Применительно к ЩОМ в курсовой работе определяются: теоретическая производительность, энергоемкость, металлоемкость, вероятность безотказной работы.
Теоретическая производительность ЩОМ определяется в зависимости от производительности головной машины комплекта, в состав которого она входит. Таким образом, величина теоретической производительности может считаться исходной и все остальные характеристики целесообразно связать с ней.
Далее приведены зависимости, позволяющие определить энергоемкость исходя из теоретической производительности.
Энергоемкость ЩОМ определяется расходом мощности, кВт, на выполнение всех её частных функций.
1. Вырезка загрязненного балласта:
- ножом статического действия
N1=kП / 3,6 * 106 = (4 * 105 * 250)/(3,6 * 106) =
27,77 кВт,
где k - удельное сопротивление резанию, Н/м2;
П – теоретическая производительность, м3/ч.
Учитывая приближенный характер вычислений, можно принять k = 4 * 105 Н/м2
2. Перемещение загрязненного балласта к месту очистки.
N2 = kтПgH/3,6 * 106 = (1,5 * 250 * 1,8 * 104 * 2)/3,6*106
= 3,75 кВт,
где Н – высота подъема балласта, Н=2 м;
kт – коэффициент, учитывающий вредные сопротивления при движении грузонесущего рабочего органа
(kт =1,5).
3. Очистка балласта от загрязнителей:
- барабанным грохотом
N3 = kрLбПg/3,6 * 106 = (1,5*1,5*250*1,8*104)/(3,6*106) =
= 2,81 кВт,
где kр – коэффициент потерь мощности за счет преодоления сил трения в опорных роликах (kр = 1,5);
Lб –длина барабана, Lб =1,5 м.
4. Укладка очищенного балласта в путь.
При укладке очищенного балласта в путь по лотку расхода мощности нет, т.к. материал движется самотеком, т.е.
N4 = 0.
5. Перемещение загрязнителей.
Использование лотка не вызывает расхода мощности, т.е.
N5 = 0.
6. Перемещение машины.
N1 = (W1 + W2)П/F*3,6*106 = (2,5*104 +3*104)*250/(1* 3,6 * 106) = 3,81кВт,
где W1 – основное сопротивление, Н, перемещению, определяемое выражением W1 = Gw = 25*104*0,1 = 2,5*104 Н (w - удельное сопротивление перемещению, G – вес машины,
G = 25*104Н);
W2 – сопротивление на подъеме (W2 = G*0,12 = 25*104*0,12 = 3*104 Н). Ориентировочно можно принять для перемещения на гусеничном ходу w = 0,1;
F – площадь поперечного сечения балластной призмы,
F = 1м2.
Балланс мощности:
N = (1/0,7)*(27,77+3,75+2,81+0+0+3,81) = 54,4 кВт,
где h - к.п.д. трансмиссии, ориентировочно принимаемый равным 0,7.
Удельная энергоемкость,
кВт * ч/м3
кВт * ч/м3
Удельная металлоемкость,
кг/м3/ч,
кг/м3/ч,
где G – масса машины, которую находят ориентировочно по известным аналогам.
Вероятность безотказной работы машины в течение четырехчасового «окна» определяется на основе структурной схемы надежности. Так как отказ любого из средств реализации частных функций вызывает потерю работоспособности всей машины, структурная схема ее надежности строится из последовательно соединенных элементов. Вероятность безотказной работы машины равна:
,
где 
- вероятность безотказной работы i – го средства реализации частных функций.
