Совершенствования узла экскаватора

- эта величина  определяет радиус ядра сечения опорного круга.

При малых значениях  эксцентриситета с сжимающим  усилием подвержены все ролики круга.

Максимальное  и минимальное усилия на ролик  будут соответственно при углах β = 0⁰ и β = 180⁰ к плоскости действия сил, (139); (140) /2/:

F_{n max} = G (1 + 8eД_о,      ) = G * 2

             n        Д₁² + Д₂²      n                                                          (1.39)

F_{n mix} = G (1 + 8eД_о,      ) = G * 2

             n        Д₁² + Д₂²      n                                                            (1.40)

где e = Д₁² + Д₂²

            8 Д_o

n – число роликов

Приравняв нулю выражение (1.40), находим максимальное допустимое значение эксцентриситета приложения нагрузки, при котором для передачи давления используются все ролики и не происходит полной разгрузки одних роликов за счёт других.

Находим,

                                        F_{n max} = G * 2 = Р_о * 2 = 2211 * 2 = 123 кН

                                                           n            36            36

в) Определяем усилия при выходе равнодействующей за пределы  ядра сечения (при этом равнодействующая остаётся в пределах опорного круга).

Величина нагрузки на передний ролик F_{n max} определяется расстоянием С. Для различных отношений заданного эксцентриситета е к радиусу круга

R_o = Д_о                         Д₁

        2        и значений Д₂    находим из табл. 22 /2/ соотношение С/ R_o, определяющее положение нулевой линии, и отношение F_{n max}

                                                                                 F_{n ср}

По заданному  числу роликов n = 36 находим F_{n ср} = G = P_o = 2211 =

                                                                                       n    n       36

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

= 61,42 кН

По таблице 22 /2/ находим, что при е / R_o = 0,25

Отсюда F_{n max} = R_o / С * F_{n ср} = 1      * 61,42 = 245,8 кН

                                                 0,25

1.3.4. Определение опорных реакций и удельного давления на грунт

Значения максимального  давления на грунт экскаватора при  различных видах работ были определены выше в подпунктах п. 1.10 П3

Среднее удельное давление на грунт вычисляется в  предположении, что гусеницы всей поверхностью равномерно передают на основание и что равнодействующая веса экскаватора проходит через центр тяжести проекции опорной поверхности гусениц:

Р_ср = G

                                                                           nвL      , (141) /2/                (1.41)

где G – собственный вес экскаватора, кН;

      n – общее количество гусениц;

     в – ширина гусениц, м;

     L – длина гусениц, м

Р_ср = 2105 / (2 * 0,9 * 4,7) = 245 кН/м² = 2,5 кг/см² = 245 кПа

Значение Р_с, определяемое по формуле (1.41), является условным, т.к. в действительности равнодействующая всегда смещена от центра опорной поверхности, и давление под гусеницами, поэтому неодинаково.

Предельное  значение смещения на величину А = В / г даёт увеличение нагрузки на одну гусеницу в два раза (до G) и снижение на другую до нуля. Соответственно изменится и удельное давление под гусеницами:

Р_max = 2 G = 2 * 214,5             = 5 кг/см² = 0,5 МПа

          2вL     2 * 900 * 470,0

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

1.3.5. Заключение

1. Уравновешенность поворотной части экскаватора при работе обеспечивается применением противовеса массой 333,54 кН;
2. Давление экскаватора на грунт:

- среднее –  2,5 кг/см² – 0,25 Мпа

- максимальное  – 5 кг/см² – 0,5 Мпа

3. Максимальный опрокидывающий момент 5687 кН/м;

         Максимальная осевая нагрузка 2211 кН;

         Максимальное смещение осевой  нагрузки 1,45 м.

Вывод: Полученные выше результаты дают основание сделать вывод, что экскаватор можно считать устойчивой системой. Уравновешивание поворотной платформы достигается соответствующим размещением всех механизмов на поворотной платформе и выбором размеров противовеса.

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

2 СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

Разработка  конструкции механизма подъёма  экскаватора с ковшом вместимостью 5 м³

1. Кинематический расчёт привода

В п.п. 1.5 по найденной  величине рабочего подъёмного усилия S_n и заданной скорости подъёма V_{n max} было определено значение мощности подъёмного двигателя и, согласно каталога, /4/ табл. 8.36 стр. 320, выбран двигатель ДПЭ-82, имеющий следующие технические характеристики:

В п.п. 1.6 выбрана  конструктивная схема подъёмной  лебёдки. Кинематическая схема подъёмной  лебёдки представлена на рисунке 1.3.

Определяем  передаточное число привода и  его ступеней.

1. Определяем частоту вращения приводного вала рабочей машины n_рм (барабана лебёдки), об/мин: для грузоподъёмных машин /5/ стр. 43

n_рм = 60 * 1000 V

                                                        ПД             ,                              (2.1)

где V = 0,85 м/с – скорость подъёма ковша;

      Д = 1150 мм – диаметр барабана,   (1.17)

n_рм = 60 * 1000 0,85 = 14,12 об/мин

                                                        3,14 * 1150

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

2. Определяем передаточное число привода /5/ стр. 43:

U = n_ном

                                                           n_рм,                                         (2.2)

где n_ном – номинальная частота вращения, об/мин

      n_рм – частота вращения приводного вала рабочей машины, об/мин; (2.1)

                     U = 740      = 52,4

                                                           14,12

3. Определяем передаточные числа привода.

Принимаем передаточное число закрытой передачи U_зп = 8, согласно рекомендуемых значений табл. 5.1. /7/ и табл. 2.3. /5/.

Тогда передаточное число открытой передачи

                                                  U_оп = U    ,

                                                      U_зп

U_оп = 52,4 / 8 = 6,55

4. Определяем максимально допустимое отклонение вращения приводного вала лебёдки.

Допускаемое отклонение скорости подъёма ковша S = 5 %

Тогда ∆ n_рм = n_рм S / 100 = 14,12 / 100 = 0,706 об/мин

5. Определяем допускаемую частоту вращения приводного вала лебёдки, приняв ∆ n_рм = + 0,563 об/мин:

[n_рм] = n_рм + ∆ n_рм = 14,12 + 0,563 = 14,683 об/мин.

6. Определяем фактическое передаточное число привода U_ф:

U_ф = n_ном / [n_рм] = 740 / 14,683 = 50,4

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

7. Уточняем передаточное число открытой передачи в соответствии с выбранным вариантом разбивки передаточного числа привода, оставив неизменным стандартное значение U_зп:

U_оп = U_ф / U_зп = 50,4 / 8 = 6,3

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

ДП 11.00.000 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата