книги / Многоковшовые экскаваторы
..pdfвокруг которых происходит опрокидывание; P , P mïx - ветровые
нагрузки; г - плечо действия ветровой нагрузки относительно опор Л и В\ d - плечо силы /* относительно опоры А.
Рис. 15. Схема нагрузок для монтажного положения
При расчете устойчивости для рабочего положения экскава тора (см. рис. 13) очевидно, что опрокидывание может происхо дить лишь относительно опоры А.
Тогда
К = |
1.3... 1.4. |
(11) |
уPr + Pd
Ввыражении (11) не учитывается изменение положения центра тяжести машины при различных углах наклона ковшо вой рамы.
Для транспортного положения относительно центра А (см. рис. 14)
-Рвта*'"
Для монтажного положения относительно опоры В (см. рис. 15)
. <?2»2 2:1,3... 1,4.
P T
в max'
Устойчивость роторного траншейного экскаватора рассчи тывается для транспортного и рабочих положений.
Рис. 16. Схема для определения устойчивости роторного траншейного экскаватора
В рабочем процессе опрокидывание тягача возможно отно сительно задних опор при технологическом стопорении ротора, когда движитель развивает силу тяги, ограниченную сцеплени ем (рис. 16):
М |
GTrx + G г |
, 2 5 , |
К = - - у- |
- L 2 ------ ^ > 1 |
|
М опр |
Лглр + ТН |
|
где Му - момент удерживающий; Мтр - |
момент опрокиды |
вающий; GT,G„p - силы тяжести тягача и противовеса; R - вер
тикальная составляющая усилий в шарнире А; Т - горизонталь ная составляющая усилий в шарнире А.
Входящие в эту формулу величины вычисляют с помощью следующих соотношений:
Gva + (Gr + Gnp )(H + Dp / 2 )» + 2 M npic / D„
R =
5 - ф ( Я + D f / 2 )
T = (G r + G np + R ) i p
Здесь Gp - сила тяжести рабочего оборудования; Df - диаметр ротора; <р - коэффициент сцепления.движителя с опорной поверхностью, ф = 0,9; Мщ - момент, передаваемый распредели
тельной муфтой; / - передаточное число между ротором и рас пределительной муфтой.
2.4. Определение давления на грунт
Удельное давление на полную опорную поверхность для гу сениц определяется по формуле
Рт = — г, 41 пЫ
где G - вертикальная равнодействующая всех сил, кгс; п -
число гусениц; Ь - ширина гусеницы, м; / - длина опорной части гусениц (принимается как расстояние между осями веду щего и направляющего колес), м.
Однако наиболее вероятен случай, когда нагрузки, возни кающие при работе экскаватора, сопровождаются значительным эксцентриситетом равнодействующей сил, передаваемых вра щающейся частью на ходовую опору. Тогда давление на грунт неравномерно по длине гусеницы.
Если эксцентриситет равнодействующей /< —, то эпюра
6
удельных давлений имеет вид трапеции I (рис. 17):
Jr
г
-X
□Ч 4 ^
______ _______ 1
.....гл.,.,..,
К о ) О
1/2
\
3
сх
с 1
-L/
Чг~|
е *
G
1 |
A |
ОО
1/2
Рис. 17. Схема к определению давления на грунт при смещении центра тяжести опорной площади гусеницы
Если / = —, то эпюра приобретает вид треугольника II:
6
р |
- 2S L - |
р |
|
= |
О |
л 2шах |
h f * |
2 |
m*n |
||
Если / > —, то эпюра имеет вид III: |
|
|
|||
6 |
|
|
|
|
|
Р3 max =- |
• ; ^ |
= 0 |
; / ' |
= |
з U - I |
И
Для роторных экскаваторов желательно, чтобы эксцентри ситет был не более , что соответствует Р ^ = 2 Р^ . В крайнем
случае может быть допущено, чтобы Р ^ =2,5 Р^. Ориентиро
вочные значения отношений максимальных и средних давлений на грунт Ртш/Р ср одноковшовых и роторных экскаваторов
представлены в табл. 4
Т а б л и ц а 4
|
Значения т для |
Значения т для роторных |
||
|
одноковшовых |
экскаваторов при грунтах |
||
Машины |
экскаваторов |
|
|
|
|
крепких |
средней крепости |
мягких |
|
|
_ ^пах |
|||
|
Рср |
|
|
|
Двухгусеничные: |
|
|
|
|
малой мощности |
4-5 |
1,30 |
0,98 |
0,92 |
средней мощности |
3-4 |
0,91 |
0,86 |
0,81 |
большой мощности |
2-3 |
0,71 |
0,61 |
0,51 |
Многогусеничные |
______1,5-2 |
0,40 |
0,39 |
- |
При выборе геометрических размеров гусеничного хода должно соблюдаться условие: нагрузка на грунт не должна пре вышать допускаемую удельную нагрузку, которую можно вы брать из табл. 5.
