ПЗ (1209368), страница 7
Текст из файла (страница 7)
и датаВзам. инв.№Таблица. 3.2.Параметры модернизированного экскаваторного ковша с отвальнойповерхностью:1 Ширина коша с отвальной поверхностью:13502 Высота ковша с отвальной поверхностью, мм13003 Длина ковша с отвальной поверхностью, мм26704 Радиус кривизны лобовой поверхности, мм9005 Угол резания, град456 Масса коша с отвальной поверхностью, т0,9Общий вид рабочего органа с отвальной поверхность приведен на рис. 3.7.ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата51Подп. и датаИнв. № дубл.Взам. инв.№Подп. и датаИнв.№ подп.Рис.
3.7. Ковш, оснащенный отвальной поверхностью.ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата523.3. Расчет рыхлительного элемента планировочного ковша.К основным параметрам рыхлителя относятся: максимальная глубинаразработки грунта Н; ширина В ; угол взаимодействия разрабатываемого грунта;расстояние от нижней точки рамы до опорной поверхности приВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп.
и датамаксимальной глубине разработки грунта Н; задний угол въезда (рис. 3.8).Инв.№ подп.Подп. и датаРис. 3.8. Схема рыхлительного элемента.1. Определим вертикальную составляющую усилия разработкиRHопределяют по горизонтальной составляющей Rr и углу взаимодействия:RH Rr ctg 1 442ctg 450 550 80,36 Н(3.24)ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата53где - угол взаимодействия первой секции, град; 300 450 ;1 - угол трения грунта по материалу наконечника рыхлителя, ( 3 , табл. 3)1 550Горизонтальная составляющая усилия разрыхления равна:Rr h12 P 0, 482 1920 442 кН,(3.25)где h1 - глубина зоны развала м, см.
рис. 2.1 ; P - предел прочности грунта при растяжении Н/м2 , ( 3 , табл. 1)Глубина развала определяется из зависимости:h1 KH 0,8 0, 6 0, 48 м,(2.26)где K - коэффициент расширения боковой части прорези, K = 0,6-0,8.2. Угол взаимодействия с грунтом многосекционного рыхлителя.Угол разработки грунта выбирают исходя из условий обеспеченияпрочности ножа рыхлителя и удовлетворительного заднего угла рыхления.Рекомендуется принимать с 300 450 , при заднем угле рыхления не менееαI = 36°3.Подп. и датаИнв.№ подп.Определениемаксимальнойглубинаразработкигрунтамногосекционным рыхлителем.Рассматриваястандартнуюметодику(ГОСТ7425-71)определениямаксимальной глубины рыхления и комбинируя ее под рыхлитель ковшапланировщика, определяем, что оптимальная глубина разработки грунта hопт недолжна превышать критические показатели:Взам.
инв.№Инв. № дубл.Подп. и дата7 0 80 . В связи с выше сказанным принимаем следующий угол взаимодействия:hmax = 2.5 …4,0 Вср = 0,5 мгде Вср - средне арифметическая ширина рыхлителя.Принимаем hmax = 0,5мНаименьшее значение максимальной глубины разработки грунтасоответствует пластичным грунтам (глины, суглинки), а большие значения хрупким грунтам (пески, супеси).ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата54Зная максимально допустимую глубину резания, принимаем следующиеконструктивные размеры многосекционного рыхлителя:Вhрых = hmax- sinα= 1-(0,50) sin30=0,3м24. Определение усилий заглубления и выглубления зубьевУсилие заглубления в грунт зубьев рыхлителя PЗ определяют из условийвывешивания РО относительно ребра А и зуба рыхлителя в статическомПодп.
и датаположении.Условие равновесияP3 MA 0 откуда:GT l1 GP l4 l2 GБ l 34990 0, 78 4150 2,8 1,34 4200 1,12 7419, 6 кгl4 l32, 6 2,56Усилие выглубления зубьев рыхлителяPB(2.27)определяют из условияравновесия относительно задних опорных катков B при максимальной глубинерыхления (рис. 3.3). Условие равновесияПодп.
