Kelių dangos tiesimo ir jų priežiūros technologijos

Namų darbas. 14 var. Asfalto klotuvo technologiniai ir traukos skaičiavimai. A dalis. Technologiniai skaičiavimai. B dalis. Traukos skaičiavimai. Transporto priemonių , vežančių asfalto mišinį klotuvui , reikiamo skaičiaus nustatymas.

laiko trukmė tarp asfalto mišinio iškrovimo iš vieno automobilio kėbulo į klotuvo priėmimo bunkerį pabaigos ir kito automobilio iškrovimo pradžios 0 = 1 min;

asfalto klotuvo priėmimo bunkerio tūrio užpildymo asfalto mišiniu koeficientas = 0,60;

klojamo asfalto mišinio vidutinis tankis = 1,8 t/m3;

asfalto klotuvo tiektuvo vieno grandiklinio konvejerio plotis b = 2 po 0,79 m;

plyšio tarp grandiklinio konvejerio pagrindo ir priėmimo bunkerio skydo apatinės briaunos arba pakeliamos sklendės briaunos aukštis h = 0,21 m;

tiektuvo grandiklinių ir grandinių judėjimo greitis = 16 m/min;

asfalto klotuvo skirstytuvo sraigtų skersmuo = 350 mm;

skirstytuvo sraigto sukimosi greitis = 50 aps/min;

skirstytuvo našumo sumažėjimo dėl asfalto mišinio slydimo ir persipylimo koeficientas 2 = 0,92;

prieš asfalto klotuvą stumiamo automobilio savivarčio riedėjimo pagrindo sluoksniu pasipriešinimo koeficientas = 0,015;

didžiausias tiesiamojo kelio ruožo ar kito statinio įkalnės nuolydis i = 0,05;

automobilio savivarčio, iškraunančio atvežtą asfalto mišinį į klotuvo priėmimo bunkerį, krovumas = 23 000 kg;

automobilio savivarčio, atvežusio asfalto mišinį, savoji masė = 13 800 kg;

asfalto klotuvo gumuotos vikšrinės važiuoklės sankibumo su sausu pagrindo sluoksniu koeficientas = 0,62;

ratinio asfalto klotuvo varančiojo rato riedėjimo spindulys arba vikšrinio asfalto klotuvo varančiosios žvaigždutės dalomojo apskritimo spindulys r = 0,32 m;

asfalto klotuvo grandiklinio tiektuvo dinamiškumo koeficientas, rodantis didžiausio reikiamo sukimo momento paleidžiant santykį su nominaliuoju momentu tolygiai sukantis = 1,50;

skirstytuvo kameroje esančio asfalto mišinio prizmės didžiausio (sustojus sraigtui) ir mažiausio (pradėjus suktis sraigtui) aukščių skirtumas ∆ = 0,1 m;

plūktuvo siaurosios darbo plokštumos slėgis į tankinamą asfalto mišinį = 0,16 Mpa;

1. Apskaičiuojamas asfalto klotuvo eksploatacinis valandos našumas pagal (1.1) ir (1.2) formules. Klotuvo našumas pagal paklotos dangos plotą:

2. Apskaičiuojama asfalto klotuvo priėmimo bunkerio reikiama talpa pagal (1.3) formulę, m3:

3. Apskaičiuojamas asfalto klotuvo grandiklinio vienaeilio tiektuvo reikiamas našumas pagal formulę (1.5), t/h:

Kadangi sklendės pakėlimo aukščio h santykis su grandiklinio transporterio pločiu b yra tarp 0 ir 0,3 (h/b = 0,21/0,79 = 0,26), tai greičio koeficientas lygus šiam santykiui, padaugintam iš pasirinktos tarp 1 ir 2,3 vertės (pasirenkame 2,2). Tuomet =0,26∙2,2=0,59.

Dvieilio grandiklinio konvejerio techninis našumas du kartus didesnis už vienaeilio, t. y.

Tikrinama, ar apskaičiuotasis grandiklinio konvejerio našumas pakankamas ir atitinka asfalto klotuvo eksploatacinį našumą iš lygybės 1,5 ≤. :

4. Sraigtinio skirstytuvo vienos pusės (vieno sraigto) techninis našumas iš formulės (1.6) toks:

Paisant sąlygos, kad didžiausias vieno sraigto našumas turi būti didesnis arba lygus vieno grandiklinio konvejerio našumui , tikrinama, ar ji išpildoma: 147,06 t/h <177,6 t/h. Kadangi taip nėra, tai didinami skirstytuvo sraigto sūkiai, kurių reikiama reikšmė iš (1.7) formulės tokia:

