Определим работу, затрачиваемую на преодоление сопротивлений грунта копанию рукоятью:
где К1 – удельное сопротивление грунта копанию, К1=220 кПа;
Кэ – коэффициент энергоемкости, Кэ=0.94;
q – вместимость ковша, q=0.4 м3;
lк=R1=1.2 м;
Hp=3.94 м – оптимальная глубина копания;
τ – угол наклона откоса безопасности к уровню стоянки экскаватора, τ=75˚30’
Для определения работы AG (кДж), затрачиваемой на преодоление сил тяжести рабочего оборудования и грунта в ковше, предварительно найдем силы тяжести ковша, рукояти с гидроцилиндром привода ковша, коромыслом и тягой, стрелы с гидроцилиндром привода рукояти и грунта в ковше.
Масса ковша mк (т) определена ранее, массы рукояти тр (т) и стрелы mс (т) определим приближенно по подобию с уже имеющимися экскаваторами как
где - масса 1 п. м. металлоконструкции рукояти или стрелы, выбираемая из пределов = 0,08 . 0,38 т/м при mэ= 6 . 40. Принимаем = 0,24 т/м.
Массу грунта в ковше в начале (тгн, т) и в конце (mгв, т) прямолинейного участка ВС определим как:
где - плотность грунта, =1.9 т/м3;
V- объем грунта в ковше
Тогда
Определим силы тяжести рабочего оборудования.
Сила тяжести рукояти:
Сила тяжести стрелы:
Сила тяжести ковша:
Сила тяжести грунта в ковше в начале и в конце участка ВС:
С использованием полученных данных вычислим работу, затрачиваемую на преодоление сопротивления сил тяжести элементов рабочего оборудования и грунта в ковше на указанных перемещениях:
Полная работа, затрачиваемая на преодоление сопротивлений грунта копанию и подъему рабочего оборудования с грунтом, определится суммой:
Такую же работу, с учетом потерь на трение в кинематических парах, учитываемых коэффициентом полезного действия (КПД) механизма поворота рукояти, выполнит гидроцилиндр ее привода:
,
Приближенно указанный КПД можно определить как:
где - КПД одного шарнира (для смазанных шарниров );
n - число шарниров (п = 3); - механический КПД гидроцилиндра, учитывающий потери на трение в парах поршень - зеркало цилиндра и шток - накидная гайка ().
Материалы о транспорте:
Модернизация отечественных дизелей с заменой на дизеля фирмы «Caterpillar»
Существующая схема топливопровода энергетической установки судна обладает рядом существенных недостатков, таких как сложная система обвязки топливной аппаратуры, протяженность линии трубопроводов, не ...
Обоснование объемно-планировочного решения производственного корпуса
Для производственного корпуса АТП принимается одноэтажное здание сплошной застройки, что объясняется рядом причин: 1. В связи с относительной дешевизной одноэтажных зданий. 2. Возможностью применения ...
Составление уравнений с помощью уравнений Лагранжа второго рода
Составляем систему уравнений следующим образом: Кинетическая энергия системы: Потенциальная энергия системы: , где Берем , т.к. угол мал и Т.к. в системе есть сила пропорциональная скорости перемещен ...