и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Рис. 3.9. Схема для определения усилий заглубления зубьев рыхлителяPB MB 0 , откуда :GБ l l4 GT l1 GP l2 4200 1, 22 0, 78 34990 2 4150 1, 46 17468 кгl34,14(2.28)На зуб рыхлителя в процессе работы действуют следующие нагрузки:Инв.№ подп.- горизонтальная составляющая сопротивления грунта рыхлению:ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата55ДTСЦ Т СЦ K Д 275 3 825 кН(2.29)где K Д - коэффициент динамичности, K Д = 2-3,5.При расчете все составляющие сил сопротивления рыхлению считаютсяприложенными к режущей кромке наконечника рыхлителя.Опорные реакции в шарнирах крепления рыхлительного оборудования иусилия в его стержнях определяют для одного расчетного положения.Рис. 3.10. Схема сил для определен усилий заглубления зубьев рыхлителяРазмеры плеч и длины стержней определяют из рабочих чертежейпрототипа проектируемого рыхлителя 6 .Максимальное заглубление зуба рыхлителя H H max или выглубление зуба сглубины Н.Взам.
инв.№Инв. № дубл.Подп. и датаНачало заглубления зуба рыхлителя или конец выглубления (Н=0).Определяют углы , , :sin Инв.№ подп.Подп. и датаsin tg l1 l5 1,83 1, 46 0, 23 ; cos 0,97 ;l71,55l3 l4 0, 65 0, 43 0, 2 ; cos 0,978 ;l101, 4l5 l2 1, 46 1, 0004 0, 48 ; 250 .l6 l9 1/ 34 0,39(2.30)(2.31)(2.32)ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата56Реакции опор (усилия в стержнях) от силы TСЦД :Из условия равновесия:MMAAM 0;Е0;MД0 TСЦД l14 RДС cos l1 l3 RДС sin l11 RBE cos l1 l2 RBE sin l9 0(2.33)82,5 2,36 R ДС 0,978 1,83 0, 65 R ДС 0, 2 0,19 RBE 0,9 1,83 1, 0 RBE 0, 44 1, 46 0194, 7 0,96 R ДС 1,39 RBE 0MЕД ТСЦl2 Н RAB cos l1 l2 RAB sinl3 RДС cos l2 l3 RДС sin l9 l11 0(2.34)82,5 1, 0 0, 6 RAB 0,97 1,83 1, 0 RAB sin l3 RДС 0,978 1, 0 0, 65 RДС 0, 2 0,39 0,19 04,18 0,87 RAB 0, 296 RДС 0132 0, 76 RAB 0,888 RДС 0MДД Т СЦl 2 Н RAB cos l1 l3 RAB sinl11 RBE cos l 2 l3 RBE sin l 9 l11 0(2.35)82,5 1,0 0,6 RAB 0,97 1,83 0,65 RAB 0, 23 0,19 RBE 0,9 1,0 0,65 RBE 0, 44 0,39 0,19 0103,12 1,1RAB 0, 22 RBE 0Решим систему из трех уравненийПодп.
и дата194, 7 0,96 R ДС 1,39 RBE 0 1132 0, 76 RAB 0,888RДС 0 2 103,12 1,1RAB 0, 22 RBE 0 3Из 3-го RBEПодставив в первое получимИнв. № дубл. 132 0, 76 RAB 103,12 1,1RAB 194, 7 0,96 1,39 00,8880, 22703,5 6,13RAB 0Взам. инв.№R ДС RBE (2.36)RAB 114, 7 т.132 0, 76 114, 7 50, 46 (т);0,888103,12 1,1114, 7 105, 70, 22(т).(2.37)(2.38)Реакции опор от силы РВ :Подп. и датаИнв.