Skirstytuvo vienam sraigtui sukantis reikiamu =59,2 aps/min greičiu, jo našumas pakoreguojamas pagal (1.6) formulę:

Pagal užduotyje pateiktą B = 3,90 m ir vk = 12 m/min, bei apskaičiuotąjį eksploatacinį našumą Ne = 232,28 t/h, priėmimo bunkerio talpą q = 6,45 t, grandiklinio dvieilio tiektuvo našumą Ng =355,2 t/h, jo sukimosi greitį vg = 16 m/min, sraigtinio skirstytuvo vienos pusės (vieno sraigto) našumą Nsl = 173,75 t/h (abiejų – Ns = 347,5 t/h), jo sukimosi greitį ns.r = 59,2 aps/min parenkamas Dynapac 11011 R modelio ratinis klotuvas (13,14 priedai) (=350 /ℎ, =2,0 , =9,0 , =12 , =310 , =0−32 /). Gali būti renkami ir kitų firmų bei modelių asfalto klotuvai.

Traukos skaičiavimams (B dalis) naudojami parinkto asfalto klotuvo ir užduotyje pateikti duomenys.

Skaičiuojamos reakcijos jėgos, kurias turi nugalėti asfalto klotuvo dyzelinio variklio gaminama mechaninė energija.

1. Stumiamo prieš asfalto klotuvą Volvo A 25 C modelio dviašio automobilio savivarčio (žr. 20 priedą) reakcijos jėga asfalto mišinio iškrovimo pradžioje pagal (1.8) formulę:

Skaičiuojant buvo imtas Volvo A 25 C modelio automobilis savivartis, sveriantis =15 770 ir vežantis didžiausią leistiną =22 500 krovinį.

2. Asfalto klotuvo judėjimo kelio dangos pagrindu pasipriešinimo jėga, važiuojant su tuščiu klotuvo priėmimo bunkeriu, skaičiuojama pagal (1.10):

o važiuojant su pilnu (pakrautu asfalto mišiniu) klotuvo priėmimo bunkeriu, skaičiuojamas pagal (1.11):

Skaičiuojant imtas parinktas labiausiai tinkantis atlikti numatytiems darbams Dynapac 11011 R modelio ratinis asfalto klotuvas, kurio bendroji masė =13,7 . Tankintuvo su plūktuvu (T) ir vibratoriumi (V) bei smūginėmis plokštėmis (P1, P2) masė . priede šio klotuvo nepateikta, todėl apytiksliai apskaičiuota imant kitų asfalto klotuvų šio darbo padargo vidutinį koeficientą = / =0,18. Tuomet =0,18∙13,7=2 466 . =−=13 700−2 466=11 234 .

3. Asfalto klotuvo tankintuvo plūktuvo ir vibracinės plokštės judėjimo pasipriešinimo jėga pagal (1.12):

4. Prieš tankintuvą stumiamo asfalto mišinio prizmės pasipriešinimo jėga pagal (1.13) formulę tokia:

Asfalto mišinio sraigtinio skirstytuvo darbo kameroje stumiamos prizmės didžiausia masė pagal (1.14) formulę:

5. Sustojus asfalto klotuvui bei prieš jį stumiamam automobiliui savivarčiui ir vėl jiems pradedant važiuoti atsirandančių inercijos jėgų, kurias turi nugalėti klotuvo variklis, pasipriešinimas asfalto mišinio iškrovimo iš kėbulo pradžioje (1.15) formulę:

o asfalto mišinio iškrovimo iš automobilio savivarčio kėbulo pabaigoje pagal (1.16) formulę, bet vietoje qa imant q vertę:

6. Suminė traukos jėga, kurią reikia pridėti asfalto klotuvo vikšrams (varantiesiems ratams – jei būtų pasirinktas ratinis klotuvas) važiuojant pilnu stumiamo automobilio savivarčio kėbulu ir tuščiu asfalto klotuvo priėmimo bunkeriu (kėbulo iškrovimo pradžioje), skaičiuojama iš (1.17) formulės:

Važiuojant su tuščiu stumiamo automobilio savivarčio kėbulu ir pilnu asfalto klotuvo priėmimo bunkeriu (kėbulo iškrovimo pabaigoje) reikiama suminė traukos jėga, pridedama prie klotuvo važiuoklės vikšrų arba varančiųjų ratų, skaičiuojama pagal (1.18) formulę:

7. Ar varikliui išvystant tokias ( ′ ir ′′) jėgas vikšrinio klotuvo važiuoklės vikšrai nebuksuos (neslys) kelio dangos sausu pagrindo sluoksniu kėbulo iškrovimo pabaigoje, tikrinama taikant (1.19) formulę:

