Рис. 12. Схема к определению усилий, действующих на рабочее оборудование одноковшового экскаватора.
Копание поворотом ковша. На рабочее оборудование действуют наибольшие нагрузки в период копания гидроцилиндром ковша на максимальной глубине. Если наибольшее усилие на режущей кромке ковша не может быть достигнуто из-за ограниченной устойчивости экскаватора или ограничения реактивного усилия в гидроцилиндре рукояти, то за расчетное принимают положение, при котором рукоять повернута на угол, допускающий развитие максимального усилия на режущей кромке ковша, что соответствует расчетному положению рукояти 3р (рис.12) и ковша Зк (рис.13).
Рис. 13. Схема к определению усилий в тяге ковша.
Определим наибольшее реактивное усилие, которое возникает в цилиндре рукояти РЦР, кН:
Определим реактивное усилие, которое возникает в цилиндре рукояти в положении 6р:
ΣМВ = 0
- РЦР6 · (rЦР6) + GК.ГР · (rК.ГР6) + GР · (rР6) + РСР · (ρ) = 0
РЦР6 = 1 / rЦР6 · (GК.ГР · (rК.ГР6) + GР · (rР6) + РСР · (ρ)) =
= 1/0.39 · (11 · 2.97 + 7.65 · 0.83 + 39.5 · 3.7) = 473.8 кН
Определим реактивное усилие, которое возникает в цилиндре рукояти в положении 5р:
ΣМВ = 0
- РЦР5 · (rЦР5) + GК.ГР · (rК.ГР5) + GР · (rР5) + РСР · (ρ) = 0
РЦР5 = 1 / rЦР5 · (GК.ГР · (rК.ГР5) + GР · (rР5) + РСР · (ρ)) =
= 1/0.502 · (11 · 2.81 + 7.65 · 0.78 + 39.5 · 3.7) =364.6 кН
Определим реактивное усилие, которое возникает в цилиндре рукояти в положении 4р:
ΣМВ = 0
- РЦР4 · (rЦР4) + GК.ГР · (rК.ГР4) + GР · (rР4) + РСР · (ρ) = 0
РЦР4 = 1 / rЦР4 · (GК.ГР · (rК.ГР4) + GР · (rР4) + РСР · (ρ)) =
= 1/0.55 · (11 · 2.3 + 7.65 · 0.65 + 39.5 · 3.7) =320 кН
Определим реактивное усилие, которое возникает в цилиндре рукояти в положении 3р:
ΣМВ = 0
- РЦР3 · (rЦР3) + GК.ГР · (rК.ГР3) + GР · (rР3) + РСР · (ρ) = 0
РЦР3 = 1 / rЦР3 · (GК.ГР · (rК.ГР3) + GР · (rР3) + РСР · (ρ)) =
= 1/0.54 · (11 · 1.62 + 7.65 · 0.45 + 39.5 · 3.7) =310 кН
Определим реактивное усилие, которое возникает в цилиндре рукояти в положении 2р:
ΣМВ = 0
- РЦР2 · (rЦР2) + GК.ГР · (rК.ГР2) + GР · (rР2) + РСР · (ρ) = 0
РЦР2 = 1 / rЦР2 · (GК.ГР · (rК.ГР2) + GР · (rР2) + РСР · (ρ)) =
= 1/0.54 · (11 · 0.72 + 7.65 · 0.2 + 39.5 · 3.7) =324 кН
Определим реактивное усилие, которое возникает в цилиндре рукояти в положении 1р:
ΣМВ = 0
- РЦР1 · (rЦР1) - GК.ГР · (rК.ГР1) - GР · (rР1) + РСР · (ρ) = 0
РЦР1 = 1/ rЦР1 · (- GК.ГР · (rК.ГР1) - GР · (rР1) + РСР · (ρ)) =
= 1/0.36 · (-11 · 0.26 - 7.65 · 0.07 + 39.5 · 3.7) =396.5 кН
Мы определили, что наибольшее реактивное усилие в цилиндре рукояти будет возникать в положении 6р. Далее мы выбираем по стандартизированному ряду гидроцилиндр, определяя его диаметр и площадь поршневой полости. Из полученных расчетов выбираем гидроцилиндр с диаметром поршня d = 0.125 м. Максимальное давление в гидроцилиндре принимаем равным 32 МПа. Подробный расчет гидроцилиндра будет рассмотрен нами далее.
Определим максимальное реактивное усилие в цилиндре рукояти РЦР, кН:
РЦРмакс = pМАКС · FЦР = 320 · 153.9 =492.5 кН,
где рМАКС - максимальное давление в цилиндре рукояти, кН;
В этом случае при копании поворотом ковша на его режущей кромке развивается усилие (рис. 12, 13) в положении 6Р:
ΣМВ = 0
Р1-6 · (ρ) – РЦР · (rЦР6) + GК.ГР · (r К.ГР) + GР · (r Р6) = 0
Р1-6 = 1 / ρ · (РЦР · (rЦР6) - GК.ГР · (r К.ГР) - GР · (r Р6)) =
= 1/3.7 · (-11 ·2.97 - 7.65 · 0.83 + 492.5 · 0.39) =41.4 кН,
в положении 3Р:
ΣМВ = 0
Р1-3 · (ρ) - РЦР · (rЦР1) - GК.ГР · (r К.ГР) - GР · (r Р1) = 0
Р1-3 = =
= 1/3.7 · (-11 ·1.62 - 7.65 · 0.45 + 492.5 · 0.54) =66.1 кН,
в положении 1Р:
ΣМВ = 0
Р1-1 · (ρ) - РЦР · (rЦР1) - GК.ГР · (r К.ГР) - GР · (r Р1) = 0
Р1-1 = =
= 1/3.7 · (11 ·0.26 + 7.65 · 0.45 + 492.5 · 0.36) =48.8 кН,
где ρ - плечо силы Р1 действующей относительно точки В, м.
Определим нормальную составляющую для положений 6Р, 3Р и 1Р:
P2-6 ≈ 0,2P 1-6 = 0.2 · 41.4 = 8.28 кН
P2-3 ≈ 0,2P 1-3 = 0.2 · 66.1 = 13.22 кН
P2-1 ≈ 0,2P 1-1 = 0.2 · 48.8 = 9.76 кН
Материалы о транспорте:
Расчёт основных
энергетических показателей
Для определения удельных показателей потребления электроэнергии необходимо мощность ТЭД при движении на горизонтальном участке при различных режимах движения (разгон, выбег, торможение, дотягивание). ...
Определение оптимального плана перевозок для навалочного груза
Для определения рациональных маршрутов необходимо определить кратчайшее расстояние от пунктов погрузки до пунктов разгрузки, так как в условии варианта объем отправок не совпадает с объемом потреблен ...
Предварительный расчет массы РП
Расчет производился по компьютерным данным по предварительной компоновке привода. Результаты предварительного расчета массы привода и основных составляющих узлов даны в таблице 2.2. Таблица 2.2 Наиме ...