№ подп.132 0, 78 RAB0,888103,12 1,1RAB0, 22Из 2-го R ДС Из условия равновесия;MA 0;MЕ0;MД0ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата57MA РВ l13 RДС cos l1 l 3 RДС sin l11 RBE cos l1 l 2 RBE sin l 9 0 (2.41)17, 4 1, 46 R ДС 0,978 1,83 0, 65 R ДС 0, 2 0,19 RBE 0,9 1,83 1, 0 RBE 0, 44 1, 46 025, 4 0,95 R ДС 0,87 RBE 0MЕ РВ l13 l9 RAB cos l1 l2 RAB sinl3 RДС cos l2 l3 RДС sin l9 l11 0(2.39)17, 4 1, 46 0,39 RAB 0,97 1,83 1,0 RAB sin l3 RДС 0,978 1,0 0,65 RДС 0, 2 0,39 0,19 018, 6 0, 76 RAB 0,39 RДС 0MДРВ l13 l11 RAB cos l1 l3 RAB sinl11 RBE cos l2 l3 RBE sin l9 l11 0(2.40)17, 4 1, 46 0,19 RAB 0,97 1,83 0,65 RAB 0, 23 0,19 RBE 0,9 1,0 0,65 RBE 0, 44 0,39 0,19 022, 098 1,1RAB 0, 22 RBE 0Реакции опор от силы GP :Из условия равновесия:MMAA 0;MЕ0;MД0 GP l8 RДС cos l1 l3 RДС sin l11 RBE cos l1 l2 RBE sin l9 0(2.41)4,11,16 R ДС 0,978 1,83 0, 65 R ДС 0, 2 0,19 RBE 0,9 1,83 1, 0 RBE 0, 44 1, 46 0MЕИнв.№ подп.GP l8 l9 RAB cos l1 l2 RAB sinl3 RДС cos l2 l3 RДС sin l9 l11 0(2.42)4,11,16 0,39 RAB 0,97 1,83 1, 0 RAB sin l3 RДС 0,978 1, 0 0, 65 RДС 0, 2 0,39 0,19 03,157 0, 76 RAB 0,39 RДС 0MД GP l8 l11 RAB cos l1 l3 RAB sinl11 RBE cos l2 l3 RBE sin l9 l11 0(2.43)4,11,16 0,19 RAB 0,97 1,83 0, 65 RAB 0, 23 0,19 RBE 0,9 1, 0 0, 65 RBE 0, 44 0,39 0,19 03,977 1,1RAB 0, 22 RBE 0Решим систему из трех уравнений:4, 756 0,95R ДС 0,87 RBE 0 13,157 0, 76 RAB 0,39 RДС 0 2 3,977 1,1RAB 0, 22 RBE 0 3Подп.
и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и дата4, 756 0,95 R ДС 0,87 RBE 03,157 0, 76 RAB0,393,977 1,1RAB0, 22Из 2-го R ДС Из 3-го RBE 3,157 0, 76 RAB 3,977 1,1RAB 4, 756 0,95 0,87 00,390, 226, 7 0, 64 RAB 0 RAB 10,5 т.(2.44)ЛистДП 23.05.01.03.00.00 ПЗИзм Лист№ докум.Подп.Дата58R ДС 3,157 0, 76 10,5 15, 05 (т);0,39RBE (2.45)3,977 1,110,5 20, 6 (т).0, 22(2.46)Вычисляется суммарное усилие в стержнях навески:RRR3.4.T PT PT PAB 3 GP RABСЦ RAB RAB 114, 7 26, 45 10,5 77, 75(m)AB 3 GP RABСЦ RAB RAB 50, 48 3,85 15, 05 69,38(m)BE 3 GP RBEСЦ RBE RBE 105, 7 31,84 15, 05 88,91(m)РасчетнапрочностьэлементоврабочегооборудованияэкскаватораУсловия работы: стрела находится в крайнем нижнем положении.
Настрелу действуют максимальные внешние нагрузки, находящиеся в продольновертикальной осевой плоскости: RA - реакция шарнира стойки платформы напяту стрелы; FB - усилие действия рукояти на стрелу в шарнире В; Fцс - усилияштоковгидроцилиндровстрелы;Fцрт -максимальноеусилиекорпусаПодп. и датаВзам. инв.№Инв. № дубл.Подп. и датагидроцилиндра рукояти. Весом стрелы можно пренебречь, поскольку еговлияние на напряженное состояние металлоконструкции из-за распределенногохарактера незначительно.В данном расчете принимается допущение об отсутствии действия наметаллоконструкцию стрелы боковых нагрузок и скручивающих моментов,хотя в реальных условиях действие этих факторов необходимо учитывать.Исходные данные:RA = 99,71 кН; FB = 323,92 кН; Fцс = 79,9774 кН;Fцр. м = 284,955 кН, = 2,337 м; lc = 6,45 м; l1 =4,601м; l2 =1,753м; l3 = 0,323 м;1 = 86,56°; 2 = 30,79°; 3 = 19,44°; 4 = 11,23°; 5 11,920 ; 6 45,860 ;Под действием внешних нагрузок в сечениях стрелы возникает сложноенапряженное состояние, обусловленное наличием нормальных напряженийрастяжения (сжатия) и касательных напряжений сдвига.