали, равным 0,8, и часть смеси сдвигается по смеси с коэффициентом трения =0,1.

Мощность, кВт, необходимая для вращения заглаживающего барабана

,

где M-крутящий момент на валу барабана, Н*м; - угловая скорость вращения барабана, рад/с; - к.п.д. передачи привода ( =0,7...0,8).

,

где - окружное сопротивление вращению барабана, Н; D - диаметр барабана, м.

,

где G - сила тяжести передаваемая барабаном на бетонную смесь, Н; - коэффициент трения скольжения барабана по бетонной смеси (для стального с гладкой поверхностью =0,8)

Мощность, кВт, необходимую для перемещения работающего заглаживающего барабана движущимся бетоноукладчиком, определяют по формуле:

,

где υ - рабочая скорость передвижения бетоноукладчика, м/с; η₂ - к.п.д. привода передвижения (η₂=0,8...0,85).

Мощность, кВт, необходимая для возвратно-поступательного движения реек:

,

где - сила трения, возникающая при движении рейки по бетонной смеси, Н; υ₁ - средняя скорость движения рейки (υ₁ 0,7 υ_max), м/с; η₁ - к.п.д. привода реек (η₁ =0,7...0,8).

,

где G - сила тяжести двух заглаживающих реек, Н; - коэффициент трения реек по бетонной смеси (для стальных реек =0,8, для выглаживающей резиновой ленты =1).

где ω - угловая скорость кривошипного вала, рад/с; R - радиус кривошипа, м; α - наибольший угол отклонения шатуна (зависит от конструктивных размеров кривошипно-шатунного механизма) град.

Мощность, кВт, необходимая для перемещения работающих заглаживающих реек движущимся бетоноукладчиком:

,

где υ - рабочая скорость передвижения бетоноукладчика, м/с; η₂ - к.п.д. привода передвижения (η₂=0,8...0,85); - сила трения, возникающая при движении рейки по бетонной смеси, Н; η₂ - к.п.д. привода передвижения (η₂=0,8...0,85).

Дата добавления: 2015-05-10