44 854<119 417 , (sąlygos laikomasi su 2,66 karto atsarga), o kėbulo iškrovimo pradžioje, taikanta (1.20) formulę:

8. Skaičiuojamas asfalto klotuvo vikšrinės važiuoklės varančiųjų žvaigždučių reikiamas sukimo momentas pagal (1.21) formulę, imant Fmax pagal (1.17) ir (1.18) formules apskaičiuotąją didesnę F‘ arba F‘‘ jėgą:

9. Skaičiuojamas grandiklinio konvejerio grandininės pavaros veleno sukimo reikiamas didžiausias momentas pagal (1.22) formulę:

Pasirinktame Dynapac 11011 R modelio ratiniame asfalto klotuve naudojamas dvieilis grandiklinis konvejeris, todėl vienos eilės pasipriešinimo jėga =10 535 , padauginta iš =2 , rodo viso konvejerio pasipriešinimo jėgą, kurią turi nugalėti klotuvo variklis, t. y. =∙=2∙10 535=21 070 .

10. Asfalto klotuvo sraigtinio skirstytuvo veleno reikiamas sukimo momentas, tenkantis vienam sraigto ilgio tiesiniam metrui, skaičiuojamas pagal empirinę (1.24) formulę:

Joje pateikta laiko trukmės vertė, kuriai esant gaunamas didžiausias sukimo momentas .1 , apskaičiuojama pagal (1.25) formulę, imant 1==0,45 , 2=1−∆=0,45−0,1=0,35 , ==0,45 :

Abiejų skirstytuvo sraigtų reikiamas sukimo momentas apskaičiuojamas .1 vertę padauginus iš sraigtų skaičiaus ir vieno viso sraigto ilgio :

11. Apskaičiuojama dviem skirstytuvo sraigtams sukti reikiama galia pagal (1.26) formulę (kW), imant abiejų sraigtų našumą =347,5 /ℎ=96,53 /, kai mišinys toliausiai stumiamas =0,5∙=0,5∙3,90=1,95 .

čia − koeficientas, įvertinantis asfalto mišinio išeigą, imamas =0,6; – sraigtų našumas, kg/s; − asfalto mišinio perstūmimo didžiausias atstumas, imant pusę klojamos juostos pločio B, t. y. =0,5, >, m; − asfalto mišinio savybes vertinantis koeficientas, imamas =5; g − laisvojo kritimo pagreitis, =9,81/2; − atsargos koeficientas, vertinantis galimą mišinio slėgimą tiektuvo grandikliniu konvejeriu, imamas =1,5.

12. Skaičiuojant plūktuvo pavarai sukti reikiamą , pradžioje pagal (1.27) formulę nustatoma jo trinties su lyginančiąja plokšte jėga:

13. Žemyn judančio tankintuvo plūktuvo suminė slėgio su tankinamu asfalto sluoksniu jėga apskaičiuojama pagal (1.30) formulę, imant plūktuvo ilgį, lygų klojamos juostos pločiui =3,90 m, ir jo kontaktinės dalies plotį 0,02 m:

14. Skaičiuojamas suminis trinties jėgų darbas (džauliais), plūktuvo pavaros ekscentriniam velenui apsisukant vieną kartą, pagal (1.31) formulę, imant ekscentriciteto vertę, lygią plūktuvo vertikaliam poslinkiui e = 4 mm:

čia − koeficientas, įvertinantis apkrovos netolygumą dėl inercijos jėgų ir plūktuvo savojo svorio, imamas =1,3−1,4.

16. Apskaičiuojama pagal (1.33) formulę asfalto klotuvo mechanizmo sukamosios pavaros, perduodančios dyzelinio variklio mechaninę energiją važiuoklei arba darbo padargui, reikiama galia, imant jų atitinkamus parametrus:

Grandiklinio konvejerio varančiosios žvaigždutės sukimosi greitis apskaičiuotas kaip ir važiuoklės, t. y.

Skirstytuvo sraigto reikiama galia, apskaičiuota pagal (1.26) formulę =8,31 , mažesnė už =17,62 , apskaičiuotą pagal (1.33) formulę. Rinkdami dyzelinį variklį, imame didesnę vertę.

17. Apskaičiuojama pagal (1.34) formulę asfalto klotuvui važiuoti su mišiniu ir prieš save stumti pakrautą automobilį savivartį, taip pat sukti grandikliniams konvejeriams, sraigtams ir ekscentriniams velenams reikiama galia:

čia − pagalbinių mechanizmų (kuro bako, aušintuvo) pavarų ir tankintuvo kaitintuvų reikiama galia, kW (imama =1500−2000 W).

