ЭО

По значению мощности Nп mах подбирается гидродвигатель мощностью Nгм, с последующим корректированием частоты вращения

n nгм.ном Nгм ,

гм Nгм.ном

где nгм ном и Nгм ном - номинальные частота вращения и мощность гидромотора. Передаточное число механизма поворо-

та

где nд = nгм, и Nд= Nгм.

Мощность, кВт, необходимая для привода насоса

где рн max, н max - максимальные давление, МПа, и производительность (подача) насоса, дм3/с; г - КПД гидросистемы;

г = 0,8...0,9.

По крутящему моменту выбранного гидромотора Мгм можно найти продолжительность полного поворота [1]: двухпериодного

tп eJcp п aср ,

iп Мгм

и трехпериодного

где

f 2 (hp hт с12 ) 1п (2 hт с12 ) hп(2hт с12 );

для приводов с гидромоторами принимаются hp = 1,05...1,18; hт = 0,92...0,97.

41

5 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ

Тяговые расчеты экскаваторов с гусеничными движителями проводятся для трех режимов передвижения:

- прямолинейное движение на почти горизонтальном участке ( max = 2...3°)

-поворотное движение в аналогичных условиях;

-прямолинейное движение на максимальном подъеме

( max = 22° для экскаваторов I...IV групп и max= 20° - V группа).

Общее сопротивление перемещению движителя составит: на первом режиме

на втором и третьем режимах

где Wf = fmэg - сопротивление прямолинейному движению, Н; f - коэффициент сопротивления движению; принимается f = 0,06...0,15 [1, таблица 5.1]; Wj = (0,01...0,02)mэg - сопро-

тивление сил инерции, Н; W min = mэg sin min- сопротивле-

ние подъему на угол min= 2...30; Н; Wп = fпmэg - сопротивление повороту на минимальном радиусе Rmin = К/2 и коэф-

фициенте сопротивления повороту fп = 0,3...1,0; W max = f mэg sin max - сопротивление подъему на max. При групповом приводе движителя гусеничных и пневмоколесных экскаваторов скорости передвижения определяются из выражения

42

где kвых - коэффициент снижения мощности двигателя Nдв (кВт) из-за колебаний нагрузки; принимается kвых = 0,75...0,82; т - КПД трансмиссии привода ходового устройства; Wmin(max) - минимальное (максимальное) сопротивление движению, кН.

Для пневмоколесных экскаваторов сопротивления перемещению определяются только для первого и третьего режимов. При дискретном регулировании скоростей их число n должно быть не менее четырех. Частные значения скоростей должны представлять геометрическую прогрессию

a Vmax / Vmin со знаменателем (n 1) 1 . Максимальная скорость перемещения

Vmax ≤ (22...25 км/ч) [I].

Максимальный крутящий момент на валу гидромотора, Нм,

Мкр.max Wоmax rc , (50)

ux п

где rс - силовой радиус ведущего колеса (ведущей звездочки), м; на плотном грунте rс= r0 - (0,12...0,15)Bш, на рыхлом rс = r0 - (0,08...0,1)Вш; r0 - радиус недеформированной шины, м; Вш - ширина профиля шины, м; ux - передаточное число механической передачи от гидромотора до ведущего колеса (звездочки); п - КПД этой передачи.

Передаточное число механической передачи

где Qн max - максимальная подача насосной установки, л/мин;об - объемный КПД гидропривода; qгм - рабочий объем гидромотора, см3/об; V - скорость передвижения экскаватора, км/ч. Проверяется соответствие максимальной частоты

43

вращения гидромотора принятому ux и заданным величинам V и rс по условию

Если это условие не выполняется, то следует выбрать другой гидромотор или уменьшить V.

При индивидуальном приводе каждой гусеницы по номинальной мощности, равной выходной мощности насосной установки за исключением потерь на подачу жидкости, выбирают два гидромотора - по одному на каждую гусеницу.

6 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЭКСКАВАТОРА

В задачу статического расчета входит:

-уравновешивание поворотной платформы;

-определение устойчивости экскаватора в режимах копания и перебазировки;

-определение реакций в опорно-поворотном устрой-

стве;

-определение давлений движителя на грунт при различных положениях рабочего оборудования.

Уравновешивание поворотной платформы обеспечивается соответствующим размещением на ней оборудования и

выбором массы mпр противовеса (контргруза). Для обратной лопаты, массу mпр определяют из двух расчетных положений (рисунок 10, а,б). Из ∑МВ = 0 (рисунок 10,а) сила веса контргруза, Н, составит

44

При свободном опирании рабочего оборудования о грунт на максимальном вылете ковша из ∑МA = 0 сила веса контргруза, Н, будет равна

Большее значение массы, кг, противовеса mпр=Gпр/q, из полученных по уравнениям (53), (54), принимается для установки на экскаваторе.

