Антиплагиат (Бульдозерно-скреперный агрегат с вместимостью ковша 5,5 м. куб), страница 6

рисунок 2.4а) под действиемсилыгде - максимальная сила подъема. НОпределение максимальной силы подъема выполняется вследующем порядке: из уравнения моментов внешних сил относительноребра А определяем силу, необходимую для удержания отвала внеподвижном положении:(2.49)где,,, – 49 геометрические параметры (плечи сил относительнооси С), мм, мм, мм, мм;,, – массы соответственно скрепера, бульдозерного оборудованияи рыхлительного оборудования, кг, кг, кг.НЗатем определяем горизонтальную составляющую из условиямаксимального сцепления с грунтом(2.50)где кг - общая масса машины (скрепердозера);=0,85 – максимальный коэффициент усиления для гусеничныхдвижителей.Тогда:НИсходя из этого по формуле (2.46) можно определить максимальнуюсилу подъема. В этой формуле: P1=955234,25 Н – вертикальнаясоставляющая.ТогдаНТребуемое условие устойчивости выполняетсяСилу Sп, действующую при подъеме рабочего оборудованияопределяются из условия и для случая выглубления отвала из грунта впроцессе резания, исходя из равновесия сил, действующих на 49 отвал (см.рисунок 2.4б).Сила Sп проверяется по устойчивости и по мощности привода.Усилие в гидроцилиндре Sп рассчитывается по формуле (2.51), исходяиз равновесия сил относительно оси С(2.51)где l0, l2, l, m, r - геометрические параметры,l0=3700, l2=4300, l=4900, m=700мм, r=2400мм;Gб - масса бульдозерного оборудования, Gб=8000кг;G2 - вес, поднимаемого отвалом, грунта, Н;Q - сила сопротивления смещению грунта, Н;P1, P2 – горизонтальная и вертикальная составляющая силысопротивления копанию, P1=530000Н, P2=18508Н.Вес поднимаемого грунта рассчитывается по формуле:(2.52)где γ2 – объемный вес грунта, γ2=17кН/м3;В – ширина отвала, В=7м;Fп – площадь поперечного сечения грунта в отвале (см.

рисунок 2.4б,заштрихованная область).Площадь поперечного сечения грунта определяется по формуле(2.52)где R – радиус кривизны поверхности отвала, R=1200 мм;H – высота отвала, Н=1200 мм;ε – угол установки отвала, ε=750.Тогда:Следовательно, вес поднимаемого грунта 49 будетНСила сопротивления сдвигу грунта Q, поднимаемого с отвалом,относительно грунта, остающегося в призме, 49 определяется по формуле:(2.53)где С – коэффициент сцепления грунта при сдвиге, С=2 Н/см2;В, Н – соответственно ширина и высота отвала, В=655см, Н=120см.ТогдаНСледовательно, усилие в гидроцилиндре Sп составитНПроверяем условие устойчивости машины,где Sу – максимальное усилие подъема, при котором скрепердозертеряет устойчивость.Максимальное усилие подъема отвала определяется из уравненияравновесия моментов внешних сил относительно ребра опрокидывания А (см.рисунок 2.4в) по формуле (2.51). В этой формуле P1=955234,25 Н горизонтальная составляющая максимально допустимой силысопротивления; P2=196024,82 Н - вертикальная составляющая силысопротивления.Следовательно, максимальное усилие подъема Sу составитН.Условие выполняется 693163,6 Н ≤ 1179620,45 НПроверка мощности ведется в нескольких расчетных случаях.Первый случай, если мощность двигателя достаточна дляопрокидывания трактора относительно 49 ребра А при одновременном действии 49силы тяготения по сцеплению.Определим мощность двигателя необходимую для опрокидываниямашины по формуле:(2.54)где Sу - максимальное усилие в гидроцилиндре, способное перевернутьскрепердозер, Sу=1179620,45Н;VП - скорость подъема штока, Vп=(0,1...0,5)м/с;G - вес скрепердозера, G=602000Н;φmax - максимальный коэффициент сцепления, φmax=0,9;Р2 - вертикальная составляющая силы сопротивления, Р2=196024,82 Н;VТ - скорость передвижения машины при резании грунта, VТ=0,4м/с;ηП - КПД механизма подъема, ηП=0,9;ηТ - КПД трансмиссии, ηТ=0,9.ТогдакВтТак как мощность двигателя составляет 405кВт, то мощности машиныне хватит на резание грунта при одновременном действии силы тяги посцеплению.Второй случай, если мощности двигателя не достаточно дляопрокидывания скрепердозера относительно ребра А при одновременномдействии полной силы тяги по сцеплению, 49 то требуемая мощностьопределяют из соотношения(2.55)где Sу - максимальное усилие в гидроцилиндре Sу=1194332,3 Н;Vп - скорость подъема штока, Vп=0,1 м/с;Т1 - толкающая сила, Н;VТ - скорость передвижения машины при резании грунта, VТ=0,4м/с;ηП - КПД механизма подъема, ηП=0,9;ηТ - КПД трансмиссии, ηТ=0,9.Толкающая сила определяется по формуле:(2.56)где - масса бульдозерного оборудования, кг;,,, – геометрические параметры, мм, мм,мм, мм.Тогда:Н.Следовательно, требуемая мощность двигателя:кВтМощность двигателя недостаточна.Третий случай.