Двухгусеничное оборудование |
Значения К для машин мощности |
|||
малой |
средней |
большой |
||
длина гусеницы |
||||
1,1-1,15 |
1,05-1,1 |
0,65-0,80 |
||
ширина звена |
0,18-0,20 |
0,18-0,91 |
0,12-0,13 |
|
шаг звена |
0,08-0,10 |
0,07 |
0,06-Ю,07 |
|
высота гусеницы |
0,32-0,38 |
0,23-0,24 |
0,18-0,21 |
|
диаметр ведущего колеса |
0,27-0,34 |
0,18-0,19 |
0,15-0,17 |
|
диаметр направляющего колеса |
0,25-0,31 |
0,18 |
0,15-0,18 |
Примечание. Для получения размеров гусеничного ходового оборудова
ния (м) значение коэффициента К необходимо умножить на i f ô , где G - мас са экскаватора (для многогусеничных - максимальная нагрузка на гусеницу).
3. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ МНОГОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
Уравнение движения для гусеничного ходового оборудова ния в общем случае можно представить в виде
где S7 - максимальное тяговое усилие, кгс; Wm - внутреннее
сопротивление ходовых механизмов, кгс; Wu - сопротивление
инерции при трогании с места, кгс; Wa - сопротивление подъе
му, кгс; WK- сопротивление качению, кгс; W„ - сопротивление
действию ветра, кгс; |
- сопротивление повороту, кгс. |
Одновременное действие всех указанных сопротивлений при нимается только для рельсового ходового оборудования, так как при гусеничном ходовом оборудовании поворот на подъеме может быть сделан на заднем ходу под углом, а сопротивление повороту для других колесных машин может не учитываться. Поэтому при тяговом расчете принимается большее из значений W„и W^.
Внутреннее сопротивление гусеничных ходовых механиз мов приближенно определяется по следующим зависимостям:
для гусеницы с концевым приводом на переднем ходу
W™= ( o , 4 8 9 G + - ^ L l a ,
^8,5IÏG)
на заднем ходу
^ _ ( ° , 0 8 4 8 +8^
для многоопорной гусеницы с концевым приводом
где G - масса экскаватора, т; а - коэффициент, учитывающий добавочное сопротивление трению от действия внешних сил (сопротивление копанию) и боковых усилий при повороте; для машин непрерывного действия с рамой поперечного копания а = 1,50...1,75; для роторных машин поперечного копания при прямолинейном движении а = 1, при поворотах а = 1,2...1,4.
Сопротивление инерции при трогании с места для машин с двигателем внутреннего сгорания или одним электродвигателем
Wп = ^ 2. . >
где g - ускорение свободного падения, м/с2; /р - время разгона, с. Для экскаваторов с электрооборудованием по схеме Д-Г-Д
При средней скорости движения экскаватора v, = 1 км/ч
и времени разгона /р - 3 с
Wn =(0,01...0,02) G.
Сопротивление подъему
Wn = GsinP,
где Р - уклон, град.
Сопротивление качению для многоопорной гусеницы
1.5n h % jD |
|
-jD ^ h |
’ |
для малоопорной гусеницы |
|
2,61nbhlP0yfD
Здесь h - фактическая глубина погружения гусеницы, м; D -
диаметр качения гусеницы, м