Устойчивость обратной лопаты в режиме копания грунта определяется для двух расчетных положений:

1. Копание у бровки выемки (рисунок 10, в) гидроцилиндром рукояти; ковш на 2/3 заполнен грунтом, действует Р01max; рабочее оборудование поперек ходового; запас устойчивости при этом должен быть в пределах

Ку = My / М0 = 1,05...1,1;

2. Экскаватор стоит на площадке (рисунок 10,г) с уклоном 5° в сторону стрелы, располагающейся поперек ходового оборудования; ковш с грунтом IV категории ( = 1900 кГ/м3) на максимальном вылете; поворот на выгрузку с расчетной частотой вращения n = 9 мин-1; при расчете суммарных моментов удерживавших и опрокидывающих следует учитывать моменты от центробежных сил

Fi = mi 2 ri = 0,09055 Gi ri = 0,887 mi ri;

запас устойчивости при этом

Ку = My / М0 ≥ [Ку] = 1,15.

Устойчивость экскаватора при передвижении собст-

венным ходом (рисунок 10 д, е) на подъем с max и под уклон с max определяется при действии попутного ветра с

удельной силой [pвет]= 250 Па; предельный угол [ max] = 22° для экскаваторов III...IV размерных групп и [ max]= 20° - для

45

V размерной группы и более; запас устойчивости при этом должен составить

Ку Му [Ку] 1,15.

Мо

Реакции в опорно-поворотном круге, а также давления движителя экскаватора на грунт (если это предусмотрено заданием на курсовое или дипломное проектирование) можно определить по известным методикам [2, с.130, с. 8691].

Рисунок 10 - Схемы к статическому расчету экскаватора

46

7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЭКСКАВАТОРА

Техническую производительность одноковшового экскаватора, м3ч, определяют по формуле

где q - геометрическая вместимость ковша, м3; Кн, Крых - коэффициенты наполнения ковша и разрыхления грунта (таблица 2).

Продолжительность рабочего цикла одноковшового экскаватора, с, представляется суммой составляющих: tкоп - продолжительность копания, с; tпг , tпп - продолжительности поворота платформы с груженым и порожним ковшом, с; tр - продолжительность разгрузки ковша, с, т.е.

где mэ - масса экскаватора, т; Кi - коэффициент пропорциональности (таблица 4).

Таблица 4 - Значения коэффициентов Кi

47

ЛИТЕРАТУРА

1.Машины для земляных работ: Учебник для студентов вузов по специальности "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование /Д.П.Волков, В.Я.Крикун, П.Е.Тотолин и др.; под общ, ред. Д.П.Волкова,- М.: Машиностроение, 1992.- 448с

2.Машины для земляных работ: Учебник /Н.Г. Гаркави, Аринченков В.И., Карпов В.В. и др.; под ред. Н.Г.Гаркави.- М.: Высшая шко-

ла, 1982.- 335с.

3.Домбровский Н.Г., Гальперин М.И. Строительные машины (в 2-х ч.). Ч.П: Учебн. для студ. вузов по специальности "Строительные и дор. машины и оборуд." - М.: Высш. шк., 1985.- 224с.

4.Проектирование машин для земляных работ. Учебное пособие /Холодов A.M., Руднев В.К., Ничко В.В. и др.; под ред. A.M. Холодова.- Харьков: Вища школа , 1986,- 272с.

5.Смоляницкий Э.А., Мокин Н.В. Гидравлические экскаваторы. Ч.1 Определение параметров: Учебное пособие - Новосибирск: НИИЖТ,

1976.- 86с.

6.Справочник молодого машиниста экскаватора/ Донской В.М., Корнеев В.П., Марин В.А., Филатов А.И. - М.: Высш. шк., 1988.- 320с.

7.Машины для земляных работ/ А.К.Рейш, С.М.Борисов, Б.Ф.Бандаков; Под ред. С.П.Епифанова и др. - 2-е изд.- М.: Стройиздат,

1981.- 352с.

8.Гидравлический экскаватор ЭО-4121/ Н.И.Гаврилов, А.Е.Литвак, Ю.Н.Игошин и др.- М.: Машиностроение, I980.- 232с.

9.Гидравлический экскаватор ЭО-5124/ В.Л.Болтыхов, А.И.Филатов, А.П.Фейдлес и др.- М.: Машиностроение, 1991. - 256с.

10.Каверзин С.В. Курсовое и дипломное проектирование по гидроприводу строительных и дорожных машин,- Красноярск: Изд. Красн,

ун-та, 1984. - 284с.

11.Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование: Справочник для строит. спец. вузов и инж.-техн. работников.- М.: Высш.

шк., 1991,- 456 с.

12.Журнал "Строит. и дорож. машины" с 1985 г.

13.Машины для земляных работ; Метод. указан. по выполн. и оформл. курсового проекта /Составитель И.Г.Басов.- Томск: Офсет ТГАСА, 1995.- 16с.

14.Родин И.И., Пономарев В.П. Проектирование одноковшовых строительных экскаваторов: Учебное пособие.- Красноярск: КПИ, 1973.

-208с.

48

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица - Рекомендуемые параметры одноковшовых гидравлических экскаваторов обратная лопата [4, табл. 2.16]

49

Продолжение таблицы

50