Мощность двигателя недостаточна для опрокидыванияскрепердозера относительно ребра А.Максимальная сила в данном случае определяется из условиярасходования всей мощности двигателя на подъем:(2.57) 49Тогда:НРасчетная подъемная сила рассчитывается по формуле:(2.58)где - коэффициент динамичности, .ТогдаН.Определяем в первую очередь реакцию, соответствующую условиюопрокидывания из суммы моментов внешних сил относительно ребра В:(2.59)ТогдаНОпределим горизонтальную составляющую силы сопротивления последующей формуле:, (2.60)где Gд – масса базовой машины с оборудованием, Gд=60200 кг;φmax – максимальный коэффициент сцепления, φmax=0,9;ТогдаНМаксимальное усилие в гидроцилиндре определяют по формуле:(2.61)СледовательноНПроверим условие заглубления.где - усилие в гидроцилиндре необходимое для заглубления отвала,определяется по зависимости(2.61а)где - ширина нижней площадки поверхности ножа, трущейся огрунт, с учетом затупления ножа, см.

53ТогдаНТребуемое условие выполняется.Максимальная сила, определенная из условия устойчивости,должна быть проверена по мощности двигателя. При этом 49 будут иметь местоте же расчетные случаи, что и при 49 подъеме отвала.Расчет производится аналогичным способом, с той разницей, что силыи 49 определяются соответственно по формуле (2.60).Первый случай, если мощность двигателя достаточна дляопрокидывания скрепердозера относительно ребра В (см.

рисунок 2.4).Определим мощность двигателя необходимую для опрокидываниямашины по формуле:(2.62)где Sу – максимальное усилие в гидроцилиндре, способное перевернутьскрепердозер, Sу=161056,6 Н;Vп – скорость подъема штока, Vп=(0,1...0,5)м/с;G – вес скрепердозера, G=590562 Н;φmax – максимальный коэффициент сцепления, φmax=0,9;VТ – скорость передвижения машины при резании грунта, VТ=0,4м/с;ηП – КПД механизма подъема, ηП=0,9;ηТ – КПД трансмиссии, ηТ=0,9.Тогда:кВтТо есть остается запас мощности, следовательно, необходиморассчитать максимальную силу, создаваемую в гидроцилиндре из выражениядля мощности(2.63)СледовательноНРасчетное значение усилия заглубления определяется по формуле:(2.64)где - коэффициент динамичности, .ТогдаНИсходя из большего расчетного значения определяем диаметргидроцилиндра по формуле (2.35).

В этой формуле Н - усилие вгидроцилиндре.Тогдасм.Принимаем окончательно диаметр цилиндра см, соответственновыбираем гидроцилиндр 340х180х1200.2.2.3 Расчет и выбор гидромеханизма подъема и опусканиярыхлительного рабочего органаУсилие заглубления в грунт зубьев рыхлителя определяют из условиявывешивания базовой машины относительно ребра А и зуба рыхлителя встатическом положении (см. рисунок 2.5а).Рисунок 2.5 – Схема сил для определения усилий заглубления иподъема зуба рыхлителяИз условия равновесия моментов внешних сил относительно ребра Анаходят максимально возможное усилие заглубления.(2.64)где l1, l2, l3, l0 - геометрические параметры (см. рисунок 2.5 а), l1=2500мм, l2=7330 мм, l3=7330 мм, l0=1400 мм;Gc, Gб, Gр, – масса соответственно базовой машины с ковшом,бульдозерного оборудования и рыхлительного оборудования.ТогдаНУсилие подъема зубьев рыхлителя определяется из условияопрокидывания скрепердозера относительно ребра В при максимальнойглубине рыхления (см.

рисунок 2.5б).Из условия равновесия моментов внешних сил относительно ребра Внаходим усилие выглубления(2.65)где l1, l2, l3, l0 - геометрические параметры (см. рисунок 2.5 ), l1=2430мм, l2=2400 мм, l3=2400 мм, l0=6330 мм;Gc, Gб, Gр, - масса соответственно базовой машины с ковшом,бульдозерного оборудования и рыхлительного оборудования.ТогдаНГоризонтальная составляющая сопротивления грунта рыхлениюопределяется по формуле:(2.66)С учетом определенных параметровНИз условия равновесия моментов сил относительно оси А находимвыражение для усилия в балке(2.67)где l1, l2, l3, l4 - геометрические параметры (см. рисунок 2.5а), l1=2200мм, l2=1000 мм, l3=1000 мм, l0=1200 мм;Gр - масса рыхлительного оборудования.С учетом подстановкиНИз уравнения равновесия моментов внешних сил относительно оси Снаходим усилие в гидроцилиндре(2.68)Тогда после подстановкиН.Рисунок 2.6 – Расчетные схемы для определения усилий вгидроцилиндре рыхлительного оборудованияИз условия равновесия моментов сил относительно оси А находимвыражение для усилия в балке(2.69)где l1, l2, l3, l4 - геометрические параметры (см.