Čia dar neįvertinta kitų įrenginių (vibratorių, smūginių plokščių) galia, kurie gali būti sumontuoti asfalto klotuve ir naudoti energiją.

Kad šie įrenginiai veiktų, asfalto klotuvo dyzelinis variklis turi būti didesnės tikrosios galios . Iš 16 priedo (trečiosios eilutės) parenkamas artimiausias galingesnis kaip =52,62 kW PERKINS tipo =96 kW galios dyzelinis variklis, ją pasiekiantis 2000 aps/min greičiu.

pagaminto asfalto mišinio, gamykloje pakraunamo į automobilio savivarčio kėbulą, temperatūra = 165 ℃;

pagaminto asfalto mišinio vežimo iš gamyklos į klojimo vietą atstumas 1 = 27 km;

tuščio automobilio grįžimo iš klojimo vietos į gamyklą atstumas 2 = 25 km;

pakrauto automobilio savivarčio važiavimo iš gamyklos į klojimo vietą vidutinis greitis 1 = 50 km/h;

tuščio automobilio savivarčio važiavimo iš klojimo objekto į gamyklą vidutinis greitis 2 = 56 km/h;

automobilio savivarčio su asfalto mišiniu svėrimo gamykloje automobilinėmis svarstyklėmis ir dokumentų pildymo trukmė = 9 min;

pagalbinių operacijų (automobilio kėbulo vidaus purškimo ir manevravimo, mišinio temperatūros matavimo, ėminių bandymams atrankos, kėbulo nudengimo ir kt.) trukmė = 11 min;

asfalto maišytuvo diskretinėje maišyklėje sumaišomo asfalto mišinio vieno maišinio projektinė masė = 1,6 t;

asfalto mišinio vieno maišinio maišymo maišyklėje ciklo trukmė = 60 s;

1. Pagal (2.1) formulę apskaičiuojama automobilio savivarčio kėbulo pakrovimo apytikslė teorinė trukmė ′, jei būtų galima į jį pilti ne sveiką maišinių skaičių:

2. Nustatomas pagal (2.2) formulę į =15 krovumo automobilio savivarčio kėbulą telpančių asfalto mišinio projektinės masės =1,6 maišinių skaičius:

Apskaičiuotoji ′ vertė apvalinama iki mažesnio sveiko skaičiaus, t. y. imamas tikrasis maišinių skaičius =9.

3. Patikslinama pagal (2.3) formulę asfalto mišinio devynių maišinių gamybos ir krovumo į automobilio savivarčio kėbulą tikroji trukmė:

Apskaičiuojamas pagal (2.4) formulę automobilio savivarčio kėbulo tikrasis užpildymo koeficientas, rodantis jo krovumo išnaudojimą:

5. Atvežtas asfalto mišinys nudengiamas ir iš automobilio savivarčio kėbulo iškraunamas į nenutrūkstamai dirbančio asfalto klotuvo priėmimo bunkerį per laiką, kurio trukmė skaičiuojama pagal (2.7) formulę:

6. Apskaičiuojamas pagal (2.8) formulę asfalto maišytuvo, gaminančio ir kraunančio mišinį į automobilio savivarčio kėbulą, tikrasis techninis našumas:

8. Vienodo krovumo automobiliais savivarčiais vežant asfalto mišinį, jų reikiamas skaičius iš (2.9) formulės, turi būti ne mažesnis kaip:

9. Tikrinamas (kontrolei) apskaičiuotasis reikiamas automobilių savivarčių skaičius pagal (2.10) formulę, imant, kad technologinėje grandinėje vedančioji grandis asfalto maišytuvas, iš kurio maišyklės į kėbulą nenutrūkstamai kraunamas mišinys:

10. Patikslinamas pagal (2.11) formulę reikiamas apskaičiuotasis automobilių savivarčių skaičius imant, kad technologinėje grandinėje vedančioji grandis asfalto klotuvas, į kurio priėmimo bunkerį iš kėbulo nenutrūkstamai išpilamas asfalto mišinys:

Apskaičiuotą automobilių savivarčių skaičių =24,75, ′=24,75 ir ′′=24,75 apvaliname iki didesnio sveikojo skaičiaus. Todėl teigiame, kad =232,28 /ℎ techninio našumo asfalto klotuvo nenutrūkstamam darbui reikia 15 t krovumo 25 automobilių savivarčių. Pagal (2.9), (2.10) ir (2.11) formules nustatytas reikiamas asfalto mišiniui vežti nenutrūkstamai dirbančiam klotuvui automobilių savivarčių skaičius vienodas.