ЭО

2.1.2.1 Гусеничное ходовое оборудование

Гусеничный движитель применяется обычно при вместимости ковша q ≥ 0,8...1,0 м3 [1], хотя в отечественной и зарубежной практике известны исключения.

Продольная база экскаватора (рисунок 1), м, определяется из уравнения [4, с. 8I]

lг Кд3mэ ,

где КД = 1,1 - для экскаваторов с гусеничным движителем; mэ- масса экскаватора, т.

Отношение колеи (поперечной базы) K экскаватора к продольной базе lг рекомендуется принимать [l, с. 200] равным

a = K/lг = 0,76...0,82.

Рисунок 1 - Схема к определению основных размеров базовой части гусеничного одноковшового гидравлического экскаватора

База lг и ширина гусеницы bг должны обеспечивать давление гусениц на грунт pcp, не превышающее предельно допустимого [pcp], т.е.

11

где bг 0,22 3mэ [5, с.65]; [pcp] = 0,04...0,05 МПа - для экс-

каваторов II и III размерных групп; 0,05...0,06 - для IV размерной группы и 0,07...0,09 МПа - для V и VI размерных групп.

Диаметр опорно-поворотного круга определяется по эмпирической формуле [1, с.201]

Dопу 0,45...0,47 3mэ .

Величины К и bг необходимо проверить на возможность вписывания опорно-поворотного устройства (ОПУ) между гусеницами (рисунок 1) с зазорами в = 100...150 мм с каждой его стороны. Эти требования удовлетворяются при соблюдении следующих соотношений [l, с. 200]

Высота гусеничного хода, м, может быть найдена из выражения [4, с. 64]

или назначена по подобию и в соответствии с массой экскаватора (Приложение А).

Просвет под поворотной платформой, м, принимается

[1, с.201] равным

12

Высота балок платформы, м, принимается [3, с. 117] равной

Габаритная ширина поворотной платформы Впл ограничивается шириной ж. - д. подвижного состава, равной

3,25м.

Радиус хвостовой части поворотной платформы, м, должен быть [5, с.66] не более

где l1 = (0,5...0,7) - расстояние от опорного контура экскаватора до подошвы отвала грунта, м; = 0,15...0,25 - зазор, м ;= 45° - угол естественного откоса отвала грунта.

2.1.2.2 Пневмоколесное ходовое оборудование

Пневмоколесный движитель применяется обычно на экскаваторах с вместимостью ковша q ≤ 0,5...1,0 м3, но также могут быть и имеют место исключения.

Базовая часть одноковшовых экскаваторов на пневмоколесном ходу отличается лишь движителем, а поэтому и высотным положением поворотной платформы (рисунок 2).

Диаметр колес и размеры пневматических шин определяют по возможной максимальной нагрузке на колесо (когда выносные опоры не принимают участия в работе) для двух расчетных положений (рисунок 3):

1.При расположении стрелы по продольной оси ма-

шины;

2.Когда ось стрелы направлена на одно колесо.

13

Рисунок 2 - Схема к определению основных размеров базовой части пневмоколесного одноковшового гидравлического экскаватора

Если принять, что нагрузка от ходовой части Gx распределяется по колесам равномерно, то полная нагрузка на колесо составит (рисунок 3)

где Р - результирующая сила весовых и рабочих нагрузок, приведенная к центру опорного контура (т.О), путем замены ее вертикальной силой Р, действующей в т.О и моментов в двух плоскостях;

Мх Р l sin пч; Муо Р(l cos пч lпч);

где lпч - смещение центров поворотной и ходовой частей. На предварительной стадии расчета силу P, кН, можно

принять равной сумме весовой нагрузки от поворотной части экскаватора 0,64mэg и наибольшей силы копания для данной размерной группы экскаватора (таблицаA.1), т.е.

Р 0,64mэg P01max .

14

Рисунок 3 - Схема к определению нагрузки на колесо

Для первого расчетного положения нагрузка на колеса составит

Для второго расчетного положения нагрузка на колесо С составит

15

По максимальному значению Ркоп выбирается типоразмер шины [4, табл. 2.26].

Затем выбранную шину необходимо проверить на про-

гиб [4, с.77]

у 0,3 Рmax1DB (0,03...0,04)Dк. p

Нагрузка на баллон:

Рmax 0,12рD3кВш .

Здесь р - давление воздуха в камере, Па; Dк, Вш -наружный диаметр и ширина шины, м.

Наружный диаметр шины без нагрузки, м,

Dк 2,16 Вш d,

где d - внутренний диаметр шины (второе число в обозначениях шины), м. Обычно передние колеса однотипные, а задние двухшинные.

Продольная база пневмоколесных экскаваторов составляет

а поперечная база (колея)

Здесь коэффициенты пропорциональности соответствуют массам экскаваторов mэ = 10... 15 т.

Ось вращения поворотной платформы смещена от середины ходовой тележки к задним колесам на расстояние (рисунок 3)

lпч lк / 6 .

Просвет под поворотной платформой

16

Остальные размеры базовой части пневмоколесных экскаваторов определяются так же, как и для гусеничных.

2.2 Определение линейных размеров рабочего оборудования

Линейные размеры рабочего оборудования обратной лопаты (рисунок 4) при заданной максимальной глубине копания Нк зависят также от массы экскаватора mэ, высотных размеров hпс, hцс и размеров опорного контура базовой части машины, в частности lг или lК И К.

Диапазон вариации параметров рабочего оборудования определяются по эмпирической зависимости

где П - искомый параметр, м; А - величина, зависящая от типа ходового оборудования, м; принимается для гусеничных экскаваторов А = 0,5 lг, а для пневмоколесных - А = 0,5

lк;

К' и Кv - коэффициенты соответственно пропорциональности и вариации, принимаемые по таблице 3 (рисунок 4).

17

18

Рисунок4Схемакопределениюосновныхразмероврабочегооборудования

Таблица 3 - Данные к определению параметров рабочего оборудования обратная лопата гидравлического экскаватора

[4]

Следует иметь в виду, что максимальная глубина копания реализуется только при копании траншеи. Тогда Hк max = Hкт. Глубина копания котлована тем же рабочим оборудованием будет составлять

Нкк = (0,70...0,625)Hкт

19

Вычисленные по эмпирической зависимости (15) основные линейные размеры рабочего оборудования и имеющие предварительный ориентировочный характер, следует проверить по условию обеспечения минимальной энергоемкости копания поворотом ковша и поворотом рукояти.

В этом случае радиус копания поворотом ковша соста-

вит

Длина ковша, с учетом износа зубьев равного 0,75 от предельного износа, будет равна

длина рукояти может быть проверена по формуле

Здесь bK - ширина ковша, м; принимается по таблицеA1; Кн, Крых - коэффициенты наполнения ковша и рыхления грунта (таблица 1); кк - угол поворота ковша, град; принимается

кк = 100°; hc - средняя толщина срезаемой стружки, м; принимается hс = (0,22...0,25)RК [5]; рк - угол поворота рукояти, град; принимается рк ≈ 50°.

Параметры стрелоподъемного механизма должны обусловить минимально возможную металлоемкость рабочего оборудования. Это требует рационального расположении пяты стрелы и пяты стрелоподъемного гидроцилиндра (рисунок 5), координаты которых (в м) следует уточнить по эмпирическим зависимостям [l]

20