Моделювання руху скреперного потягу
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?абирається і перевозиться за цикл, в порівнянні з однокошовим скрепером тієї ж місткості, досягається за рахунок послідовного заповнення ковшів агрегату. В результаті розгляду балансу потужності для двох найбільш енергоємних режимів роботи: тягового на завершальному етапі наповнення і транспортного режиму завантаженого скрепера доведена можливість роботи скрепера без штовхача, що значно підвищує ефективність його використання.
З метою досягнення довговічності шин, як одного з найбільш навантажених вузлів багатоковшевого скрепера, в роботі [11] запропонована методика розрахунку основних параметрів агрегатів і зроблений висновок про доцільність застосування їх в будівництві.
Н.В. Барінов [10] на основі оцінки масиву патентної інформації про перспективні конструкції скреперних агрегатів, зробив висновок про доцільність використання скреперів з телескопічним ковшем, що відрізняються простотою і можливістю експлуатації у важких ґрунтових умовах. В результаті проведення порівняльних експериментів з використанням методів фізичного моделювання встановлено, що застосування телескопічних ковшів збільшує продуктивність агрегату на 30-40% при зниженні приведених витрат на 10-20%. В той же час, використання багатоковшевих скреперів на сипких і розпушених скельних ґрунтах недоцільне.
Відомо, що рівномірний розподіл зчіпної ваги по ведучихосях тягача скрепера, істотним чином впливає на підвищення продуктивності машини і зниження енергетичних витрат на копання і транспортування ґрунту. З цією метою на скрепері ДЗ-87-1 використовується зчіпний пристрій важеля [12,13], що дозволяє успішно вирішувати цю задачу. Використання зчіпного пристрою важеля на скрепері ДЗ-87-1 дало можливість збільшити тягове зусилля трактора на 10% в порівнянні з скрепером, що має шарнірний зчіпний пристрій.
З метою визначення геометричних параметрів зчеплення при створенні тандемного агрегату з двох напівпричіпних скреперів ДЗ-87-1, були складені аналітичні залежності, що характеризують спільну роботу машин [7].
Отримані результати показали, що конструкція зчіпного пристрою при роботі скреперів у складі тандемного агрегату повинна мати певні відмінності від аналогічної конструкції одиночного скрепера. У цих роботах не були розглянуті всі режими, що виникають в процесі агрегатування машин.
Один з варіантів підвищення тягово-зчіпних якостей скреперного агрегату, за допомогою спеціального розробленого зчіпного пристрою, запропонований в роботах [13, 14, 15].
В результаті перерозподілу опірних реакцій на ведучих і ведених колесах скреперів Д-357, сполучених в тандем, зчіпна маса агрегату збільшувалася на 37-43%. При допустимому збільшенні зчіпної маси, обмеженої вантажопідйомністю шин, міцністю рами і ведучих мостів скрепера, використання запропонованого способу дозволяє понизити приведені питомі витрати на розробку і переміщення 1 м3 ґрунту на 10-12% в порівнянні з комплектом - скрепер Д-357 і штовхач Т-100М.
Подальше підвищення ефективності використання агрегату можливе за рахунок збільшення потужності двигунів, встановлених на скреперах.
На підставі досліджень шляхів підвищення ефективності скреперного поїзда ДЗ-168 [16], був створений пружний бампер, що дозволяє проводити агрегатування причіпного скрепера ДЗ-137, з будь-яким відповідним по класу бульдозером або скрепером. За допомогою методів математичного моделювання з урахуванням швидкостей взаємодіючих машин, жорсткостей амортизуючого вузла і ґрунту, що розробляється. Встановлено, що застосування пружного бампера при підвищенні маси і витрат на скрепер не більше 0,5% дозволяє приблизно на 2% підвищити продуктивність.
Вирішення задачі раціонального вибору способу створення скреперного комплексу необхідно проводити не тільки на основі підвищення продуктивності і ефективності виконуваних робіт, але і з урахуванням впливу режимів навантаження на довговічність металоконструкції скрепера. Як показує практика, використання тандемних скреперних агрегатів на базі машин, призначених для самостійної роботи, в певних випадках призводить до значного зниження надійності і довговічності їх конструкцій.
В даний час є ряд робіт [17,18,19], що відносяться до дослідження навантаження вузлів скрепера у разі використання в одиночному режимі або зі штовхачем. На основі результатів дослідження умов праці скреперів в експлуатації складені розрахункові схеми, які точно відображають реальні конструкції в області тягової рами і буфера, визначені найбільш слабкі місця і запропоновані заходи щодо підвищення їх надійності.
Проте, очевидно, що навантаження, які виникають при експлуатації скреперних агрегатів, значно відрізняються від навантажень, що діють в металоконструкціях одиночних скреперів, крім того, зєднання автономних машин або їх вузлів вимагає складань нових розрахункових схем.
Таким чином, ґрунтуючись на матеріалах проведеного аналітичного огляду, можна зробити висновок про необхідність вирішення питань підвищення надійності і довговічності тандемного скреперного агрегату на основі теоретичного і експериментального дослідження виникаючих навантажень і розробки заходів щодо їх зниження.
2. Математична модель скреперного потягу
.1 Розрахункова схема скреперного потягу
Скреперний тандем є складною динамічною системою з багатьма ступенями свободи. В даному випадку ми маємо справу з агрегатом, що складається з двовісних тягачів з обома привідними о?/p>