Плоскопараллельное движение твёрдого тела. Пример 12. В механизме углепогрузочной машины (см
Пример 12. В механизме углепогрузочной машины (см. рис.) загребающая лапа совершает плоскопараллельное движение. Точка А описывает окружность радиусом 180 мм с угловой скоростью, соответствующей 50 об/мин. Длина рычага АС=350 мм. Определить скорость точки С в тот момент, когда угловая скорость стержня ВС
ω = 3 сек -1.
Решение
Сложное движение точки
Пример 13. Многочерпаковый экскаватор (см. рис.), применяемый для вскрытия угольных пластов при открытых работах, имеет скорость цепи 16 м/мин. Расстояние между черпаками цепи 0,8 м, ширина черпака 40 см. Определить, с какой скоростью должен перемещаться экскаватор вдоль откоса карьера, чтобы черпаки не оставляли гребней.
Решение
Время среза грунта при перемещении цепи на один шаг
t = = =3 сек.
где l — шаг цепи (расстояние между черпаками), 0,8 м;
— скорость цепи, 16 м/мин = 0,266 м/сек.
Скорость перемещения экскаватора
vабс = = = 0,133 м/сек.
Динамика. Основные законы динамики
Пример 14. Вагонетку весом 600 кГ толкают по рельсам с силой 5 кГ из состояния покоя. Через сколько времени вагонетки разовьет скорость 2 м/сек, если для преодоления сопротивления движению требуется сила 3 кГ?
Решение
Усилие, которое вызывает ускоренное движение вагонеток
P = F —T = 5 —3 = 2 кГ.
Масса вагонетки
m = = = 61,16 кГ∙сек2/м .
Ускорение вагонетки
a = = ≈ 0,0327 м/сек2 .
Время, через которое вагонетка получит заданную скорость
|
|
t = = ≈ 61,16 сек .
Работа и мощность
Пример 15. Лебедка поднимает n = 6 груженых вагонеток по уклону длиной 350 м с углом наклона пути 30°. Вес одной вагонетки с грузом 1,6 Т, коэффициент сопротивления f = 0,03. Какую работу выполняет при этом лебедка, если коэффициент полезного действия установки 85% ?
Решение
Тяговое усилие лебедки
P=nG1sinα + fnG1 cosα= 6∙1600∙0,5 + 0,03∙6∙1600∙0,866 = 5050 кГ.
Полезная работа лебедки
Aп=P∙S = 5050∙350= 1767 500 кГм.
Затраченная работа лебедки
Aз = = = 2 079 400 кГм.
Пример 16. Угольный комбайн имеет рабочую скорость 0,8 м/мин, вес комбайна 4550 кГ, коэффициент трения между машиной и почвой 0,4, угол падения пласта 30°, к. п. д. редуктора 80%. Определить по этим данным мощность подачи комбайна.
Решение
Усилие на тяговом канате
P=Gsinα + f∙G∙ cosα= 4550 ∙ 0,5 + 0,4 ∙ 4550 ∙0,866=3851 кГ.
Полезная мощность подачи
Nn =P =3851 ∙ 0,8 : 60 = 51,34 = 0,5 квт.
Затраченная мощность подачи
N3 = = = 0,62 квт.
Пример 17. Центробежный насос шахтного центрального водоотлива имеет мощность 600 квт. Производительность насоса 400 м3/ч, удельный вес воды 1,03 Т/м3, к. п. д. установки 86%. Определить, на какую высоту подается вода.
Решение
|
|
Вес откачиваемой воды за 1 ч
G = v γ = 400 ∙ 1,03 ∙1000 = 412 000 кГ.
Полошим мощность установки
Nп = Na = 600∙102∙0,86 = 52 632 к Г м/сек.
Полезная работа установки за 1 час
Ап = Nпt = 52 632 • 3600 = 189 475 200 кГм.
Высота подъема воды
H = = = 460 м .
Пример 18. Для подъема 10 Т груза по уклону с углом 35° двигатель лебедки затрачивает мощность, равную 148 квт. Скорость откатки 1,1 м/сек, к. п. д. редуктора 88%. Определить коэффициент сопротивления движению.
Решение
Полезная мощность
Nп = Nз = 148 ∙ 0,88 = 130,24 квт.
Тяговое усилие лебедки
P= = = 12077 кГ.
Коэффициент сопротивления движению
f = = 0,77 .
Пример 19. Электродвигатель угольного комбайна при рабочем ходе со скоростью 0,54 м/мин и числе оборотов вала 1370 в минуту потребляет мощность 25 квт. Определить усилие на барабане машины при среднем диаметре навивки каната 620 мм, если к. п. д. подающей части редуктора 85%, а на резание угля расходуется 96,5% мощности двигателя.
Решение
Мощность, расходуемая на подачу машины,
Nп = 25 — 0,965∙25 = 0,875 квт.
Момент на валу двигателя, затрачиваемый на подачу машины,
М1 = 975 = 975 = 0,623 кГм.
Скорость вращения барабана
|
|
nб = = = 0,277 об/мин.
Передаточное отношение от двигателя к барабану
i = = = 4945,8.
Момент на валу барабана
М6 = M1 ∙ i ∙ = 0,623 ∙ 4945,8 ∙ 0,85 = 2620 кГм.
Усилие тягового каната
P = = 8450 кГ .
Пример 20. Производительность угольного комбайна 250 Т за смену. Комбайн работает со скоростью подачи 0,86 м/мин. В лаве с мощностью пласта 0,9 м. Глубина полезного захвата 1,8 м. Определить, на сколько следует сократить время вспомогательных операций, чтобы довести производительность угольного комбайна до 350 Т за смену. Удельный вес угля 1,5 Т/м3.
Решение
Длина выемки угля в лаве
L1 = = 103 м .
Продолжительность выемки угля
t1 = = 120 мин.
Необходимая длина выемки для получения производительности 350 т за смену
L2 = = =144 м .
Продолжительность выемки угля при этой производительности комбайна
t2 = = =167,4 мин .
Время сокращения вспомогательных операций
Δt =t2 — t1 = 167,4 —120 = 47,4 мин.
Динамика материальной точки
Пример 21. Скип (подъёмный, саморазгружающийся короб (клеть)) весом 5T из состояния покоя поднимается ускоренно в течение 8 сек и, достигнув скорости 9 м/сек, продолжает двигаться равномерно. Затем он движется замедленно 7 сек до полной остановки. Определить силу натяжения каната при ускоренном, равномерном и замедленном движениях, если сопротивление от трения между лапами и проводниками ствола равно 56 кГ; собственный вес каната в расчет не принимается.
|
|
Решение
Динамика твёрдого тела
Пример 22. Двигатель центробежного насоса имеет вращающий момент, равный 10,5 кГм. Определить продолжительность пускового периода до момента, когда двигатель разовьет 1450 об/мин. Момент инерции вращающихся частей 0,35 кГм ∙ сек2.
Пример 23. Двигатель электровоза развивает вращающий момент 14,8 кГм и передает вращение колесам диаметром 650 мм. Определить, какую силу тяги обеспечивает электровоз, если передаточное отношение редуктора 6,92; а к. п. д. 95%.
Пример 24. Маховому колесу паровоза весом 1700 кГ и диаметром 900 мм сообщается угловая скорость, соответствующая 2500 об/мин. Определить, какой запас кинетической энергии получит маховое колесо.
Пример 25. Момент инерции загруженного опрокидывателя вагонеток 18 кГм∙сек2. Определить, какая мощность затрачивается при ускоренном вращении с угловым ускорением 0,5 сек -2 во время разгрузки опрокидывателя в течение 6 сек, если его барабан описывает угол 180°, к. п. д. механизма редуктора 87%.
Решение
Вращающий момент
M = I =18∙0,5 = 9кГм.
Угол поворота барабана
φ =2 =2∙3,14∙0,5 = 3,14 рад.
Работа поворота опрокидывателя
A = Мφ = 9∙3,14 = 28,26 кГм.
Затраченная мощность
N = 5,4 кГм/ сек.
Пример 26. Порожняя вагонетка весом 500 кГ при подходе к стопору развивает скорость 1,2 м/сек. Стопор останавливает вагонетку в течение 0,5 сек. Определить силу удара, опрокидывающий момент и коэффициент устойчивости. Жесткая база вагонетки 550 мм, высота центра тяжести от уровня головки рельсов 270 мм.
Решение
Пример 27. Поршень отбойного пневматического молотка весом 745 Г и диаметром 35 мм работает под давлением 4 атм. Ход поршня 115 мм. Определить скорость поршня в момент удара по хвостовику пики и силу удара, если удар продолжается 0,05 сек.
Решение
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 940; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!